摘要荒漠灌丛是青藏高原高寒生态系统的重要组成部分,其对气候变化的高敏感性对维护我国和亚洲生态安全具有重要意义。荒漠生态系统生境脆弱,物种组成单一,对气候变化响应敏感。植物功能性状能够反映自然环境对植物群落构建过程的筛选效应,但学术界对其间关系尤其是水碳平衡有关性状间关系的方向与强度存有争议。本研究选取青海柴达木地区的荒漠灌丛为研究对象,通过测定植物光合指标、植物水分利用指标和植物营养指标等13个植物叶片功能性状和9个土壤理化性质指标,从物种和群落尺度上探究植物功能性状对高寒荒漠植物群落构建和生态系统功能的调控作用。主要结果如下:<br> (1)优势种功能性状在干旱情况下对植被覆盖度存在显著影响。其中净光合速率、蒸腾速率、气孔导度通过影响植物碳水动态平衡过程,决定了柴达木东部荒漠生态系统植被生产力。<br> (2)C3/C4植物相对优势度影响群落光合效率。C4植物的净光合效率较高,包含C4植物的群落生物量显著高于C3植物的群落,且C4植物在湿润气候条件下对群落水平净光合效率的贡献更大。<br> (3)气候干湿变化影响柴达木荒漠植物光合和水分利用效率。无论在物种水平还是群落水平,干旱地区植物的叶片净光合速率、蒸腾速率、气孔导度普遍比湿润地区小,表明植物的水分利用效率和碳合成效率在干旱气候条件下较小。<br> (4)柴达木东部典型荒漠灌木光合效率与水分利用效率间一直呈权衡关系,随着干旱程度的缓解,这种权衡关系的强度逐渐减弱。多元回归分析发现群落水平上,水分条件主导了二者的变异。<br> (5)冗余分析和结构方程分析发现:总体上,柴达木东部典型荒漠灌木叶片功能性状主要直接受土壤营养元素限制。然而水分条件、气温、土壤盐分通过影响土壤营养元素间接影响该地区植物叶片功能性状。<br> 综上所述,在全球变化背景下,荒漠植物的光合和水分利用效率受气候变化的影响显著。总体上,环境因子是影响荒漠植物营养元素变化的主导因子,物种对其的影响是有限的。研究结果有助于理解和预测未来气候变化下荒漠生态系统结构和功能特征,同时为制定有效的植被管理对策提供理论依据。但本研究主要基于植物光合和水分利用等功能性状指标进行的,对于环境变化下植物反馈机制的解释存在局限性。
更多相关知识
- 浏览0
- 被引0
- 下载0
相似文献
- 中文期刊
- 外文期刊
- 学位论文
- 会议论文