內(nèi)蒙古典型草原根系對降水量變化的響應(yīng).pdf

1、人類活動導(dǎo)致全球變暖和全球大氣環(huán)流發(fā)生改變，進(jìn)而改變?nèi)蚪邓窬帧８珊?、半干旱草原是全球分布最為廣泛的陸地生態(tài)系統(tǒng)類型，對降水變化最為敏感。而根系作為草原植物地下部分吸收水分的重要器官，對水分變化的響應(yīng)更為直接。因此，降水量的變化會改變植物根系的生長、死亡和周轉(zhuǎn)，進(jìn)而影響生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)過程。但由于根系是植物“藏著的一半”，以及根系研究方法的局限性，迄今，關(guān)于草原植物根系對降水量的響應(yīng)及其機(jī)制的研究尚少。
　　本研究在中國科學(xué)院內(nèi)

2、蒙古草原生態(tài)系統(tǒng)定位研究站進(jìn)行。依托該站完全控水遮雨棚大型實(shí)驗(yàn)平臺，設(shè)計(jì)了以50mm為間隔的100~500mm的9個降水梯度處理，通過微根管法、土鉆法和內(nèi)生長法的結(jié)合，深入探討了內(nèi)蒙古典型草原根系對降水變化的響應(yīng)。主要取得了以下結(jié)果：
　?。?）降水量改變對土壤濕度和土壤溫度的影響：隨著降水量的增加，土壤水分含量線性增加，土壤溫度線性降低，且土壤水分含量和土壤溫度呈線性負(fù)相關(guān)關(guān)系。
　?。?）降水量改變對根系的影響：隨著降水

3、量的增加，根生物量、根生產(chǎn)量以及根系垂直分布均沒有發(fā)生顯著改變；而在降水量最大的降水處理下，根系壽命顯著減小，根系周轉(zhuǎn)加快。降水量增加促進(jìn)根系生長和根系周轉(zhuǎn)加快加速根系死亡的共同作用導(dǎo)致根生產(chǎn)量和根生物量的變化不顯著。表層土壤（0-10cm）的土壤水分含量和土壤溫度分別與該土層的根生產(chǎn)量呈線性正相關(guān)和線性負(fù)相關(guān)關(guān)系，且土壤溫度對根生產(chǎn)量變化的解釋度高于土壤水分含量。
　?。?）降水量改變對地上地下生物量分配的影響：內(nèi)蒙古典型草原生

4、態(tài)系統(tǒng)的生物量在地上和地下器官間的分配服從最優(yōu)分配，隨著降水量的增加，根冠比顯著降低，說明對地上部分的投入增加。這主要緣于地上初級生產(chǎn)力和地下初級生產(chǎn)力對降水量變化的響應(yīng)不同。隨降水量的增加，ANPP顯著提高，且表現(xiàn)為非線性響應(yīng)，即降水量較低時，ANPP增加（單位降水量所生產(chǎn)的生物量）較快，降水量較高時，ANPP增加變慢；但是，隨降水量增加，BNPP未發(fā)生顯著改變。
　　綜上所述，本研究的降水梯度處理下內(nèi)蒙古典型草原根系生產(chǎn)沒有發(fā)