我國(guó)北方三種類型溫帶草原植物繁殖物候?qū)σ归g增溫和改變降雨的響應(yīng).pdf

1、自工業(yè)革命以來(lái)，人類活動(dòng)的不斷加劇使大氣中溫室氣體濃度急劇上升，引起全球氣候變暖，并且變暖幅度在夜間大于白天。氣候變暖伴隨著全球和區(qū)域范圍內(nèi)的降雨格局變化。植物物候(包括營(yíng)養(yǎng)物候和繁殖物候)作為氣候變化的指示因子之一，對(duì)氣候變化有著較為敏感的響應(yīng)。以往的大多數(shù)研究表明，氣候變暖和降雨格局變化可以通過(guò)改變陸地植物的營(yíng)養(yǎng)物候和繁殖物候，進(jìn)而推測(cè)植物物候的改變將導(dǎo)致群落結(jié)構(gòu)和生態(tài)系統(tǒng)功能(如，總生態(tài)系統(tǒng)初級(jí)生產(chǎn)力)的變化。然而關(guān)于氣候變暖和降

2、雨格局變化如何通過(guò)改變植物繁殖物候影響植物群落結(jié)構(gòu)和生態(tài)系統(tǒng)功能，目前還不清楚。此外，過(guò)去關(guān)于植物物候?qū)夂蜃兓捻憫?yīng)性研究大多集中在單一草原類型或者研究站點(diǎn)上，其結(jié)果在尺度上推和外延過(guò)程中遇到一定的困難和挑戰(zhàn)。因此，本文利用2013年在我國(guó)北方溫帶草原建立的大型土塊(沿自然降雨梯度上的三種類型溫帶草原：荒漠草原、典型草原和草甸草原)移植實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，探究了夜間增溫和改變降雨對(duì)三種類型溫帶草原植物繁殖物候及其與群落穩(wěn)定性之間關(guān)系的影響。

3、r>　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴荒漠草原和草甸草原植物的開花時(shí)間在夜間增溫處理下沒(méi)有發(fā)生變化，而典型草原植物的開花時(shí)間卻提前了3.7天。減雨分別推遲了荒漠草原、典型草原和草甸草原植物的開花時(shí)間4.6、3.5和2.0天；增雨對(duì)荒漠草原和典型草原植物的開花時(shí)間沒(méi)有影響，卻使草甸草原植物的開花時(shí)間提前了2.6天。⑵夜間增溫使典型草原植物的結(jié)實(shí)時(shí)間提前了3.2天，而使草甸草原植物的結(jié)實(shí)時(shí)間推遲了1.4天。減雨分別使荒漠草原和草甸草原植物結(jié)實(shí)時(shí)間推

4、遲了5.0天和2.3天，而對(duì)典型草原植物的結(jié)實(shí)時(shí)間沒(méi)有影響；增雨對(duì)荒漠草原和典型草原植物的結(jié)實(shí)時(shí)間沒(méi)有影響，然而使草甸草原植物的結(jié)實(shí)時(shí)間提前了1.9天。⑶荒漠草原植物繁殖持續(xù)期在夜間增溫處理下延長(zhǎng)了2.5天，而典型草原和草甸草原的繁殖期在夜間增溫處理下沒(méi)有發(fā)生變化。減雨分別縮短了荒漠草原、典型草原和草甸草原植物的繁殖持續(xù)期3.9天、4.5天和2.1天。增雨對(duì)荒漠草原和典型草原植物的繁殖持續(xù)期沒(méi)有影響，而延長(zhǎng)了草甸草原植物的繁殖持續(xù)期2.

5、7天。⑷繁殖持續(xù)期的變化引起了物種間繁殖重疊度的變化。夜間增溫增加了荒漠草原植物的種間繁殖重疊度1.8天，而對(duì)典型草原和草甸草原植物的種間繁殖重疊度沒(méi)有影響。減雨降低了草甸草原植物的種間繁殖重疊度2.1天，而對(duì)荒漠和典型草原植物的種間繁殖重疊度沒(méi)有影響；增雨分別使典型草原和草甸草原植物的種間繁殖重疊度提高了6.1天和4.0天，而對(duì)荒漠草原植物的種間繁殖重疊度沒(méi)有影響。⑸典型草原和草甸草原植物群落穩(wěn)定性與其植物種間繁殖重疊度存在正相關(guān)關(guān)系

6、。即典型草原和草甸草原群落穩(wěn)定性隨著其植物種間繁殖重疊度的加大而提高。然而，荒漠草原植物群落穩(wěn)定性與其植物種間繁殖重疊度沒(méi)有相關(guān)關(guān)系。⑹群落中植物繁殖重疊度的加大或者縮小，可能會(huì)引起植物間正相互作用的增加或者減小，從而影響物種間的共存，進(jìn)而提高或者降低其群落穩(wěn)定性。減雨通過(guò)降低草甸草原的植物種間繁殖重疊度,可能減小了植物間的正相互作用，同時(shí)增加了物種間對(duì)減雨帶來(lái)的“風(fēng)險(xiǎn)”的分?jǐn)?，不利于物種的共存，從而降低其群落穩(wěn)定性。通過(guò)增加典型草原和