季节性不对称模拟增温对青藏高原高寒草甸群落特征的影响

为探究全球气候变暖对青藏高原高寒草甸的影响,本文采用开顶式生长室(Open-top chambers,OTC)增温方式进行不对称季节性模拟增温,设置全年增温(T1)、夏秋冬季增温(T2)和春夏秋季增温(T3)3组不同处理,分析高寒草甸的群落组成及群落特征的变化。结果表明,增温后群落的优势种发生变化;群落的平均高度增加,其中T1和T3处理的群落平均高度显著增加;群落平均盖度无显著变化,但禾本科植物的高度和盖度增加;不同季节增温后群落的Patrick丰富度、Shannon-Wiener多样性指数、Simpson优势度指数均有不同程度的变化,Pielou均匀度指数则无明显变化,表现为T1处理的群落丰富度、多样性指数和优势度指数显著降低,T3处理的丰富度和多样性指数显著降低。高寒草甸植物群落对不同季节增温处理的响应程度有所不同。

物种异步性在不同增温条件下维持群落稳定性

不对称季节性增温,即冬季的温度增加明显高于夏季,已成为全球变暖的一个重要特征,尤其在寒冷和高海拔地区。过去的研究主要关注全年的温度增高,而对冬季增温的关注相对较少。然而,关于冬季增温对生态系统功能的影响存在显著的知识空缺。为了解决这个问题,我们在青藏高原的高寒草甸进行了为期8年的控制增温实验,设置3种处理:自然对照、全年增温和冬季增温。结果发现,无论是全年增温还是冬季增温都没有显著改变群落水平的物种丰富度。值得注意的是,通过物种异步性,群落生物量的稳定性得以维持。然而,增温对植物丰度组(优势种、常见种和稀有种)产生了显著影响。具体而言,冬季增温增强了优势种的稳定性,这是通过增加优势种的物种异步性,即禾本科植物和非禾本科杂草植物之间发生了补偿动态来实现的。相反,全年增温降低了常见种的稳定性,这与常见种丰富度的增加和常见种中异步性的下降相关。因此,本研究强调了高寒草甸在不同增温条件下通过物种异步动态来维持群落生物量稳定性的能力,这些研究结果为理解青藏高原高寒草甸生态系统特征提供了新见解。