不同植被恢复措施下高寒沙化草地植被与土壤变化特征

草地沙化是青藏高原草地生态环境恶化的显著问题之一,为研究不同恢复措施对高寒沙化草地植被与土壤的影响,以沙化草地(DG)、人工草本恢复草地(AG)、人工灌丛恢复草地(AS)以及天然草地(NG)为研究对象,基于植被群落和土壤特征的变化及两者的相互关系,评价了不同人工植被恢复措施对高寒沙化草地22年的恢复效果。结果表明:(1)AG和AS分别使DG的地上生物量增加至109.21,1293.21 g/m^(2),但2种恢复措施的草本地上生物量均显著低于NG,而AG的植被群落物种丰富度比AS显著低31.48%(p<0.05)。(2)与DG的0—10 cm表层土壤相比,AG的土壤孔隙度、含水量、总碳和总氮含量分别显著提高7.94%,67.95%,22.09%和257.14%,AS的这些指标也分别显著提高6.41%,43.00%,17.18%和242.86%;但2种恢复措施的土壤碳氮养分含量均显著低于NG(p<0.05)。(3)AS和AG的土壤有机碳矿化总累积量分别比DG显著提高133.39%和116.96%,但均显著低于NG,2种恢复措施间无显著差异(p>0.05)。可见,人工植被恢复措施显著促进沙化草地植被以及土壤恢复,但灌丛恢复更有利于提高植被物种丰富度,而草本恢复更有利于增加沙化草地土壤水分。

模拟增温改变青藏高原植物繁殖物候及植株高度

气候变化显著影响了高寒植物物候期及生长模式,从而改变了高寒生态系统功能。而高寒植物物候期和生长状况对气候变化的响应程度,与其自身资源分配策略有关。为了更好地探究气候变化下高寒植物繁殖物候及生长的规律,该研究以青藏高原高寒草甸为研究对象,按生物量从高到低选取15种常见植物,其生物量之和占样地总生物量80%以上,采用红外辐射器模拟增温的方法,利用同质园实验,观测无种间竞争条件下,增温2年间植物返青、现蕾、开花以及结实物候,并监测了植株高度。研究结果表明:(1)在功能群水平上,增温使豆科类植物的返青、现蕾和开花时间分别显著提前了(8.21±1.81)、(9.14±2.41)和(10.14±2.05)d,使其开花持续时间显著延长了(6.14±1.52)d,而增温对其他功能群物候事件无显著影响。增温对高寒植物物候的影响存在种间及年际间差异,但总体上增温使大多数高寒植物繁殖物候提前并且开花持续时间延长,将更多的资源更多地分配到繁殖生长上。(2)增温显著降低了杂类草植物的植株高度(平均降低(3.58±0.96)cm),但对豆科类、禾草类及莎草类功能群植株高度没有显著影响。增温对高寒植物植株高度的影响存在显著的种间差异以及年际差异。综上所述,未来气候变暖背景下,青藏高原高寒植物群落可能更早进入繁殖阶段,从而降低在营养生长上的资源分配。另外,由于各物种繁殖能力和营养生长对温度变化响应的差异,气候变暖将导致高寒植物群落中各物种盖度的变化,进而改变群落物种组成,从而影响高寒生态系统的功能。