内蒙古毛乌素沙地不同生境油蒿（Artemisia ordosica Krasch.）灌丛地碳动态研究

论文摘要

油蒿（Artemisia ordosica Krasch.）是内蒙古鄂尔多斯高原特有的半灌木,构成该地区沙地优势植被类型。主要分布在固定、半固定沙丘,同时在流动沙丘也有少量分布。它在当地经济价值、防风固沙环保方面均处于无以取代的地位。在毛乌素沙地沙漠化日益扩大的严峻态势下,研究其群落地上、地下过程对生境变化的响应不仅对维持干旱、半干旱区生态系统稳定的管理措施上有所帮助,而且也有助于了解全球变化背景下物种对环境条件的长期变化适应策略。为此,本项研究以毛乌素沙地为研究区域,利用异速生长关系确立不同生境油蒿生物量最佳回归方程,并调查、比较了毛乌素沙地固定沙丘、半固定沙丘和流动沙丘三个生境油蒿灌丛地的生物量、土壤和植被的碳储量、生产力和细根周转、土壤微生物生物量碳、氮和土壤呼吸。具体结果如下:1.建立并比较了油蒿枝、株两个水平上各部分（不含细根）生物量异速生长关系式,其中枝形态指标（枝直径BD、枝长BL、叶枝长LBL）与油蒿叶、枝、果各部分生物量的异速关系最好;株水平上冠层面积CA与其叶、枝干、果、粗根各部分生物量的回归效果较好。不同生境生物量与其生长变量的异速生长关系存在差异。2004年调查的油蒿灌丛生物量从固定沙丘、半固定沙丘到流动沙丘分别是354.8,178.3和30.4 g m-2;各部分（叶、枝干、果、粗根、不同径级细根的）生物量都呈递减趋势。地下根与总生物量比值排序为固定>半固定>流动沙丘。不同生境细根生物量垂直分布存在差异,在固定沙丘根可至100 cm,半固定沙丘达90 cm,而在流动沙丘仅为60 cm,这些结果有助于使了解不同生境中的相同物种如何通过自身形态及其生物量调整来适应生境的差异。2.不同生境油蒿灌丛地植被碳储量和土壤碳储量在P < 0.05水平上差异显著,其中固定沙丘植被碳储量和土壤碳储量分别为224.04和7521 g C m-2,半固定沙丘是119.27和3029 g C m-2,流动沙丘是16.83和2300 g C m-2。可见沙区土壤有机碳远大于植被碳量。3.利用最大值减最小值方法、标准取样法和内生长土芯法研究了不同生境油蒿灌丛地的地上、粗根生产力和地下细根生产力。发现各生境生产力、细根周转都随着植被盖度增加而增加,地下根生产力与总生产力之比随着植被盖度

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1.1 生物量、生产力
• 1.1.1 定义
• 1.1.2 影响因子
• 1.1.3 研究方法
• 1.1.4 问题与展望
• 1.2 细根周转
• 1.2.1 定义
• 1.2.2 物种差异
• 1.2.3 环境因子
• 1.2.4 研究方法
• 1.2.5 问题与展望
• 1.3 土壤呼吸
• 1.3.1 定义
• 1.3.2 影响因子
• 1.3.3 测量方法
• 1.3.4 问题与展望
• 1.4 叶面积
• 1.4.1 研究意义
• 1.4.2 测量方法及其评价
• 1.4.3 问题与展望
• 1.5 本项研究的目的、意义及主要研究内容
• 第二章 研究区域概况
• 2.1 地理位置
• 2.2 气候
• 2.3 土壤
• 2.4 植被
• 第三章 毛乌素沙地油蒿生物量预测模型及其灌丛地生物量分配格局
• 3.1 引言
• 3.2 研究方法及统计分析
• 3.2.1 土壤取样和分析
• 3.2.2 植物取样和数据收集
• 3.2.3 数据统计分析
• 3.3 结果
• 3.3.1 试验地土壤特性分析
• 3.3.2 不同生境油蒿枝水平异速关系
• 3.3.3 不同生境油蒿株水平异速关系
• 3.3.4 不同生境油蒿灌丛地生物量分配格局
• 3.3.5 细根生物量的垂直分布
• 3.4 讨论
• 3.5 小结
• 第四章 毛乌素沙地不同生境油蒿灌丛地碳储量研究
• 4.1 引言
• 4.2 研究方法与统计分析
• 4.2.1 植物取样、测定及其碳储量计算
• 4.2.2 土样取样、测定及其碳储量计算
• 4.2.3 数据分析
• 4.3 结果
• 4.3.1 不同生境油蒿灌丛地植被碳储量
• 4.3.2 不同生境油蒿灌丛地立枯、凋落物碳储量
• 4.3.3 不同生境油蒿灌丛地土壤有机碳储量
• 4.4 讨论
• 4.5 小结
• 第五章 毛乌素沙地不同生境油蒿灌丛地生产力、细根周转研究
• 5.1 引言
• 5.2 研究方法与统计分析
• 5.2.1 地上、粗根生产力的测定
• 5.2.2 细根生产力的测定
• 5.2.3 数据分析
• 5.3 结果
• 5.3.1 不同生境油蒿灌丛地上净生产力研究
• 5.3.2 不同生境油蒿灌丛地下生产力研究
• 5.3.3 不同生境油蒿灌丛地细根周转率的比较
• 5.4 讨论
• 5.5 小结
• 第六章 毛乌素沙地不同生境油蒿叶面积预测异速等式
• 6.1 引言
• 6.2 研究方法与统计分析
• 6.2.1 叶面积测定
• 6.2.2 数学统计分析
• 6.3 结果
• 6.3.1 不同生境枝水平油蒿叶面积异速关系
• 6.3.2 不同生境株水平油蒿叶面积异速关系
• 6.3.3 不同生境油蒿的SLA
• 6.4 讨论
• 6.5 小结
• 第七章 毛乌素沙地不同生境油蒿灌丛地土壤呼吸、微生物生物量碳氮的比较研究
• 7.1 引言
• 7.2 研究方法与统计分析
• 7.2.1 土壤呼吸测定
• 7.2.2 土壤微生物生物量碳、氮的取样及测定
• 7.2.3 数据分析
• 7.3 结果
• 7.3.1 不同生境油蒿灌丛地土壤二氧化碳通量比较
• 7.3.2 不同生境油蒿灌丛地土壤微生物生物量碳、氮比较
• 7.4 讨论
• 7.5 小结
• 第八章 总结
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历及博士研究生期间发表和整理的论文目录