喀斯特生态系统植物群落及其凋落物C、N、P生态化学计量特征对石漠化演变的响应
本研究基于生态化学计量学理论，运用空间代替时间的方法，以贵州省关岭—贞丰花江喀斯特高原峡谷石漠化生态系统不同等级石漠化环境(无石漠化、潜在石漠化、轻度石漠化、中度石漠化、强度石漠化)为研究对象，研究了不同等级石漠化环境下植物群落4个层次(乔木、灌木、草本、优势种)和凋落物层次的C、N、P生态化学计量学特征及N、P养分重吸收率特征，分析了各层次间C、N、P生态化学计量学特征的关系及其对石漠化演变的响应，并结合冗余分析(RDA)探讨了植物群落及其凋落物C、N、P生态化学计量学特征与环境因子的耦合关系，以期进一步认识我国西南脆弱喀斯特石漠化生态系统植物养分循环规律和系统稳定机制，为不同等级石漠化环境的植被重建和生态恢复提供科学理论依据。主要研究结果如下： (1) 植物群落及其凋落物C、N、P生态化学计量学总体特征。本研究中，植物群落及其凋落物均具有高C、P含量与低N含量的特征，显示出凋落物的C、N、P含量具有与植物类似的特征，体现了凋落物具有秉承植物特性的特点。研究区植物群落叶片C:N比值较高，而N:P比值却很低(平均值为6.52)，表明研究区植物生长受到N养分的限制。相关分析结果表明，植物群落及其凋落物的N含量分别与C、P含量呈极显著的正相关(P<0.01)，C:N比值与C、N含量，C:P比值与P含量，N:P比值与N、P含量呈显著的负相关(P<0.05)。植物群落及其凋落物N、P养分重吸收率特征显示，N养分重吸收率在石漠化环境的空间变异程度较P养分要小。 (2) 植物群落及其凋落物各层次C、N、P生态化学计量学特征。乔木叶片具有最高的C含量、C:N、C:P与N:P比值和最低的N、P含量；灌木叶片的N含量最高，C:N比值最小；草本叶片的C含量、C:P和N:P比值低于其它植物群落叶片，但有着最高的P含量。相关性分析显示，植物群落及其凋落物各层次内的N含量与C:N比值，P含量分别与C:P、N:P比值均呈显著负相关(P<0.05)，而C:P与N:P均呈显著正相关(P<0.05)；在植物群落及其凋落物各层次间，灌木层与草本层之间C、N、P含量及其化学计量特征均存在显著正相关(P<0.05)。 (3) 植物群落及其凋落物各层次C、N、P生态化学计量学对喀斯特石漠化演变的响应。随着石漠化等级的增加，植物群落及其凋落物各层次N、P含量呈现出先增加后减小再增加的变化趋势，而C:N、C:P、N:P比值则表现与N、P含量相反的变化趋势，为先减小后增加再减小。不同等级石漠化环境的植物群落及其凋落物系统N、P养分的重吸收率特征均无显著地差异(P>0.05)。随着石漠化等级的增加，N养分重吸收率呈现出先减小后增加的趋势， 而P养分重吸收率表现为N养分重吸收率相反的变化趋势，为先增加后减小。 (4) 植物群落及其凋落物C、N、P生态化学计量学与环境因子的RDA分析。RDA分析表明，人类活动强度、海拔和群落覆盖度是驱动喀斯特石漠化环境植物群落及其凋落物C、N、P生态化学计量学特征变化的3个主要环境因子。人类活动强度主要对植物群落的N、P含量和凋落物的C、N、P含量产生影响；海拔主要影响了植物群落的C、N含量和凋落物的C含量、C:N、C:P比值；植被覆盖度在一定程度上影响了植物群落及其凋落物的C、N、P含量及其化学计量特征，但影响相对较小。
生态系统;植物群落;凋落物;生态化学计量;石漠化演变
贵州师范大学
硕士
自然地理学
盛茂银;李晓娜
2018
中文
X171.1
95
2018-12-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）