中国东部泥炭地泥炭藓孢子库数量特征对纬度梯度的响应

来源 :东北师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:westlink
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
自然生态系统中,植物有性繁殖体库具有维持种群持续更新和群落物种多样性的作用,其数量特征受气温、降水等地理因素的强烈影响。泥炭藓(Sphagnum)作为大多泥炭地的优势植物,在我国从寒温带至亚热带均有较为广泛的分布,且可形成超长期的持久孢子库,但迄今为止,区域尺度上泥炭藓孢子库数量特征的地理差异一直未有研究报道。沿纬度梯度,从北至南跨越寒温带、中温带和亚热带,选择12处泥炭地为研究地,研究中国东部泥炭地泥炭藓孢子库数量特征对纬度梯度的响应。具体使用泥炭钻钻取藓丘生境的泥炭剖面,实验室内逐层提取泥炭藓孢子,经萌发实验,统计累积孢子密度、孢子累积速率、孢子萌发力和孢子库密度。通过建立深度-年代模型,计算每一层泥炭藓孢子寿命,并建立泥炭藓孢子萌发力和埋藏年代拟合曲线预测泥炭藓孢子半寿命(当孢子萌发率为50%,即死亡率为50%时的寿命)和最大寿命(当孢子萌发率为1%,即死亡率为99%时的寿命)。研究所获得的主要结果与结论如下:(1)12处泥炭地的泥炭剖面中,共观察到泥炭藓孢子411~45429个。按照相同埋藏时间不同泥炭地比较来看,纬度梯度的北端寒温带满归泥炭地中,无论埋藏近50年和100年累积孢子密度均最大,分别为136±19.6个·cm-3和238±12.4个·cm-3;亚热带安吉泥炭剖面累积孢子密度最小,分别为1±0.2个·cm-3和2±0.1个·cm-3。统计分析显示,随着纬度增加泥炭藓累积孢子密度呈现增加趋势。(2)寒温带满归泥炭剖面相同埋藏时间的孢子累积速率最大,分别为44.6±6.6个·cm-2·yr-1和92.6±29.9个·cm-2·yr-1,汤北泥炭剖面孢子累积速率最小,分别为1.4±0.2个·cm-2·yr-1和1.3±0.1个·cm-2·yr-1。孢子累积速率随纬度增加亦呈增加规律。(3)12处泥炭地的泥炭剖面中,泥炭藓孢子均有萌发,但萌发力差异大,介于0.3±0.3%-97.3±1.4%之间。满归泥炭地孢子库密度最大,为3571±551个·m-2,安吉泥炭地孢子库密度最小,为24±5个·m-2。整体上,随着纬度的增加泥炭藓孢子库密度显著增加。雷公坪泥炭剖面中,存在目前为止最长寿的泥炭藓孢子,埋藏约1574年的孢子仍可萌发。模型预测汤北、娘娘山跟雷公坪泥炭剖面泥炭藓孢子最大寿命均可超过1000年。一元回归模型分析表明,随着纬度的增加,泥炭藓孢子最大寿命增加,但半寿命无明显变化规律。(4)多元逐步回归模型结果表明,灰分、N、含水率、p H和有机质容重均与孢子萌发力负相关。结构方程模型(SEM)表明,泥炭藓累积孢子密度随着年均温的增加而降低,随着年均降水量的增加而增加。随着大陆度指数的增加,泥炭藓累积孢子密度无增加趋势。年均温与泥炭藓孢子库密度呈负相关关系,与泥炭藓孢子萌发力呈正相关关系,表明年均温增加导致孢子的萌发具有消耗孢子库的作用。年均降水量增加会增加泥炭藓孢子萌发力,但不会对孢子库密度产生显著的影响。整体来看,中国东部泥炭地泥炭藓孢子库数量特征在纬度梯度上呈现出明显响应规律,该数量特征的地理格局主要受控于年均温。泥炭藓累积孢子密度、孢子累积速率、孢子库密度和孢子库持久性在纬度梯度上的差异,可能是对生态系统稳定性差异响应的结果。拥有持久孢子库的能力,可能是泥炭藓实现在旧生境种群的持续更新或新生境的拓殖的重要原因。
其他文献
喜马拉雅山及其周围的高山地区是亚洲主要河流系统的源头,同时为该地区14亿人口提供淡水。积雪对气候变化特别是温度变化敏感。气候对植被的生长环境和立地条件也有非常重要的影响。在本研究中,我们利用中分辨率成像光谱仪(MODIS)数据集和计量站数据,研究了2001年至2018年吉尔吉特-巴尔提斯坦地区归一化植被指数(NDVI)、积雪和地表温度(LST)的时空变异特性。Mann-Kendall趋势的结果显示
学位
全球气候变化导致低海拔的植物向高海拔扩张,这不仅对高海拔原有物种构成威胁,还改变了植物的群落组成和结构。长白山苔原作为亚洲最为典型的山地苔原,近30年来苔原气候发生了显著的变化,促使小叶章、尖被藜芦等草本植物的上侵,改变了原有植被组成和分布格局。为了明确长白山西坡苔原带草本植物上侵的过程及植被变化趋势,本文采用样方调查法,以不同海拔的植物群落为主要研究对象,分别于2014年、2017年及2019年
古环境研究是目前地球科学研究的热点问题,通过定量化重建古环境来研究过去全球环境变化,能够对预测未来环境变化做出一定贡献。转换函数模型作为一种方法应用于古环境定量重建。目前有壳变形虫作为指示水文状况的生物指标,在国外泥炭地古环境研究中成果丰富,而国内这些年来越来越关注有壳变形虫在古环境中的应用。本文选取长白山区露水河(LSH)、老里克(LLK)、东方红(DFH)、横山(HS)和安北(AB)五个泥炭藓
趋化现象指生命体(如植物,细菌)受外界环境的刺激(如光照,营养)而发生的定向运动.Keller-Segel方程组是描述生物趋化现象的基本方程,在医学,生理学和微生物学领域有着广泛应用.从数学结构上看,该模型是交错扩散方程组,并且按照Weber-Fechner定律,模型中的感应函数具有对数结构,从而对其数学理论研究具有很大的难度.本文主要研究当趋化系数趋于无穷时,一维Keller-Segel模型稳态
受氮沉降持续增加与土壤氮素不断累积的影响,草本植物小叶章(Deyeuxia purpurea)和尖被藜芦(Veratrum oxysepalum)持续上侵长白山苔原带,与原生灌木牛皮杜鹃(Rhododendron aureum)形成了种间竞争强烈的灌草群落。本文以牛皮杜鹃-小叶章群落(R.aureum-D.purpurea community)和牛皮杜鹃-尖被藜芦群落(R.aureum–V.oxy
捕食被捕食关系是种间相互作用中一种重要的关系,本文在已有的Leslie-Gower系统基础上建立了具有脉冲效应和空间扩散的Leslie-Gower系统并研究了它的动力学行为.本篇论文共分六章.第一章是引言介绍了相关的研究工作以及本文的研究问题;第二章是预备知识给出本文所需基本假设和两个主要的比较定理,利用上下解证明系统正向不变集的存在性;第三章应用上下解方法和比较原理,得到该系统解的最终有界性和持
采用熔融共混法,以聚(3-羟基丁酸-co-3-羟基戊酸酯)(PHBV)为增韧剂对聚乳酸(PLA)进行改性,得到PLA/PHBV复合材料。研究了PHBV用量对PLA/PHBV复合材料结晶性能和力学性能的影响。结果表明:随着PHBV用量的增加,PLA/PHBV复合材料的结晶度逐渐减小,拉伸强度和弯曲强度逐渐降低,而断裂伸长率则逐渐增大(当PHBV用量为50%时,复合材料的断裂伸长率比纯PLA提高了1.
生物趋化性通常指微生物受到周围环境中的化学物质的刺激发生定向运动的过程.该定向运动可以是趋近的,也可以是远离的,从而使微生物趋利避害,更好的生存.20世纪70年代,E.F.Keller和L.A.Segel建立了一类偏微分方程模型用以描述这一过程的演化.由于该方程不仅很好地描述了趋化现象,而且还具有复杂的交错扩散结构和丰富的动力学性质,因此成为了偏微分方程近年来的研究热点.本文考虑一类具有体积填充效
辽东半岛位于东亚季风区北段,是气候变化和植被变化的敏感区域,定量地重建该区域的古植被演化历史对解译过去植被和气候变化均有重要意义。本文以植硅体为指标,通过分析211个木本单种样品(81个树叶样品、73个树枝样品、57个树皮样品),90个典型群落样品(30个草本层样品、30个枯枝落叶层样品、30个草本层和枯枝落叶层混合样品),84个典型群落对应的表土样品,119个泥炭剖面样品,开展了植硅体的来源、群
植被和多年冻土是寒区生态系统的重要组成部分,在冻土环境长期选择的过程中,植被表现出与之适应的特征。随着全球气候变暖,多年冻土退化,植被的生长特征也随之变化。大兴安岭冻土区是我国唯一的高纬度多年冻土区,也是典型的寒区生态系统,生态环境脆弱,对全球气候变化十分敏感。同时我国在大兴安岭林区实施天然林资源保护工程(“天保工程”),有效保护了森林资源。在自然与人为因素的共同影响下,有必要开展大兴安岭冻土区植