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青藏高原素有“世界第三极”之称,有着丰富的雪被资源。在全球气候变化背景下,雪被厚度及融雪时间的变化均有着复杂性,同时,雪被下的土壤状况及植物的生长发育也会随之发生变化。因此,从群落物种多样性及其分布、性状和生物量分配的角度探讨植物对雪被环境变化的适应,对于理解高寒生境中的植物对全球变化的适应策略具有积极意义。 基于此研究背景,在青藏高原东缘按照雪被厚度设置了两条样带-厚雪和浅雪,按照开花物候分为早期(5-6月)、中期(7-8月)和晚期(9-10月)三个开花阶段,并对土壤环境因子进行了监测,在中期开花阶段对样地内草本植物进行了群落调查,分析物种多样性及其分布在不同雪被覆盖地段的差异。在不同开花期,采集了9种常见草本植物,分别从个体和功能群水平(开花物候)探究了植物性状和生物量分配对雪被覆盖导致的土壤环境变化的适应。最后,通过交互移栽试验进一步验证雪被环境对晚期开花植物华丽龙胆(Gentiana sino-ornata)的性状和生物量分配的影响。主要结果如下: (1)在6月和8月,厚雪地段的土壤水分含量(SWC)、土壤微生物生物量碳含量(microbial biomass carbon,MBC)、土壤有机碳含量(soil organic carbon,SOC)、土壤总氮含量(soil total nitrogen,STN)和土壤有效磷含量(soil available phosphorus,SAP)要高于浅雪地段,而10月份,浅雪地段的SOC,STN和SAP略高于厚雪地段。 (2)中期阶段,样地内不同雪被厚度地段草本植物群落的α多样性指数和β多样性指数无显著变化。但是土壤环境因子驱动着特定物种的分布,土壤微生物因子——MBC和土壤微生物生物量氮含量(microbial biomass nitrogen,MBN)能够单独解释物种分布14.6%的变异,MBC驱动着华丽龙胆(Gen.sino-ornata),矮生蒿草(Kobresia humilis),盘花垂头菊(Cremanthodium discoideum),大唇马先蒿(Pedicularis megalochila),六叶龙胆(Gentiana hexaphylla),灯心草(Juncus effusus)和藁本(Ligusticum sinense)七种植物的分布;土壤理化性质——土壤酸碱度(pH),SOC,STN和SAP可单独解释物种分布11.4%的变异,pH驱动着华丽龙胆(Gen.sino-ornata)的分布,盘花垂头菊(C.discoideum)和灯心草(J.effusus)的分布受SOC的驱动。两类土壤环境因子可共同解释物种分布21.9%的变异。 (3)在个体水平上,植物的性状、生物量及其分配的调整对雪被厚度变化的适应具有物种特异性,但也存在着一致的规律,大部分植物在土壤条件较好的雪被厚度地段具有更大的比叶面积,华丽龙胆(Gen.sino-ornata)和星状雪兔子(Saussurea stella)繁殖生物量的积累均快于非繁殖生物量的积累。 (4)在功能群水平上,中期开花植物具有最大的株高和比叶面积,三种类型开花物候植物中,面对雪被环境的变化,均会优先保证繁殖分配,以利于种群的延续。 (5)华丽龙胆(Gen.sino-ornata)进行交互移栽试验后,比叶面积和叶片大小发生了一定的变化,说明该植物通过表型可塑性来调整形态性状以适应环境的改变,原位和移栽后的生物量分配的变化,反映了限制性资源的转变。 综上,高山草地植物对雪被环境所代表的土壤环境因子变化的适应,主要表现在物种分布及个体和功能群水平上的性状和生物量分配的调整,为草地资源利用和生态恢复提供了一定的理论支撑。