增温和施氮条件下AM真菌对松嫩草地植物物候特征和群落稳定性的调节机制

来源 :东北师范大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:neverneverland
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
丛枝菌根(Arbuscular mycorrhizal,AM)真菌在陆地生态系统中普遍存在,为植物提供氮、磷等营养元素并参与生态系统养分循环过程。然而在全球变化背景下,AM真菌对植物个体-群落特征的影响机制尚不清楚。本研究以松嫩草地为研究对象,通过连续四年(2015-2018年)的野外实验,利用红外线增温装置和硝酸铵添加,模拟温度升高和氮沉降,使用苯菌灵处理抑制AM真菌来探究全球变化背景下,AM真菌对植物物候特征、群落结构和组成以及植物群落稳定性的影响,揭示AM真菌在草地生态系统地上和地下适应全球变化过程的调节作用及响应机制,为解释和评价气候变化背景下AM真菌对草地生态系统个体植物发育和群落功能的调节机理和作用潜力提供理论依据。主要结果如下:(1)植物物候在年际间呈现显著的差异,取决于降雨的时间和降雨量。植物孕穗期、开花期、结实期和种子成熟期均随雨季开始时间的延后而推迟,孕穗期长度、开花期长度、结实期长度以及物候期长度受雨季开始时间和生长季降雨量共同作用。早花植物和晚花植物的物候向生长季中期移动。增温加速了羊草(Leymus Chinensis)的开花和结实,缩短了羊草的孕穗期长度;施氮缩短了羊草的开花期长度、结实期长度和生殖物候期长度;抑制AM真菌推迟了羊草的孕穗期、开花期、结实期,缩短了孕穗期长度和结实期长度。增温延长星星草(Puccinellia tenuiflora)的孕穗期长度;施氮对星星草的物候不影响;抑制AM真菌推迟了星星草的孕穗期,缩短了星星草的孕穗期长度和生殖物候期长度。增温不影响芦苇(Phragmites australis)的物候事件;施氮使芦苇孕穗期、开花期、结实期提前,延长了开花期长度和结实期长度;抑制AM真菌使芦苇孕穗期提前,延长了开花期长度和物候期长度。以上结果表明,增温和施氮对植物物候的影响具有物种特异性,取决于植物的生活史策略和根系特征。AM真菌对植物物候的影响取决于植物的菌根依赖性,AM真菌促进了高菌根依赖性植物的繁殖,而推迟了低菌根依赖性植物的繁殖,降低了不同植物物候的时间重叠,降低了资源竞争,空出生态位给更多的物种,维持了生物多样性。增温和施氮的交互作用使羊草的结实期提前,缩短孕穗期长度、开花期长度以及生殖物候期长度。增温和抑制AM真菌处理的交互作用缩短了羊草的孕穗期长度、不影响开花期长度和生殖物候期长度。抑制AM真菌后,增温加施氮使羊草的种子成熟期提前。增温抵消了施氮的促进作用,二者交互对芦苇的种子成熟期无显著影响。(2)增温对植物物种丰富度、均匀度和多样性均无显著影响,但是降低了物种净丢失、物种丢失速率和物种丰富度净变化;施氮降低了物种丰富度;抑制AM真菌降低了物种丰富度和物种多样性,不影响物种均匀度,同时提高了物种净丢失和物种丢失速率,降低了物种净获得。结构方程模型表明,抑制AM真菌可以直接降低物种丰富度,也可以通过菌丝密度降低物种净获得,从而降低物种丰富度;菌丝密度可以直接提高物种丰富度。优势种的盖度和密度比较稳定,对增温和施氮处理不敏感;增温和施氮的交互作用对常见种盖度和密度起到了促进作用;稀有种盖度和密度对施氮比增温敏感。抑制AM真菌提高了优势种的盖度和密度,降低了常见种盖度和密度,对稀有种盖度和密度影响较小。其中,群落主要植物的盖度和密度也发生了不同的改变。增温提高了虎尾草的盖度和密度,降低了星星草的盖度和密度;增温和施氮的交互作用提高了星星草和狗尾草的盖度和密度,降低了黄蒿的盖度和密度;抑制AM真菌提高了芦苇的盖度和密度,降低了虎尾草、狗尾草、碱蒿和黄蒿的盖度和密度。(3)增温和施氮对植物群落地上生产力没有显著影响,抑制AM真菌提高了植物群落地上生产力,施氮和抑制AM真菌的交互作用提高了植物群落地上生产力。增温对优势种、常见种和稀有种地上生物量不影响,降低了星星草地上生物量。施氮对优势种、常见种、稀有种以及主要植物地上生物量均不影响。抑制AM真菌提高了优势种生物量、降低了常见种生物量,对稀有种生物量不影响。对于主要植物来说,抑制AM真菌提高了羊草、星星草和芦苇的生物量,降低了狗尾草、碱蒿和黄蒿的生物量。施氮和抑制AM真菌的交互作用提高了优势种生物量。增温和施氮的交互作用提高了狗尾草和虎尾草生物量。增温和抑制AM真菌降低了星星草和虎尾草的生物量。增温降低了植物群落稳定性和优势种稳定性;施氮对植物群落稳定性无影响,但降低了优势种稳定性;抑制AM真菌降低了植物群落稳定性和优势种稳定性。群落异步性不受处理的影响,增温降低稀有种异步性,抑制AM真菌降低常见种异步性。结构方程模型表明,增温和抑制AM真菌通过AM真菌物种丰富度和优势种稳定性降低植物群落稳定性。施氮和抑制AM真菌通过菌根侵染率降低植物群落稳定性。施氮降低了优势种稳定性,但是由于施氮对群落稳定的直接作用,施氮总体来说对植物群落稳定性不影响。AM真菌物种丰富度和植物群落物种异步性、高的生产力平均值和低的生产力标准差相关;而高的优势种稳定性和低的生产力标准差相关,因此AM真菌物种丰富度或优势种稳定性的降低可以降低植物群落稳定性。高的菌根侵染率通过提高平均生产力提高植物群落稳定性。物种丰富度和群落优势度对植物群落稳定性不影响。研究结果表明AM真菌在气候变暖和氮沉降增多背景下,促进了植物群落稳定性的提高。同时强调了优势种稳定性和群落异步性对植物群落稳定性的重要意义。综上,增温和施氮对个体植物物候特征、群落结构和组成以及稳定性都产生了不同程度的影响。植物物候在气候变暖和氮沉降增多的环境下趋向于重叠,降低了物候互补性,提高了资源竞争。植物群落物种丰富度因氮沉降而降低,植物群落稳定性受到增温的抑制。AM真菌降低了植物物候的时间重叠,提高了物候的互补性,提供更多生态位给植物物种;AM真菌通过促进植物物种净获得维持了物种多样性;AM真菌物种丰富度和菌根侵染率提高了植物群落的稳定性。研究结果表明AM真菌是缓解全球变化对生态系统不利影响的重要生物因素。
其他文献
为筛选出适宜冀东地区的强筋小麦品种并研究其对不同施氮量的响应,在冀东地区大田条件下,以本地区中筋小麦为产量对照,选取中麦998、津农7号、石优20号等12个强筋品种依据生态适应性、丰产性等综合性状进行品种筛选。结果表明:12个强筋小麦平均产量6906.54 kg/hm2,比中筋小麦产量平均值7750.35 kg/hm2减产10.89%,其中农优3号和津农7号减产低于5%,石优20号、中麦1062和
立基于多元平衡、互动共享的智慧社会背景下,首先对知识产权法院指导性案例的运用现状进行多维度的数据分析,详细介绍了与之相关的8个应用案例在诉讼中援引先例的具体情况,得
安东尼·吉登斯是20世纪至今在国际上的享有盛誉的社会学家和政治学家。他所提出的现代性理论、结构化社会学理论、“第三条道路”和“生活政治”等思想,对当今社会科学和西
目的 表没食子儿茶素没食子酸酯(Epigallocatechin gallate,EGCG)是茶多酚生物活性的主要成分,具有强抗氧化作用。心肺复苏后脑缺血再灌注损伤涉及病理机制复杂,其中包括有活
本文在CMT焊接6082过程中加入机械振动,实现热力耦合工艺效果,期望可以达到增加熔深,改善焊缝组织,减少焊接残余应力,提升接头力学和疲劳性能的目的。研究过程中,通过改变焊接速度和施加机械振动获得不同熔深的接头,观察接头成形和焊缝组织以及气孔的分布和大小,获得焊接残余应力和显微硬度数值,进而解释机械振动在焊接过程中造成的影响。对6082铝合金及焊接接头进行高周疲劳试验,得到母材的疲劳强度以及固定载
上颈椎包括枕颈部是连接头部和下颈椎的重要结构,由于没有下颈椎椎间盘结构的强约束性,由韧带和肌肉实现上颈椎的稳定,因此上颈椎具有很大的自由度,可以实现头部灵活的前去、后伸、左右侧屈和旋转。文献表明上颈椎承担了整个颈椎50%的活动度。随着社会的发展,交通事故率逐年上升,长期过劳工作,低头玩手机等都对颈椎造成了严重的伤害,造成颈椎骨折、韧带钙化、椎间盘突出、颈椎曲率降低等颈部疾病。其它诸如类风湿、肿瘤等
目的大量临床研究发现胃癌患者术后胆囊结石的发生率高于正常人群,但其高危因素及胃癌术中是否预防性切除胆囊(Prophylactic Cholecystectomy,PC)目前仍无定论。通过本研究进一步明确胃癌术后胆囊结石形成的危险因素,并讨论预防性切除胆囊的必要性,以期能为临床工作提供一定的参考价值。方法收集2009年1月到2013年12月就诊于宁夏医科大学总医院行胃癌根治术且术后病理诊断为胃癌患者
图G=(V,E)的一个树分解是将结点集V的子集作为树T的节点,使得在树T上任意一条路径的两个端节点之间的交集包含于该路径上的任意一个节点中,T上最小(节点)对应子集的元素个数减1定义为分解树的宽度,而图G的树宽是指所有分解树中宽度最小的值。一个合取范式(CNF)公式可以用一个二分图G=(VèC,E)表示(公式的因子图),其中变元结点集C对应为公式F中的变元集,子句结点集对应为公式中的子句集,变元在
本翻译实践的英文材料为弗朗西斯·奥戈尔曼(Francis O’Gorman)主编的《剑桥罗斯金指南》(The Cambridge Companion to John Ruskin)一书中的第十二章。这一章主要介绍了罗斯金在技术方面的见解及思想,作者艾伦·戴维斯将重点放在摄影和版画制作领域,试图去列举罗斯金对他所面临的相关技术问题的反应与态度。罗斯金对发展的技术持中肯态度,接受他认为有用并可以提升生
外层围护结构中大面积的玻璃幕墙使得建筑能耗显著增加,我国建筑总能耗占到全社会总能耗的46.7%。其中,由外窗传热引起的能耗占到建筑总能耗的25%-40%左右。由此可见,提高外窗系统的保温隔热性能,减少外窗能耗是提高建筑节能的关键环节。半透明光伏窗作为光伏建筑一体化技术在建筑节能领域的一种典型应用形式,可以在满足室内采光的同时,为建筑提供部分的电力需求,被认为实现是绿色建筑发展的有效途径之一。因此,