论文部分内容阅读
降雨是驱动黄土丘陵区天然草地群落演替的主要因子之一。全球气候变化背景下,降雨格局的改变必将对其区域植被群落结构产生深远影响,了解天然群落的降雨再分配特征及优势种对降雨脉冲的响应,有助于正确评估气候变化对区域生态系统的效应,为植被建设和恢复提供理论依据。选取以白羊草(Bothrichloa ischaemum)和达乌里胡枝子(Lespedeza davurica)为优势种的黄土丘陵区天然草地群落,分别在雨季开始前的六月和雨季中的八月份进行人工模拟降雨试验,共设置了六个降雨处理(即Omm、3mm、5mm、10mm、20mm和30mm),分析不同降雨量条件下草地群落对降雨的再分配特征及两优势种生理生态响应,主要结果如下:1、在两个月份里,天然草地群落冠层截留量与降雨量呈二次多项式关系,截留率与降雨量呈指数方程负相关关系;在30mm连续降雨下,六月份降雨再分配的主要去向为径流,占总降雨量的45.0%,而八月份由于降雨处理时间和群落结构等特殊原因使降雨再分配的主要去向为土壤入渗,占总降雨量的47.4%;八月的冠层截留和土壤入渗性能要明显高于六月。2、在六月,脉冲降雨对0-50cm土壤水分产生显著影响,显著提高白羊草和达乌里胡枝子的光合速率、蒸腾速率、胞间二氧化碳浓度及气孔导度;引起白羊草和达乌里胡枝子响应的最低降雨量分别为5和10mm,白羊草产生响应的显著性和持续时间随着降雨量的增加而增加,而达乌里胡枝子的光合能力在30mm降雨下反而有所降低。3、在八月,由于降雨处理前连续自然降雨使土壤水分达到饱和状态,脉冲降雨对0-120cm土壤水分含量及剖面分布均无显著性影响,优势种白羊草和达乌里胡枝子的光合特征响应也不显著。4、生育期结束时,群落生物量仅六月20mm和30mm降雨处理下显著增加,分别较对照提高11.6%和16.8%,但土壤含水量与对照无显著差异;六月份的3mm、5mm和10mm降雨处理及八月所有降雨处理对群落生物量及土壤水分影响均不显著。总体结果表明,优势种短期光合响应与群落长期生产力响应不完全一致,特殊生育期单次大降雨对长期的群落生产力产生重要影响。