舜王坪山地草甸群落生产力及优势种生产力对凋落物的影响 地理科学专业

1、舜王坪山地草甸群落生产力及优势种生产力对凋落物的影响内容摘要本研究以山西历山舜王坪山地草甸群落生产力及优势种橐吾（Ligularia sibirica）、早熟禾（Poa annua）和地榆（Sanguisorba officinalis）生产力为研究对象，通过对群落生产力与凋落物生物量、优势种生产力与凋落物生物量关系的分析，结果显示：（1）群落生产力未对凋落物产生影响。（2）优势种生产力未对凋落物的产生影响【关键词】 群落生产力 凋落物生物量 优势种生产力 凋落物The Productivity of Meadow Community and the Productivity of Domin

2、ant Species to Litter in Shunwangping Mountain AreAbstractIn this study, Ligularia sibirica, Poa annua and Sanguisorba officinalis were used to study the relationship between community productivity and litter biomass, dominant species productivity and litter biomass in Shunwangping Mountain, Lishan,

3、 Shanxi Province. The results showed that: (1) Most community productivity was related to litter biomass. Litter had no significant effect. (2) The productivity of dominant species had no effect on litter【Key words】community productivity Litter biomass Productivity of dominant species Litter fall目 录

4、1 立题依据及研究内容11.1研究的背景和意义11.2国内外研究现状11.3主要研究内容12 研究方法12.1研究区概况12.2样方调查22.3群落生产力测定方法22.4优势种生产力测定方法22.5凋落物生物量测定方法22.6统计分析方法23 研究结果23.1群落生产力对调落物生物量的影响23.2优势种生产力对凋落物生物量的影响44 讨论95 结论9参考文献9致谢10舜王坪山地草甸群落生产力及优势种生产力对凋落物的影响1 立题依据及研究内容1.1研究的背景和意义凋落物是植物在生长和发育过程中产生的代谢产物。它是连接地上和地下生态循环的重要通道2。它是陆地生态系统生产力的组成部分,是全球碳收支的

5、重要组成部分，也是将物质和营养物质分解回生态系统的重要渠道。它还提供植物生长所需要的营养物质，以促进生态系统的碳循环，进而影响土壤肥力等4。凋落物受多种因素影响。每个因素的重要性可能因情况的不同而不同。这些因素对凋落物的产生和循环都有影响。由于凋落物是由植物地上部分产生并归还到地面，因此，研究地上生物量对凋落物影响至关重要。与此同时，我们发现优势种决定着生态系统的生产力。因此，研究优势种地上生物量对凋落物的影响也是十分重要的。国内外对于地下有机质、微生物等对凋落物产生、分解的影响进行了大量的研究10，但从地上植物生产力直接对凋落物产生的直接影响的研究较少。舜王坪是历山自然保护区的山地草甸地带，

6、植被生长量大，土壤肥力潜力大。研究地上生物量与凋落物之间的关系，对今后该地区生态系统中养分的保护具有一定的参考价值，对舜王平山地草甸生态系统的研究更为科学。为充分发挥效益提供有效、合理的管理对策。1.2国内外研究现状我国自20世纪 60年代初我们展开了凋落物的研讨, 到80年代有了较大进步, 近几年有了较为深入的研究11, 综合研究了不同类型凋落物的产量动态及其化学组成、凋落物的分解过程和养分释放, 已经基本确定了我国主要类型及主要树种的凋落物产量及分解过程3。在一个生态系统中，控制植被结构和生态系统功能的复杂、重要因素主要是凋落物的积累与分解12。在凋落物的研究, 主要关注两个方面, 即凋落

7、量和凋落物分解。本文主要研究群落生产力和优势种生产力对凋落物的影响。1.3主要研究内容本次研究以山西舜王坪高山草甸为研究对象，主要研究群落生产力及优势种生产力对凋落物的影响，以此为该地调落物生物量影响提供参考。主要包括以下两个内容：（1）群落生产力对凋落物生物量的影响（2）优势种生产力对凋落物生物量的影响。2 研究方法2.1研究区概况舜王坪位于山西省翼城、垣曲、沁水三县交界处的历山自然保护区内。舜王坪是历山自然保护区的主峰，海拔2358米。暖温带季风大陆性气候是东南亚季风的边缘，经常受到东南沿海季风的影响。西山和西北部经常受到来自高原的冷空气团的袭击。冷空气团在前进过程中遇到山的屏障，不能扩散

8、，形成大量降雨。土壤属半干旱暖温带森林草原土，褐色地带，1800米以下为棕色森林土，1800米以上为亚高山草甸土，峡谷地带为冲崖土。历有700多种植物，舜王坪植物区基本上属于暖温带植物区系7。2.2样方调查于2017年8月在山西翼城舜王坪地区进行实地调查,确定了不同类型的代表性地块，根据不同海拔,每升高100m设置几个样方。共设置11个5m*5m的灌木样方，在每个灌木样方内取5个1m*1m的草本样方。记录样方内所有灌木层和草本层植物的种名、株数、盖度、高度等。同时测定每个样方的海拔、经度、纬度、坡向、坡度、坡位等环境因素。2.3群落生产力测定方法把样方中所测植物地上部分物种齐地面剪下并对它们在

9、实验室65条件下进行称重(干重),烘成恒重后，该重量便可代表单位时间内的群落生产力。2.4优势种生产力测定方法样方内所有植物地上部分分物种齐地面剪下，按生物量大小从高到低排序，前三种物种作为优势种8，在实验室65烘干条件下烘干直至恒重，称量后作为优势种生产力指标。在分析土壤水分对优势种生产力影响中不仅考虑优势种在不同样方中的生物量，还考虑优势种在不同样方中的相对生物量。2.5凋落物生物量测定方法样方内所有植物地上部分分物种齐地面剪下，剩余分解、半分解状态的植物，在实验室65烘干条件下烘干直至恒重，称量后作为凋落物指标。2.6统计分析方法在Spss 21.0中对群落生产力和优势种生产力与凋落物生

10、物量关系进行Peason相关分析以及进行线性、对数、二次项和幂回归分析。在Excel中制图。3 研究结果3.1 群落生产力对凋落物生物量的影响将舜王坪样地群落生产力与凋落物生物量进行peason相关分析，结果显示，群落生产力对凋落物的影响不显著（R=-0.117，p0.05),对群落生产力与凋落物生物量进行线性拟合，结果显示（见图1），两者线性曲线拟合不显著,进一步说明群落生产力未对调落物生物量产生影响。对群落生产力与凋落物生物量进行对数拟合，结果显示（见图2）, 两者对数曲线拟合不显著。对群落生产力与凋落物生产力进行二次项分析，结果显示（见图3）,两者二次项曲线拟合不显著。又对群落生产力与凋

11、落物生物量进行了幂的拟合，结果显示（见图4）两者幂曲线拟合不显著。通过以上分析说明群落生产力未对凋落物生物量产生影响。3.2 优势种生产力对凋落物生物量的影响舜王坪草甸山地凋落物优势种和主要物种共12种，现将其中优势种（橐吾,早熟禾，地榆）生产力与凋落物生物量进行peason相关性分析。橐吾生产力对凋落物生物量进行线性拟合，结果显示（见图5），两者线性拟合不显著，进一步进行对数拟合，结果显示（见图6），两者对数拟合不显著。进而对橐吾生产力和凋落物生物量进行二次项分析，结果显示（见图7），两者二次项拟合曲线拟合不显著。又对橐吾生产力和凋落物生物量进行幂的拟合，结果显示（见图8），两者幂的曲线拟合

12、不显著。早熟禾群落生产力对凋落物生物量的线性相关性分析，结果显示（见图9），两者线性拟合关系不显著。进而进行对数拟合，结果显示（见图10），两者对数拟合不显著，又对早熟禾生产力和凋落物生物量进行二次项分析，（见图11），两者二次项曲线拟合不显著。进而又对早熟禾生产力和凋落物生物量进行幂的拟合，结果显示（见图12），两者幂的曲线拟合不显著。对地榆生产力和凋落物生物量进行线性拟合，结果显示（见图13），两者的线性拟合不显著。对地榆和凋落物生产力进行对数拟合，结果显示（见图14），两者对数拟合曲线不显著。进一步对地榆生产力和凋落物生物量进行二次项分析，结果显示（见图15），两者二次项曲线拟合不显著，

13、进而又对地榆生产力和凋落物生物量进行幂的拟合，结果显示（见图16）,两者幂的拟合曲线不显著。通过以上分析说明优势种生产力未对凋落物生物量产生影响4 讨论凋落物是生态系统中的重要组成部分，也是物质循环和能量流动中的重要环节，其产量能够反映生态系统性能，对生态系统的恢复和更新具有重要影响。 通过现有的文献可以得出：地上生物量影响着凋落物生物量，其效应在不同的生态系统中，影响作用不同6。在本研究中发现，群落生产力对调落物影响不显著，这可能是由舜王坪山地草甸位于黄土高原的东南部，这或许是因为研究区域的地形、植被、土壤类型质地、海拔、气温、光照等一些因素的不同，从而导致群落生产力未对凋落物产生影响9。在

14、质量比例假说1中提到，物种的组成对凋落物的产生和分解有重要影响。在不同的生境中，植被组成不同，凋落物生物量也不同，同时单一植被凋与混合植被对凋落物生物量的影响也不同5。在本研究中发现，优势种生产力未对凋落物产生影响，可能是混合植被凋落物间的影响凋落物的积累。由于植被的差异，微生物对不同植被凋落物的分解存在选择性，在舜王坪山地草甸生态系统中，橐吾，地榆，早熟禾为优势种，微生物对其不敏感，而导致优势种生产力未对凋落物产生影响。5 结论本研究表明，在舜王坪生态系统内，群落生产力未对凋落物生物量的产生影响，优势种生产力未对凋落物生物量产生影响。6参考文献1Grime,JP(1998).Benefit

15、of plant diversity to ecosystems：immediate ,filter and founder effects. Journal of Ecology,86,902-910.2刘培林.山杨育种研究 M .哈尔滨:黑龙江省科学技术出版社, 1993:90100.3胡肄慧,等.几种树木枯叶分解速率的试验研究J,植物生态学与地植物学学报,1987,11(2):1241324中国树木志编委会.中国树木志 M .北京:中国林业出版社, 1985:8090.5BARDGETTRD，WALKERLR. Impact of coloniser plant species on t

16、he development of decomposer microbial communities fol lowing deglaciationJ.Soil BiologyBiochemistry，2004，36:555559.6郭剑芬,杨玉盛,陈光水,等.森林凋落物分解研究进展J.林业科学，2006:42(4):93100.7陈姣.生态恢复工程对历山舜王坪亚高山草甸植被的影响研究D.山西:黄土高原研究所，2012:1-33.8吕亭亭,王平,燕红,等.草甸和沼泽植物群落功能多样性与生产力的关系J.植物生态学报，2014,38(5):405-416.9孙小丽,康萨如拉,张庆,常昌明,马文静,牛建明.荒漠草原物种多样性、生产力与气候因子和土壤养分之间关系的研究J.草业学报,2015,24(12):10-19.10杨持.生态学M3.2版北京：北京高等教育出版社，2008,25(6):5-1811华中农业大学硕士论文 张志永-莲