松嫩草原地下凈生產力及生物量分配對降雨變化的響應.pdf

1、草原生態(tài)系統(tǒng)是碳分布最廣的生態(tài)類型之一，該生態(tài)系統(tǒng)固碳量約占全球陸地生態(tài)系統(tǒng)固碳總量的三分之一，在陸地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)和氣候調解中起重要作用。并且在草地生態(tài)系統(tǒng)中植物大部分光合作用的凈初級產物分配到地下部，根系生物量一般比地上部生物量高2-5倍，甚至高達10倍以上。地下凈生產力是草原生態(tài)系統(tǒng)結構和功能的體現(xiàn)，也是評價該生態(tài)系統(tǒng)結構和功能的重要指標之一。但是目前關于降雨變化對草原生態(tài)系統(tǒng)地下凈初級生產力影響的研究還很薄弱。松嫩草地在維持區(qū)域

2、氣候穩(wěn)定和提供充足的畜產品方面有重要的作用，國家十一五規(guī)劃中要將東北建成國家生態(tài)安全的重要保障區(qū)。因此弄清全球變化條件下根系凈生產力和地上和地下分配關系對準確的評價松嫩草地的生態(tài)價值，以及潛在草地有機質儲量都有重要的意義。
　　 本研究的主要目的是：1）降雨量變化如何影響凈初級生產力（包括地上生產力和地下生產力）?2）降雨量變化如何影響植物光合產物分配？
　　 本研究以松嫩草地西南部，吉林省長嶺縣境內，東北師范大學松嫩草

3、地生態(tài)研究站作為研究地點，設置了3個不同的降雨處理區(qū)（即增雨30％區(qū)，減雨30％區(qū)，對照區(qū)），在降雨量變化情況下測定了土壤水分、地上生物量、地上生產力、地下生產力、凈初級生產力以及生物量的地上地下分配。
　　 研究結果表明：
　　 1)降雨量和地上生產力之間有著正相關關系，增雨30％能提高地上生產力56％，而減雨30％降低地上生產力16％，即增雨顯著提高地上生產力，但減雨有降低地上生產力的趨勢，這是因為增雨能增加土壤水分

4、，從而進一步提高地上生物量的原因。
　　 2)降雨量和地下凈生產力之間也有著正相關關系，增雨30％能提高地下生產力65％而減雨30％降低地下生產力21.5％，即增雨顯著提高地下凈生產力而減雨有降低地下凈生產力的趨勢，這可能是因為隨著降雨量的增加和地下其他養(yǎng)分供應不足，植物增加了對地下生產的投入。
　　 3)增雨30％時地下生產力比為0.25，而減雨30％時地下生產力比為0.15，增雨能促進草原植物光合產物的地下分配，但減

5、雨并沒有顯著影響生物量的地上地下分配關系。這個結果與隨著降雨量增加植物分配到地下生物量減少相矛盾。但從氣象數(shù)據(jù)分析可以看出，2009年是非常干旱的年份，生長季的降雨量只有210mm，因此植物的生長會受到非常大的限制，植物可能增加了地下生產的投入，從而出現(xiàn)如上面的結果。
　　 根據(jù)IPCC報告(2007)，中緯度地區(qū)降雨將呈增加趨勢。根據(jù)本論文實驗結果，增加降雨能同時增加地上和地下生產力，因此，增加降雨將對東北草地有利，能夠增加嫩