內(nèi)蒙古典型草原地上凈初級生產(chǎn)力估測及模型模擬的研究.pdf

1、地上凈初級生產(chǎn)力(ANPP)是陸地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的重要組成部分，但由于估測ANPP的方法不同使得對ANPP的估測值存在很大的不確定性。本文采用3種方法(群落中所有種群當(dāng)年最大地上生物量之和(ANPPC1)、當(dāng)年群落最大地上生物量(ANPPC2)以及每年固定日期(8月30日)的地上生物量(ANPPC3))在種群、功能群和群落水平上分別對連續(xù)19年(1980～1998)的內(nèi)蒙古羊草和大針茅草原生態(tài)系統(tǒng)功能(如ANPP、植物多樣性和水分利用效

2、率(WUE))的動態(tài)變化進行了比較分析，同時探討了不同估測方法下氣候和放牧對ANPP的影響，在此基礎(chǔ)上利用DNDC模型進行了ANPP的模擬和敏感性分析研究，主要結(jié)果包括：
　　 在羊草和大針茅草原群落中，不同主要植物種群或功能群多年平均地上最大生物量出現(xiàn)的時間不同，而同一植物種群或功能群的年地上最大生物量出現(xiàn)的時間存在年際間的變化。采用當(dāng)年最大地上生物量和8月30日固定日期的地上生物量作為群落ANPP的這兩種方法高估了建群種或禾

3、草功能群在群落中的作用。
　　 羊草草原群落多年平均ANPPC1、ANPPC2和ANPPC3分別是257.5、190.1和166.0 g.m-2；相應(yīng)的大針茅草原多年平均ANPPC1、ANPPC2和ANPPC3分別是180.4、132.8和122.5g.m-2。就群落生產(chǎn)力而言，后兩種常用的方法二和方法三分別低估了草原群落ANPP14.2％～40.0％和15.5～59.0％。本文研究表明盡管ANPPC1與ANPPC2和ANPPC

4、3之間存在顯著的差異，但二者之間存在極顯著的相關(guān)性：羊草草原的ANPPC1=59.587+1.061×ANPPC2(r2=0.865，p＜0.001)，ANPPC1=92.329+1.017×ANPPC3(r2=0.569，p＜0.001)；大針茅草原的ANPPC1=32.918+1.114×ANPPC2(r2=0.814，p＜0.001)，ANPPC1=76.120+0.875×ANPPC3(r2=0.499,p=0.001)。

5、>　　 種群、功能群和群落地上凈初級生產(chǎn)力與氣候因子間的關(guān)系因不同的估測方法而異。羊草草原的建群種羊草種群僅ANPPs3與8月和11月份的平均溫度間存在顯著相關(guān)性，而大針茅草原群落的建群種大針茅種群的ANPPs1和ANPPs2與3月份平均最高氣溫間呈負相關(guān)關(guān)系。在羊草草原群落，雜類草功能群ANPPF1和ANPPF2與3月份氣溫呈負相關(guān)關(guān)系；而灌木半灌木功能群ANPPF1和ANPPF2與3月份降水呈負相關(guān)關(guān)系。在大針茅草原群落，禾草功能

6、群ANPPF1與5月份最高平均氣溫呈顯著負相關(guān)關(guān)系。羊草草原群落ANPPC1和ANPPC3分別與11月份最低溫度和平均溫度存在顯著負相關(guān)關(guān)系；大針茅草原群落ANPPC1與2和6月份月降水量間相關(guān)性顯著，ANPP2與5月和11月份月平均最低溫度呈顯著負相關(guān)關(guān)系，而4～9月份，1和4月份平均最低溫度對群落ANPPC3起決定作用。
　　 在羊草和大針茅草原群落，由方法一得到的群落水分利用效率、Shannon植物多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù)與

7、方法二或方法三得到的相應(yīng)的指數(shù)間存在顯著的差異，方法二和方法三得到的值間差異不顯著。群落地上凈初級生產(chǎn)力與相應(yīng)估測方法的植物Shannon多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù)之間相關(guān)性不顯著。
　　 放牧條件下羊草或大針茅草原群落中的建群種羊草和大針茅在群落中的相對地上生物量較圍欄內(nèi)的相應(yīng)植物種群的降低，而糙隱子草種群在群落中的比例上升。不同的放牧管理條件下，群落中植物種群地上現(xiàn)存量的季節(jié)動態(tài)發(fā)生變化。群落的植物組成及植物種群地上生物量在群落