模拟增温改变青藏高原植物繁殖物候及植株高度 植物生态学报    2022, 46 (9): 995-1004.   DOI: 10.17521/cjpe.2021.0450

表1 增温后青藏高原不同功能群高寒植物物候期及高度变化(平均值±标准误)

正文中引用本图/表的段落

气候变化显著影响了高寒植物物候期及生长模式, 从而改变了高寒生态系统功能。而高寒植物物候期和生长状况对气候变化的响应程度, 与其自身资源分配策略有关。为了更好地探究气候变化下高寒植物繁殖物候及生长的规律, 该研究以青藏高原高寒草甸为研究对象, 按生物量从高到低选取15种常见植物, 其生物量之和占样地总生物量80%以上, 采用红外辐射器模拟增温的方法, 利用同质园实验, 观测无种间竞争条件下, 增温2年间植物返青、现蕾、开花以及结实物候, 并监测了植株高度。研究结果表明: (1)在功能群水平上, 增温使豆科类植物的返青、现蕾和开花时间分别显著提前了(8.21 ± 1.81)、(9.14 ± 2.41)和(10.14 ± 2.05) d, 使其开花持续时间显著延长了(6.14 ± 1.52) d, 而增温对其他功能群物候事件无显著影响。增温对高寒植物物候的影响存在种间及年际间差异, 但总体上增温使大多数高寒植物繁殖物候提前并且开花持续时间延长, 将更多的资源更多地分配到繁殖生长上。(2)增温显著降低了杂类草植物的植株高度(平均降低(3.58 ± 0.96) cm), 但对豆科类、禾草类及莎草类功能群植株高度没有显著影响。 增温对高寒植物植株高度的影响存在显著的种间差异以及年际差异。综上所述, 未来气候变暖背景下, 青藏高原高寒植物群落可能更早进入繁殖阶段, 从而降低在营养生长上的资源分配。另外, 由于各物种繁殖能力和营养生长对温度变化响应的差异, 气候变暖将导致高寒植物群落中各物种盖度的变化, 进而改变群落物种组成, 从而影响高寒生态系统的功能。

在物候方面, 2年增温使豆科类植物的返青、现蕾和开花时间分别显著提前了(8.21 ± 1.81)、(9.14 ± 2.41)和(10.14 ± 2.05) d, 且其开花持续时间显著延长了(6.14 ± 1.52) d。而增温对禾草类、莎草类和杂类草3个功能群植物物候事件无显著影响(表1)。

本文的其它图/表

• 图1 增温下2017和2018年青藏高原高寒植物各物种返青(A、B)、现蕾(C、D)、开花(E、F)、结实(G、H)时间的变化(平均值±标准误)。图中正、负值分别表示与对照相比推迟、提前的天数; *表示增温处理与对照相比差异显著(p < 0.05)。Cp, 红棕薹草; En, 垂穗披碱草; Gf, 线叶龙胆; Gs, 麻花艽; Ht, 藏异燕麦; Kc, 线叶嵩草; Kh, 矮生嵩草; Mr, 花苜蓿; Ok, 甘肃棘豆; Pp, 草地早熟禾; Pf, 金露梅; Pv, 珠芽蓼; Sa, 异针茅; Sp, 美丽风毛菊; Th, 高山豆。
  
• 图2 增温下2017 (A)和2018 (B)年青藏高原高寒植物各物种开花持续时间变化(平均值±标准误)。图中正、负值分别表示与对照相比延长、缩短的天数。*表示增温处理与对照相比差异显著(p < 0.05)。Cp, 红棕薹草; En, 垂穗披碱草; Gf, 线叶龙胆; Gs, 麻花艽; Ht, 藏异燕麦; Kc, 线叶嵩草; Kh, 矮生嵩草; Mr, 花苜蓿; Ok, 甘肃棘豆; Pp, 草地早熟禾; Pf, 金露梅; Pv, 珠芽蓼; Sa, 异针茅; Sp, 美丽风毛菊; Th, 高山豆。
  
• 图3 增温下2017 (A)和2018 (B)年青藏高原高寒植物各物种植株高度变化(平均值±标准误)。图中正、负值分别表示与对照相比升高、降低的高度。*表示增温处理与对照相比差异显著(p < 0.05)。Cp, 红棕薹草; En, 垂穗披碱草; Gf, 线叶龙胆; Gs, 麻花艽; Ht, 藏异燕麦; Kc, 线叶嵩草; Kh, 矮生嵩草; Mr, 花苜蓿; Ok, 甘肃棘豆; Pp, 草地早熟禾; Pf, 金露梅; Pv, 珠芽蓼; Sa, 异针茅; Sp, 美丽风毛菊; Th, 高山豆。