题名黄土丘陵区撂荒群落共存种植物竞争对土壤水分变化 的响应
作者高艳
答辩日期2016-05
文献子类硕士
授予单位中国科学院研究生院
授予地点北京
导师杜峰
关键词群落共存种 植物竞争 土壤水分 竞争强度 黄土丘陵区
英文摘要

植物竞争是不同物种为争夺资源发生的相互关系,是塑造植物形态、生活
史以及植物群落结构和动态特征的主要动力之一, 同时也是决定生态系统结构
和功能的关键生态过程之一,对群落植被演替、恢复有重要意义。同时水分是
黄土丘陵区植物生长的主要限制性因素。因此从群落水平的基础上,研究土壤
水分与群落共存种的相互作用及对种间竞争的影响,能够为黄土丘陵区植被恢
复和重建工作提供理论依据。
本试验通过盆栽试验的种对组合法和添加试验法、田间试验的 CDS 法,选
取黄土丘陵区十种撂荒阶段相对重要值较高的群落共存种:猪毛蒿(Artemisia
scoparia)、铁杆蒿(Artemisia sacrorum)、茭蒿(Artemisia giraladii)、小花棘豆
(Oxytropis glabra)、冰草(Agropyron cristatum)、白羊草(Bothriochloa
ischaemum)、达乌里胡枝子(Lespedeza dahumrica)、中华隐子草(Cleistogenes
chinensis)、无芒隐子草(Cleistogenes songorica)、委陵菜(Potentilla chinensis)。
研究该区撂荒群落共存种植物竞争对土壤水分变化的响应。主要结果如下:
1、种对竞争对土壤水分变化的响应:种对生长显著不同于单株,种间竞争
影响了植物生长。植物地上生物量能更好的反应土壤水分变化对生物量的影响,
地下生物量对土壤水分反馈更敏感。测试种密度变化对目标种生物量和株高的
影响随着水分改善在中水最大。
种对生物量竞争强度与株高竞争强度变化趋势不一致。总竞争强度在严重
水分胁迫下最大。以生物量和株高为指标的总竞争强度:小花棘豆>冰草,铁杆
蒿>茭蒿;以生物量为指标的总竞争强度:达乌里胡枝子>白羊草,猪毛蒿>无
芒隐子草。铁杆蒿、达乌里胡枝子、白羊草和茭蒿生物量竞争能力较强,冰草、
猪毛蒿、无芒隐子草较弱。大致符合演替生态位理论,即随演替过程中土壤水
分的减少,演替后期种耐水分胁迫竞争能力>演替中初期。测试种密度变化对目
标种单位生物量竞争能力的影响随水分改善在中水最大,株高单位竞争强度
<0.01。2、群落共存种的竞争等级对土壤水分的响应:除小花棘豆、中华隐子草和
无芒隐子草外,生物量在中水最大,株高在高水最高。中低水下茭蒿的相对生
物量最大,高水时铁杆蒿最大。
植物之间的竞争等级随环境条件的变化而变化。土壤水分胁迫下,冰草、
无芒隐子草的竞争力较高,白羊草、铁杆蒿、茭蒿次之,小花棘豆、猪毛蒿、
委陵菜较低。水分改善后,猪毛蒿的竞争力显著提高,铁杆蒿、茭蒿、白羊草
竞争力降低。达乌里胡枝子水分胁迫下竞争力优势不强。
3、高水期生长差异和低水期死亡率的关系:除猪毛蒿、达乌里胡枝子外,
高水期共存种的株高变大。群落密度越高,猪毛蒿、白羊草、冰草的生长差异
越小,个体大小越均匀,植物竞争对个体大小的塑造作用越强,铁杆蒿、达乌
里胡枝子、中华隐子草、委陵菜与之相反。茭蒿、无芒隐子草的生长差异在中
密度最大。
低水期 10 种植物的株高和生物量随密度增加总体呈下降趋势。干旱期死亡
率随群体密度的增加而变大。在水分胁迫和竞争共存时,猪毛蒿、委陵菜、中
华隐子草和小花棘豆的死亡率较高,白羊草、达乌里胡枝子和冰草的死亡率最
低。
高水期群落中植物生长差异与低水期种群死亡率呈正相关,高水期因竞争
引起的个体大小差异能够解释 12%的变水后期干旱条件下资源获取利用率下降
引起的死亡率的变化。
10 种植物竞争等级在一定程度上可解释其演替生态位置,特别是低水条件
下,二者的秩相关系数为 0.58。
关键词:群落共存种;植物竞争;土壤水分;竞争强度;黄土丘陵区

语种中文
内容类型学位论文
源URL[http://ir.iswc.ac.cn/handle/361005/9097]  
专题水土保持研究所_水保所知识产出(1956-2013)
推荐引用方式
GB/T 7714
高艳. 黄土丘陵区撂荒群落共存种植物竞争对土壤水分变化 的响应[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2016.
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