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高寒草甸群落内物种间相互作用的研究

作　者: 魏盼盼
导　师: 张荣
学　校: 兰州大学
专　业: 生态学
关键词: 高寒草甸施肥刈割正相互作用负相互作用相对竞争能力
分类号: S812
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

实验在青藏高原东缘的甘南高寒草甸群落中进行,通过两个实验来研究群落物种间的相互作用,分别为：邻体效应实验和施肥和刈割梯度实验。邻体效应实验通过邻体去除方法,研究去除邻体物种后对目标物种产生的影响效应。以目标物种的生物量、株高、叶片数及开花或结果数等性状作为测量指标,通过计算相对邻体效应(Relative Neighbor Effect)指数RNE值作为相互作用强度和方向的评价标准,将周围邻体植物去除的目标物种表现同对照的周围相邻植物保持完整的目标种的表现做比较,从而验证群落物种间的相互作用是正效应还是负效应。实验结果表明：1)2009年A、B两地群落物种的生物量和叶片的RNE值基本为正值(叶片除A地的秦艽外),2010年两地生物量和叶片的RNE值全部为正值。2)2009年A地物种株高的RNE值全为负值,B地物种株高的RNE值一半数目为负值,一半为正值；2010年A地物种除兰石草、直径蒿和平车前外株高的RNE值都是负值,B地除平车前和冰草外株高的RNE值都是负值。3)2009年和2010年,邻体去除对存活率的影响均较显著(P<0.01),邻体去除对开花或繁殖率的影响均不显著(P>0.05)；样地、处理和样地的交互作用对存活率的影响两年均不显著,对开花或繁殖率的影响2009年影响不显著,样地2010年对开花或繁殖率的影响显著。4)两年的实验结果表明：在高寒草甸群落中物种间相互作用在生物量、叶片数和开花或繁殖率这三个性状上都表现为负效应,在株高和存活率上的表现为正效应和负效应同时被观测,群落物种间相互作用的总体效应为负效应。施肥和刈割梯度实验在建成约10年的人工草地中进行,分为群落区组和单株小区两部分。采取随机区组实验设计,分别设置三个施肥梯度(不施肥、施肥一次和施肥两次)和三个刈割梯度(不刈割、刈割一次和刈割两次)。利用群落中各物种在不同施肥水平、刈割强度及其处理组合下的各物种年末现存生物量、物种相对于冰草的竞争效应以及竞争响应的变化,研究施肥或刈割对群落物种间相互作用、群落结构及群落动态的影响。实验得出的结果为：1)三年群落区组实验的生物量方差分析结果显示：施肥、刈割、施肥和刈割交互作用对年末各处理小区生物量基本上都有极显著的影响。2008年施肥处理对年末生物量的影响最大,能解释不同处理小区中生物量变化的61.9%,而刈割处理只占群落生物量总平方和的23.5%。2009年刈割处理对年末生物量的影响最大,可以解释不同处理小区中生物量变化的64.2%,而施肥处理只占12.9%。2010年结果与2009年相似,也是刈割对年末生物量的影响最大,可以解释不同处理小区生物量变化的70.6%。2)施肥或刈割可在不同程度上改变不同物种相对于冰草的竞争效应。单从施肥上看,大多数物种的相对竞争能力随着施肥次数的增加有相对提高的趋势；从刈割上看,刈割对高大优势物种如冰草的损害很大,相对竞争力下降,同时其它矮小物种的相对竞争力反而因为群落优势种竞争力下降和减少遮荫不同程度地提高。3)从刈割、施肥的共同作用来看,三年实验期间各物种的平均年末生物量受到交互作用影响显著的物种数目逐年增加并且主要对禾本科和菊科类物种影响显著。4)2009年和2010年的竞争响应排序数据显示：施肥和刈割对不同物种的竞争响应影响是不同的,两年没有一致的趋势。5)施肥或刈割通过不同程度地改变群落中某些物种的竞争强度,改变了物种间的相互作用关系,进而改变了群落原先的竞争格局及群落动态。本次实验证实了物种间正相互作用在高寒草甸群落中发生的普遍性并进一步探讨了正、负相互作用发生的内在机制,为群落物种间相互作用的研究提供理论依据,从而使人们能够更深入地理解植物间的相互作用对群落构建与物种共存、多样性以及生态系统的稳定和功能等方面的重要影响,还为进一步了解植物群落对资源限制性因子变化的响应规律以及预测植物群落结构和组成的变化提供了有价值的信息。

高寒草甸群落内物种间相互作用的研究

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