气候变化对青藏高原高寒草甸植物群落种子萌发和幼苗建植的影响

Environmental change，especially warming，and aridification have caused a series of ecological problems, and finding solutions to them present very serious challenges to ecologists. Previous studies have shown that germination and seedling establishment can be affected by environment factors such as temperature and soil moisture, and that the effects differ from species to species. We hypothesize that: for species in a community, regeneration ability by seed will be increased, decreased or not affected, depend on species, by environmental changes. Consequently, the community structure may be changed. This project will test the effects of environmental change on seed germination and seedling establishment in alpine meadow communities through controlled field experiments using the methods of simulating warming and rain. Furthermore, the results of these experiments will be used to explain the potential mechanism of how environmental change on Tibet Plateau affects community structure via its effects on plant dormancy, germination and seedling establishment at community level.

青藏高原环境变化，尤其是气候变暖和干旱化引起了一系列的生态问题，已经成为生态学领域研究的热点。以前的研究表明植物种子的萌发以及幼苗建植受到温度、水分等环境因素的影响，并且群落中不同物种对这些环境因素的响应存在着种间差异。因而，可以推测：青藏高原环境变化使高寒草甸群落内一部分物种由种子进行更新的能力变强，而使另一部分物种由种子进行更新的能力变弱，或者不受影响，这种不均一性可能是环境变化引起群落结构变化的重要原因。本项目主要通过野外控制实验，利用模拟增温以及模拟降雨变化等方法，在高寒草甸植物群落中研究气候变化在群落水平上对植物萌发以及幼苗建植的影响，研究结果有助于我们加深理解全球变化对青藏高原高寒草甸群落结构的影响机制。

本研究以青藏高原高寒草甸为研究对象，通过模拟增温以及模拟降雨变化等方法模拟气候变化，在高寒草甸植物群落中研究了气候变化在群落水平和个体水平上对种子出苗情况的影响。其中侧重在合作市实验站对高寒草甸植物群落常见物种种子出苗和植物功能特征对增温的响应机制进行了研究，并分析探讨了种子萌发特征与植物功能特征的关系。此外，我们研究了放牧和氮素添加对高寒草甸种子萌发性状选择的影响，促进我们从种子萌发的角度理解高寒草甸生态系统中最主要的干扰因素（放牧和施肥）对群落结构的影响机理。还研究了氮素添加引起的土壤酸化对高寒草甸生态系统功能的影响，评估了氮添加引起的生物和非生物变化对生态系统功能的影响。通过四年的工作我们已完成了本项目的研究目标，在理论上，以便在未来气候变化的情形下更好的预测该生态系统，有望推进基于功能性状的群落构建理论，在实践应用方面我们的研究以期能为退化草甸的恢复提供响应的理论依据与数据支持。