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由人类活动引起的全球气候变化对全球生态系统将会产生重大影响,这些影响已经越来越受到人们的重视。全球气候变化主要包括大气氮沉降增加、降水格局改变和全球气温升高等。气候变化对陆地生态系统的影响主要表现之一为群落生产力以及物种多样性的变化。因此,在全球气候变化背景下,研究植物群落生产力以及物种多样性的变化极其重要。青藏高原是世界上海拔最高、面积最大的高原,其草地类型多为高寒草甸,面积占青藏高原草地总面积的16.22%。由于青藏高原表面覆盖着发育多年的冻土,对于全球性的气候变化的响应很敏感,常常表现为草原退化,植物物种减少以及生态系统功能的降低,具有不同寻常的脆弱性。本实验以青藏高原高寒草甸作为研究对象,通过模拟降水格局变化、氮沉降以及全球温度升高来探讨植物群落的动态变化。实验处理包括降水改变、施氮和增温的单因素的处理和双因素的交互处理。从植物群落、功能群和物种三个水平进行分析。功能群分为禾草类、豆科和杂草,优势种包括垂穗披碱草、线叶嵩草、异针茅和小花草玉梅四种植物。测定指标包括空气温度、0～10 cm和10～20 cm 土壤的含水量、铵硝含量、微生物生物量碳、微生物生物量氮和pH以及植物群落地上生物量、盖度、物种组成和多样性指数。本研究主要结果如下:1.降水变化对植物群落地上生物量、盖度、植株高度和物种丰度均无显著影响,但是降雨减少会显著降低植物群落的Pielou均匀度指数。说明植物群落对降水减少的响应相对较敏感,降水减少能够显著降低植物群落物种分布的均匀程度。2.施氮后禾草类植物的地上生物量和盖度显著增加,禾草类的垂穗披碱草和线叶嵩草的地上生物量也显著增加,豆科和杂草的地上生物量无显著变化,说明禾草类植物对氮素添加的响应较豆科和杂草较敏感。而物种多样性在施氮后没有显著变化,原因可能是施氮后并没有导致植物群落内部物种显著的丧失,也可能和处理时间较短有关。3.增温对植物群落的地上生物量、盖度以及物种多样性均无显著影响。可能有两方面的原因:一方面可能是增温对植物群落的正负效应互相抵消,增温会增加土壤中有效养分的含量,但同时也会对植物产生热伤害。另一方面可能是增温处理的时间比较短,植物对增温的效应还没有体现出来。4.植物群落整体以及禾草类植物的地上生物量在有氮素添加的交互处理中均显著增加,而没有氮素添加的交互处理中则没有显著变化,说明施氮的效应在交互处理中起主导作用。另外,所有交互处理对植物群落的盖度均无显著影响,一方面是因为有些交互处理对各个功能群的盖度确实无影响,比如施氮和增雨、增温和增雨以及增温和减雨。另一方面则是因为禾草类盖度的增加补偿了杂草的盖度减少,导致植物群落的总盖度没有显著变化,比如施氮和减雨以及施氮和增温。优势种中垂穗披碱草的地上生物量、盖度和高度在有氮素添加的交互处理下表现为显著增加,而小花草玉梅则在有增温的交互处理下表现为物种丰度显著减少。最后,施氮和增温以及增温和增雨处理显著减少了植物群落物种的丰富程度。在增温的条件下减少降水会显著降低植物群落的物种多样性。