内蒙古典型草原优势植物种植株生长行为应对降水变化的响应

Understanding impacts of changed precipitation regimes on arid and semi-arid grassland ecosystem is critical for predicting ecosystem responses to climatic change. Responses of grassland ecosystem to changing precipitation and the intrinsic mechanism are still unclear. We examined the responses of dominant species of Inner Mongolian grassland to altered seasonal precipitation regimes by a manipulated rainout shelter experiment. We investigate the growth trait, and determine the allocation of biomass and nutrient between aboveground and belowground and between vegetative and reproductive for the dominant species in Inner Mongolia grassland. We further probe the intrinsic mechanism of different responses among different plant species. In addition, classify the contribution of different species to community response to precipitation. The results can be used for predicting the changing trends of Inner Mongolia grassland in future and for supporting grassland ecosystem management program.

降水事件强度和频次的变化对处于干旱半干旱区的草原生态系统具有重要影响，但是我国草原生态系统应对降水变化如何响应尚不清晰，草原群落对降水变化的响应机制尚不明确。本项目拟以内蒙古典型草原生态系统为研究对象，以中国科学院内蒙古草原站的野外原位防雨棚控制实验平台为依托，设置生长季不同降水强度与降水频次的处理，研究不同优势物种的植株生长行为、对水分吸收与碳的同化的能力差异，分析不同物种生物量与碳、氮、磷等营养元素在各器官间、地上/地下、营养/生殖间的分配异同；以期明确草原生态系统不同功能型植物应对降水频次和强度改变的响应特征与内在机制，探讨不同植物对资源的获取和分配的可塑性高低与异同，厘清不同物种对群落变化的贡献特征，进而为预测将来我国草地生态系统的变化趋势和草原生态系统的适应性管理提供依据。

本项目以野外原位防雨棚控制实验平台为依托，设置生长季不同降水强度与降水频次的处理，对不同优势物种的植株生长特征，生物量、营养元素在各器官间分配进行研究。取得的主要结果和结论包括：（1）在降水量与降水格局改变后，羊草的高度和生物量在各器官的分配首先发生改变，但是各营养元素变化不显著。（2）降水量增加显著增加冰草各部分生物量和叶片含N量，相同降水量情况下，生长季节中期降水量高，高度、分蘖数和生物量最大。（3）降水量与格局的变化，短期只影响大针茅的高度，对大针茅生长特征与资源分配影响不显著。（4）降水量的增加显著增加西伯利亚羽茅生殖枝的高度、数目和生物量分配，降水格局变化显著影响西伯利亚羽茅的生长特征与生殖分配。因此羊草、冰草、西伯利亚羽茅对降水变化比较敏感，而大针茅不容易受降水影响。