李博文 作品数:16 被引量:100 H指数:6 供职机构: 中国科学院青藏高原研究所 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 中国科学院战略性先导科技专项 全球变化研究国家重大科学研究计划 更多>> 相关领域: 生物学 农业科学 更多>>
增温和增/减水及氮沉降对中国草地植物多样性影响的研究进展 被引量:7 2022年 植物是生态系统的第一营养级,植物多样性在生物多样性中占主要地位。回顾了国内外学者近年来关于我国草地生态系统的研究,综述了气候变化和氮沉降增加对草地植物多样性的影响。温度增加没有显著改变高寒草甸和温性草地的物种丰富度,但降低了高寒草原和荒漠草原的物种丰富度,但是增温的影响与增温方式、增温年限有关。增水增加了物种丰富度,减水则相反。氮添加显著降低草地植物物种丰富度。增温和水分耦合以及氮添加和水分耦合对物种多样性的作用是可加的,总效应可能取决于相对效应大小:降水增加减缓了温度增加对物种丰富度的降低效应,降水增加和氮添加耦合作用降低了物种丰富度。未来需要加强长期监测温度增加对草地植物多样性的影响、更加关注物种组成的动态变化、加强降水格局变化的模拟试验和多因子耦合试验对草地植物多样性的影响的研究。 夏露 张苏人 刘培培 吕汪汪 洪欢 周阳 李博文 李博文 阿旺 王奇 斯确多吉 汪诗平 姜丽丽关键词:增温 氮沉降 物种丰富度 物种组成 草地植物物候研究进展及其存在的问题 被引量:15 2017年 植物物候是随环境变化表现出的周期性节律变化的事件,对环境变化非常敏感。多数研究发现,增温改变了单个物候事件,如提前了返青期和开花期,推迟了枯黄期;特别是近期发现相对于其他物候序列而言,结实期保持相对稳定,并且物候序列持续期的反应存在等级关系。不同植物个体物候对环境变化的响应模式不同,因而依据植物个体物候很难准确预测群落物候对环境变化的响应模式,所以应该加强群落物候的地面观测研究。尽管放牧是天然草地的主要利用方式,但目前仍然缺乏放牧如何影响气候变化对物候序列影响的研究;尤其是由于研究方法和技术等限制,也缺乏未来气候变化条件下地上与地下物候同步性、物候变化非线性及其机理的研究。 包晓影 崔树娟 王奇 李博文 孟凡栋 斯确多吉 崔骁勇 汪诗平关键词:气候变化 非线性 青藏高原植物物候的变化及其影响 被引量:19 2017年 植物物候是植物生活史的周期性循环事件。在气候变化和人类活动的影响下,青藏高原植物物候发生了显著的变化。近年来,青藏高原的物候初始期变化总体表现为返青期和初花期提前、枯黄期推迟的趋势,而果实期则保持相对稳定;增温延长了生长季,主要是通过延长开花等繁殖物候而实现的。青藏高原的物候变化主要受温度、水分和放牧的驱动,暖湿化和适度放牧有利于植物提前或延长物候期,而暖干化则延迟或缩短物候期。物候变化对植物种群、群落、生态系统、农牧区生产以及旅游业(如赏花节)等都会产生显著的影响。然而,目前青藏高原植物物候研究仍然十分缺乏,尤其是物候变化对生态系统结构和功能的影响研究更少。针对当前青藏高原物候研究存在的问题给出了一些建议:在未来的研究中应该尽可能从生理尺度到生态系统尺度的不同视角来研究气候变化和人类活动对物候的影响,以及物候变化对生态系统结构和功能的反馈。 孟凡栋 斯确多吉 崔树娟 王奇 李博文 汪诗平关键词:青藏高原 气候变化 放牧 植物物候 增温增水情景下钉柱委陵菜物候序列的变化及其抗冻性 2024年 青藏高原正在经历剧烈的气候变化,包括变暖、变湿和极端气候事件频发等,然而,气候变化对高寒植物的影响目前还了解较少。该研究依托西藏那曲高寒草地生态系统野外科学观测研究站,以高寒草甸优势双子叶植物钉柱委陵菜(Potentilla saundersiana)为研究对象,在2016–2018年设置了不同幅度的增温和降水改变实验,观测了不同处理下6个物候序列的变化,在7个不同极端降温幅度下定量了抗冻性,并计算了2011–2022年生长季的安全裕度。主要结果有:1)增温1℃和2℃以及增水50%对钉柱委陵菜物候序列的影响不显著,只有增温达到4℃时,返青期显著推迟,而初花期显著提前。2)钉柱委陵菜的抗冻性(半致死温度)为(–4.76±4.28)℃,2011–2022年的生长季中34%的月份防止冻害的安全裕度为负值,且大多出现在5月和9月,表明钉柱委陵菜在早春和秋末遭遇极端霜降事件的风险很大。该研究结果揭示了多幅度增温和增水对钉柱委陵菜物候序列的影响,解析了钉柱委陵菜对极端降温事件的抗性,为预测青藏高原高寒植物对未来气候变化的响应提供了数据支撑。 索南吉 李博文 吕汪汪 王文颖 拉本 陆徐伟 宋扎磋 陈程浩 苗琪 孙芳慧 汪诗平关键词:抗冻性 安全裕度 植物——土壤反馈研究进展 被引量:4 2017年 该文综述了植物—土壤反馈研究的定义、途经、方法和国内外的研究现状以及存在的问题。植物—土壤反馈是指植物改变根际土壤的生物和非生物特征,同时被改变的也能提高或降低该植物的生长,形成正的或负的反馈,从而影响植物群落组成及植物间相互作用。植物—土壤反馈研究对于理解植物群落演替、生态系统多样性与生产力形成与维持机制,认识生态系统对气候变化和生物入侵等全球生态事件的响应具有重要的理论意义。外来物种快速生长和繁殖及其可能的负反馈可能会导致本地种被竞争排除,未来气候变化可能导致物种组成发生变化及生物多样性丢失,但资源互补和植物—土壤反馈效应则可能使植物群落具有较高的生产力和多样性。因此,未来植物—土壤反馈关系应该加强以下几方面研究:(1)开展不同生态系统植物—土壤反馈关系的比较研究;(2)植物—土壤及土壤—植物等群落水平的反馈研究;(3)特别是要加强分子和基因工具在植物土壤—反馈关系中的应用,揭示植物—土壤反馈关系的分子机理。 周阳 姜丽丽 姜丽丽 李博文 孟凡栋 崔树娟 汪诗平关键词:植物 土壤 青藏高原高寒区植物叶片性状对模拟增温的响应 2024年 气候变化对青藏高原高寒区生态系统带来潜在风险,而植物叶片性状能反映出植物对气候变化的响应过程和机制。本研究在青海海北高寒草甸群落采用自由空气红外加热法模拟增温,以高寒草甸8种主要植物叶片为对象,研究了增温对8种植物叶片性状的影响。结果表明:经过8年模拟增温,部分植物的叶片大小、叶脉密度、叶脉率、比叶质量、叶片碳同位素千分值等5种性状发生显著的变化,而碳氮含量和碳氮比没有显著的变化。植物叶片大小比植物其他叶片性状对温度变化的响应更敏感。增温对叶片性状具有显著的长期影响,但不同植物叶片性状的响应方向和程度存在显著差异。增温对不同分布类型和叶脉类型植物的叶片性状的影响存在差异。植物应对环境变化的对策多样,这表现在不同植物的同一性状对于气候的差异化响应,同时也表现在同种植物不同性状对于气候变化的协同响应。 王慧清 王常顺 吕汪汪 姜丽丽 姜丽丽 李博文 斯确多吉 王奇关键词:气候变化 高寒草甸 增温 叶片性状 青藏高原 气候变化对草地植物物候影响的研究进展 被引量:2 2024年 植物物候与植物的适应进化、物种间相互关系、生态系统的结构和功能密切相关,且对气候变化特别敏感,所以一直是进化生物学、植物生态学和气候变化生态学的研究热点和前沿科学问题。本综述基于草地植物物候研究的3个层次(个体-种群-群落)和7个物候序列(返青、现蕾、初花、初果、果后营养、初黄和枯黄期),阐述了不同层次物候序列及其相应持续期对气候变化响应过程的研究进展以及目前研究主要存在的问题,并在此基础上提出未来研究亟需关注的科学问题及展望,以期推动我国植物物候生态学研究发展。 孙建平 吕汪汪 李博文 刘世章 伍晶 汪诗平关键词:气候变化 草地植物 珠穆朗玛峰绒布河流域高山植被垂直分布格局 2025年 青藏高原植被类型具有纬向、经向和垂直高度等“三维”分布特征,由于生态环境条件和交通可达性等限制,以往多是基于公路、铁路沿线或山脚等区域开展植被调查,并以这些基带植被与气候因子的关系推理山体垂直带谱,因此具有很大的不确定性.本文在珠峰绒布河流域选择4个基线海拔高度、8座山体(包括阴、阳坡)进行整个山体垂直带的植物组成调查,探讨不同基带海拔高度调查情景对植物组成和植被类型的影响.本文发现不同基带调查情景下,群落物种组成存在显著差异,同时优势种组成及优势度随着基带调查情景的不同而发生变化;特别是高海拔山脚基带植物组成和植被类型与低海拔相同或相似海拔高度的山顶植物组成和植被类型显著不同.此外,不完整的坡面调查对于山体垂直带植被类型的分布情况造成严重干扰,其中1/4,2/4和3/4基带调查分别低估高山灌丛带527 m,336 m和268 m的垂直分布高度,而高山草原带的分布区间分别被高估440 m,329 m和271 m.这些结果表明以往基于不同海拔的山脚基带植被类型不能准确反映相应的山体垂直带物种组成及植被分布. 周阳 李博文 吕静雅 阿旺 陈兰英 刘世章 伍晶 吕汪汪 孙建平 贾跃凤 赵矿 贾小华 汪诗平关键词:物种组成 物种分布 垂直带谱 干旱降低了气候变暖对高寒草地群落的正效应 2024年 温度和降水是决定天然草地植物群落演替和地上净初级生产力(aboveground net primary productivity,ANPP)的主要因子.然而,以往高寒地区模拟气候变化的试验主要针对增温或降水变化等单个处理的效应开展研究.基于此,本研究通过为期7年的原位增温与降水变化(增水和减水)耦合试验,探讨了增温和降水变化对群落演替和ANPP的相对影响及相互作用.结果表明,增温和暖湿化增加了群落的物种丰富度、多样性指数以及物种平均高度和盖度,减水处理的效应则相反.但减水增加了紫花针茅和群落组成随时间的变化率.特别是增温缓解了干旱对植物群落组成的负效应,增温与降水变化对植物盖度、高度和ANPP的交互作用因年份和物种而异.总体而言,无论减水还是增水,增温均通过增加杂类草或非优势种的ANPP及植物多样性进而增加群落的ANPP.然而,减水通过降低莎草科、杂类草的ANPP以及降低植物多样性进而降低了群落的ANPP.无论增温与否,降水变化显著影响了植物多样性与ANPP之间的关系(增水<对照<减水).因此,总体上,增温和减水对高寒草地ANPP的影响是相反的,表明干旱降低了气候变暖对高寒草甸群落的正面影响. 阿旺 吕汪汪 周阳 李博文 李博文 吕静雅 陈兰英 斯确多吉 汪诗平关键词:高寒草地 降水变化 群落组成 植物多样性 拉萨南北山绿化工程植物成活率的影响因素 2025年 拉萨南北山绿化工程是西藏生态安全屏障保护和建设的一个重要部分,树木成活率是影响工程成本甚至关乎成败的关键因素。该研究在南山公园、北山公园、教育城和乃朗寺绿化工程样地沿山体垂直带调查了16个样点不同树种的成活率。结果表明:(1)砂生槐、绢毛蔷薇、江孜沙棘、川滇野丁香、多花栒子可在海拔3780m之上自我更新;榆树、樱花、杨树可在低于3721m海拔的样地自我更新。(2)海拔与坡向互作效应极显著(P=2.29E-3),具体表现为随着海拔升高阳坡植物成活率下降速率比阴坡慢。在阳坡,绢毛蔷薇可以在4200m海拔自我更新,而在阴坡自我更新的最高海拔是3805m,调查中只有砂生槐和川滇野丁香在这个海拔分布。(3)海拔与乡土性、海拔与生活型之间的互作极显著(P值分别为1.76E-4和5.73E-5),具体表现为随着海拔升高,外来树种和乔木成活率下降剧烈,而乡土树种和灌木下降不剧烈。两个重要外来乔木树种,云杉和油松,在海拔高于3750m时,所有样地成活率都低于80%,线性模型预测,在海拔3860m以上很难自然成活。因此,从成活率角度建议选用乡土树种尤其是灌木(例如绢毛蔷薇、砂生槐、川滇野丁香)作为拉萨河南北山绿化树种为宜。 邹安琪 牛海山 李博文 周阳 高云姣 布多 晋美朗杰 悦西曲珍 汪诗平关键词:成活率 绿化 树种