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生態(tài)學(xué)源流開(kāi)題報(bào)告范文精選
生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行物質(zhì)循環(huán)的主要途徑，生態(tài)系統(tǒng)功能最基本的組成部分,同時(shí)也是生物地球化學(xué)循環(huán)的核心，生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的研究?jī)?nèi)容包括生態(tài)系統(tǒng)碳庫(kù)、生態(tài)系統(tǒng)碳流，生態(tài)系統(tǒng)碳庫(kù)是指儲(chǔ)存在植物、土壤和微生物等中的碳、氮量，生態(tài)系統(tǒng)碳是指碳在生態(tài)系統(tǒng)大氣、植物、土壤等各成分之間的通量，表征碳流的過(guò)程有光合作用、生態(tài)系統(tǒng)凈初級(jí)生產(chǎn)、凋落物分解作用。下面是中國(guó)人才網(wǎng)為您準(zhǔn)備的生態(tài)學(xué)源流開(kāi)題報(bào)告范文精選，供大家參考和借鑒噢!希望能對(duì)您有所幫助。后續(xù)精彩不斷，敬請(qǐng)關(guān)注!
《外來(lái)入侵草本植物(以薇甘菊為例)
對(duì)草地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的影響》
姓名：劉雨婷
年級(jí)：2013級(jí)
學(xué)號(hào)：2013013194
1.研究背景與科學(xué)意義
生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行物質(zhì)循環(huán)的主要途徑，生態(tài)系統(tǒng)功能最基本的組成部分,同時(shí)也是生物地球化學(xué)循環(huán)的核心。碳循環(huán)可以被簡(jiǎn)要地描述成以植物為核心,通過(guò)綠色植物的光合作用把大氣中的CO2固定成有機(jī)物,并主要儲(chǔ)存于植物、土壤中,同時(shí)通過(guò)植物的自養(yǎng)呼吸和土壤微生物的異養(yǎng)呼吸作用,重新向大氣中釋放C02,構(gòu)成了大氣—植物—土壤—大氣之間的碳循環(huán)。
生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的研究?jī)?nèi)容包括生態(tài)系統(tǒng)碳庫(kù)、生態(tài)系統(tǒng)碳流。生態(tài)系統(tǒng)碳庫(kù)是指儲(chǔ)存在植物、土壤和微生物等中的碳、氮量。生態(tài)系統(tǒng)碳是指碳在生態(tài)系統(tǒng)大氣、植物、土壤等各成分之間的通量。表征碳流的過(guò)程有光合作用、生態(tài)系統(tǒng)凈初級(jí)生產(chǎn)、凋落物分解作用、土壤的呼吸作用等。
生物入侵是全球變化的重要組成部分,它不僅嚴(yán)重地威脅著入侵當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)的完整性和生物多樣性,而且潛在地改變被入侵地環(huán)境的生態(tài)系統(tǒng)。入侵植物對(duì)入侵地當(dāng)?shù)匚锓N多樣性、物理環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)系統(tǒng)過(guò)程產(chǎn)生一系列的影響。在植物入侵所造成的眾多后果中,其對(duì)生態(tài)系統(tǒng)過(guò)程的影響可能最為深刻, 這主要是因?yàn)槿肭种参镌竭^(guò)不可自然逾越的空間障礙后,在新的棲息地呈爆發(fā)式地增長(zhǎng)并且失去控制,取代入侵當(dāng)?shù)氐闹参?改變?cè)瓉?lái)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能。在這個(gè)過(guò)程中，入侵植物的表型可塑性、適應(yīng)性進(jìn)化、天敵釋放、種間互利或偏利共生和新化感作用等因素對(duì)入侵起到了關(guān)鍵作用。而本課題則以典型入侵物種薇甘菊為例，探究入侵物種對(duì)草地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的影響。
草地生態(tài)系統(tǒng)是自然生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，對(duì)于維系生態(tài)平衡、地區(qū)經(jīng)濟(jì)(牧業(yè))等均具有重要作用。通過(guò)研究入侵植物對(duì)草地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)影響，了解入侵植物對(duì)草地生態(tài)系統(tǒng)的影響過(guò)程，影響機(jī)理以及影響結(jié)果，有利于在接下來(lái)的研究中更好地找到對(duì)入侵植物的處理方案。能更好地在了解草地生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，對(duì)草地生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)。
由于全球化的影響，生物入侵現(xiàn)象日益增多，也與越發(fā)常見(jiàn)，入侵植物是生物入侵中及其重要的一個(gè)方面，因此，研究入侵植物與草地生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)系能跟好地解釋生物入侵機(jī)制，從而更好地應(yīng)對(duì)此類(lèi)問(wèn)題。
2.研究現(xiàn)狀與分析
研究者主要認(rèn)為入侵植物對(duì)生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的影響主要對(duì)碳流的影響以及對(duì)碳庫(kù)的影響兩個(gè)方面。由于入侵植物通常具有較強(qiáng)的光合作用和CO2的固定能力，在入侵地通常存在爆發(fā)式生長(zhǎng)，目前的研究主要存在的一種觀點(diǎn)是，入侵之后存在后的生態(tài)系統(tǒng)的碳固定能力增強(qiáng)，具有碳匯的功能。由于與本土植物相比,入侵植物常常表現(xiàn)出生長(zhǎng)迅速、個(gè)體高大和種群密度高等特點(diǎn),導(dǎo)致入侵植物往
往比本土植物具有更高的生物量，所以有觀點(diǎn)認(rèn)為：植物入侵使生態(tài)系統(tǒng)碳庫(kù)有逐漸增大的趨勢(shì)。
在前人的研究成果中，我發(fā)現(xiàn)，不同的生態(tài)系統(tǒng)類(lèi)型，不同的入侵植物種類(lèi)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)都有不同的作用趨勢(shì)。但是這些研究成果主要從以下幾個(gè)方面研究入侵植物對(duì)生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的影響：
2.1對(duì)碳失匯的影響
2.1.1.入侵植物對(duì)生態(tài)系統(tǒng)中植物的光合速率及生長(zhǎng)速率的影響
光合作用是植物固定CO2的重要過(guò)程，也是生態(tài)系統(tǒng)發(fā)揮發(fā)揮其碳匯功能的重要來(lái)源。Baruch在比較夏威夷森林的入侵植物與本土植物光合作用速率的差異時(shí)發(fā)現(xiàn),30種入侵植物的平均凈光合作用速率整體上顯著地高于34種土著植物的凈光合作用速率。所以,Barueh的研究解釋了為什么入侵植物比土著植物生長(zhǎng)得更快。
2.1.2.入侵植物對(duì)生態(tài)系統(tǒng)中凋落物分解的影響
Witkowski對(duì)南非海岸帶濕地來(lái)自澳洲的兩種入侵灌木柳葉相思與西澳海岸相思和土著植物進(jìn)行了地表凋落物分解實(shí)驗(yàn)。其結(jié)果表明,柳葉相思的凋落物分解速率比本土植物來(lái)克斯泊木的高,而西澳海岸相思比土著植物西蓮香杞的低。
2.1.3.入侵植物對(duì)土壤呼吸的影響
土壤呼吸是根系、微生物呼吸的總稱(chēng),是生態(tài)系統(tǒng)碳失的重要途徑。而smith研究木本植物入侵北美草原生態(tài)系統(tǒng)時(shí),測(cè)定了入侵木本植物和土著草本植物下的土壤呼吸速率。其結(jié)果表明,入侵木本植物下土壤的呼吸速率顯著低于草地土壤的呼吸速率,這意味著外來(lái)木本植物的入侵減少了被入侵生態(tài)系統(tǒng)土壤的碳失。
2.2對(duì)碳庫(kù)的影響
2.2.1入侵植物對(duì)植物碳庫(kù)的影響
Ehrenfeld對(duì)前人研究結(jié)果進(jìn)行了綜合分析。在Ehrenfeld分析中,20個(gè)植物入侵的案例中,有16個(gè)案例的入侵植物生物量顯著地高于土著植物生物量,只有4個(gè)案例表現(xiàn)出入侵植物生物量低于土著植物生物量。所以,植物入侵對(duì)生態(tài)系統(tǒng)植物碳庫(kù)的影響,總體來(lái)看呈增大的趨勢(shì)。
2.2.2入侵植物對(duì)凋落物碳庫(kù)的影響
雖然凋落物庫(kù)大小還受分解速率的影響,
但是植物入侵影響凈初級(jí)生產(chǎn)和生物量的大小,也同樣會(huì)影響凋落物碳庫(kù)大小。Witkowski的研究表明,在灌木柳葉相思和西澳海岸相思入侵程度嚴(yán)重的濕地中,兩種入侵植物的凋落物量均高于當(dāng)?shù)赝林参锏蚵湮锪康?50-200%
2.2.3.入侵植物對(duì)土壤碳庫(kù)的影響
土壤碳庫(kù)是陸地生態(tài)系統(tǒng)碳庫(kù)中的最大分量,與植物組成的變化有著密切的關(guān)系,但是在目前的研究中，對(duì)土壤碳庫(kù)的研究非常多，但是在不同入侵植物以
及其針對(duì)的不同生態(tài)系統(tǒng)間的碳庫(kù)變化有一定區(qū)別。
在以上知識(shí)儲(chǔ)備和研究?jī)?nèi)容的基礎(chǔ)上，我發(fā)現(xiàn)在研究入侵植物與碳循環(huán)關(guān)系的研究中，個(gè)體的獨(dú)特性太強(qiáng)，缺少一定的規(guī)律性以及預(yù)測(cè)意義，但是這個(gè)過(guò)程需要建立一定的模型。在這個(gè)過(guò)程中，我選取其中一個(gè)方面進(jìn)行探究。由于不同入侵物種對(duì)不同生態(tài)系統(tǒng)的作用不同，所以本課題主要探究草本入侵植物對(duì)草原生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的影響
3.研究目的和意義
3.1研究目的
通過(guò)本研究回答如下問(wèn)題：
(1)薇甘菊的入侵是否增大了被入侵草原生態(tài)系統(tǒng)的碳庫(kù);
(2) 薇甘菊的入侵是否改變被入侵生態(tài)系統(tǒng)凋落物庫(kù)的碳失匯;
(3) 植物入侵如何影響生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)過(guò)程,包括其影響的方向和幅度。
3.2研究意義
本研究的結(jié)果將為對(duì)外來(lái)入侵植物的處理提供理論依據(jù)。
目前從環(huán)境和物種管理的角度,對(duì)植物入侵后果的評(píng)價(jià),主要側(cè)重于物種多樣性的影響和經(jīng)濟(jì)損失這兩方面,而對(duì)生態(tài)系統(tǒng)功能和過(guò)程影響的評(píng)價(jià)還還不夠全面。所以,本研究為更全面地認(rèn)識(shí)和更客觀地評(píng)價(jià)植物入侵的生態(tài)系統(tǒng)后果提供理論依據(jù)。
同時(shí)作為外來(lái)植物入侵生態(tài)系統(tǒng)的一個(gè)小的方面來(lái)完善整個(gè)理論體系，從而使其具有預(yù)測(cè)意義和規(guī)律性。
4.研究?jī)?nèi)容
對(duì)薇甘菊這種草本入侵植物入侵草原生態(tài)系統(tǒng)后，對(duì)其碳循環(huán)的影響的規(guī)律探究
4.1確定草原生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)特征，以及薇甘菊和當(dāng)?shù)刂参锶郝渖砩鷳B(tài)特征。
調(diào)查該草原生態(tài)系統(tǒng)的地理位置、年平均氣溫，年平均降雨量以及物種組成等生態(tài)特征。調(diào)查該生態(tài)系統(tǒng)的主要植物群落以及當(dāng)?shù)剞备示盏纳L(zhǎng)季長(zhǎng)度、凈光合速率、生物量等生理生態(tài)特征�？梢宰鳛楹罄m(xù)工作分析的參考數(shù)據(jù)，也是了解該地碳循環(huán)的基本數(shù)據(jù)。
4.2.1薇甘菊入侵前后對(duì)該草地生態(tài)系統(tǒng)中植物的光合速率及生長(zhǎng)速率的影響。
4.2.2薇甘菊入侵前后對(duì)生態(tài)系統(tǒng)中凋落物分解的影響。
4.2.3薇甘菊入侵前后對(duì)生態(tài)系統(tǒng)中土壤呼吸的影響。
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