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生態(tài)學(xué)源流開題報(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)的研究內(nèi)容包括生態(tài)系統(tǒng)碳庫、生態(tài)系統(tǒng)碳流，生態(tài)系統(tǒng)碳庫是指儲存在植物、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，表征碳流的過程有光合作用、生態(tài)系統(tǒng)凈初級生產(chǎn)、凋落物分解作用。下面是中國人才網(wǎng)為您準(zhǔn)備的生態(tài)學(xué)源流開題報(bào)告范文精選，供大家參考和借鑒噢!希望能對您有所幫助。后續(xù)精彩不斷，敬請關(guān)注!
《外來入侵草本植物(以薇甘菊為例)
對草地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的影響》
姓名：劉雨婷
年級：2013級
學(xué)號：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)可以被簡要地描述成以植物為核心,通過綠色植物的光合作用把大氣中的CO2固定成有機(jī)物,并主要儲存于植物、土壤中,同時(shí)通過植物的自養(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)的研究內(nèi)容包括生態(tài)系統(tǒng)碳庫、生態(tài)系統(tǒng)碳流。生態(tài)系統(tǒng)碳庫是指儲存在植物、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。表征碳流的過程有光合作用、生態(tài)系統(tǒng)凈初級生產(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)。入侵植物對入侵地當(dāng)?shù)匚锓N多樣性、物理環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會和生態(tài)系統(tǒng)過程產(chǎn)生一系列的影響。在植物入侵所造成的眾多后果中,其對生態(tài)系統(tǒng)過程的影響可能最為深刻, 這主要是因?yàn)槿肭种参镌竭^不可自然逾越的空間障礙后,在新的棲息地呈爆發(fā)式地增長并且失去控制,取代入侵當(dāng)?shù)氐闹参?改變原來生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能。在這個過程中，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。通過研究入侵植物對草地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)影響，了解入侵植物對草地生態(tài)系統(tǒng)的影響過程，影響機(jī)理以及影響結(jié)果，有利于在接下來的研究中更好地找到對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，入侵植物是生物入侵中及其重要的一個方面，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)對此類問題。
2.研究現(xiàn)狀與分析
研究者主要認(rèn)為入侵植物對生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的影響主要對碳流的影響以及對碳庫的影響兩個方面。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，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)出生長迅速、個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)碳庫有逐漸增大的趨勢。
在前人的研究成果中，我發(fā)現(xiàn)，不同的生態(tài)系統(tǒng)類型，不同的入侵植物種類對生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)都有不同的作用趨勢。但是這些研究成果主要從以下幾個方面研究入侵植物對生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的影響：
2.1對碳失匯的影響
2.1.1.入侵植物對生態(tài)系統(tǒng)中植物的光合速率及生長速率的影響
光合作用是植物固定CO2的重要過程，也是生態(tài)系統(tǒng)發(fā)揮發(fā)揮其碳匯功能的重要來源。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得更快。
2.1.2.入侵植物對生態(tài)系統(tǒng)中凋落物分解的影響
Witkowski對南非海岸帶濕地來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.入侵植物對土壤呼吸的影響
土壤呼吸是根系、微生物呼吸的總稱,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對碳庫的影響
2.2.1入侵植物對植物碳庫的影響
Ehrenfeld對前人研究結(jié)果進(jìn)行了綜合分析。在Ehrenfeld分析中,20個植物入侵的案例中,有16個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,植物入侵對生態(tài)系統(tǒng)植物碳庫的影響,總體來看呈增大的趨勢。
2.2.2入侵植物對凋落物碳庫的影響
雖然凋落物庫大小還受分解速率的影響,
但是植物入侵影響凈初級生產(chǎn)和生物量的大小,也同樣會影響凋落物碳庫大小。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.入侵植物對土壤碳庫的影響
土壤碳庫是陸地生態(tài)系統(tǒng)碳庫中的最大分量,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，對土壤碳庫的研究非常多，但是在不同入侵植物以
及其針對的不同生態(tài)系統(tǒng)間的碳庫變化有一定區(qū)別。
在以上知識儲備和研究內(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，個體的獨(dú)特性太強(qiáng)，缺少一定的規(guī)律性以及預(yù)測意義，但是這個過程需要建立一定的模型。在這個過程中，我選取其中一個方面進(jìn)行探究。由于不同入侵物種對不同生態(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
通過本研究回答如下問題：
(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;
(2) 薇甘菊的入侵是否改變被入侵生態(tài)系統(tǒng)凋落物庫的碳失匯;
(3) 植物入侵如何影響生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)過程,包括其影響的方向和幅度。
3.2研究意義
本研究的結(jié)果將為對外來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,對植物入侵后果的評價(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,而對生態(tài)系統(tǒng)功能和過程影響的評價(jià)還還不夠全面。所以,本研究為更全面地認(rèn)識和更客觀地評價(jià)植物入侵的生態(tài)系統(tǒng)后果提供理論依據(jù)。
同時(shí)作為外來植物入侵生態(tài)系統(tǒng)的一個小的方面來完善整個理論體系，從而使其具有預(yù)測意義和規(guī)律性。
4.研究內(nèi)容
對薇甘菊這種草本入侵植物入侵草原生態(tài)系統(tǒng)后，對其碳循環(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季長度、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薇甘菊入侵前后對該草地生態(tài)系統(tǒng)中植物的光合速率及生長速率的影響。
4.2.2薇甘菊入侵前后對生態(tài)系統(tǒng)中凋落物分解的影響。
4.2.3薇甘菊入侵前后對生態(tài)系統(tǒng)中土壤呼吸的影響。
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