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Vegetation distribution along mountain environmental gradient predicts shifts in plant community response to climate change in alpine meadow on the Tibetan Plateau

环境科学 植物群落 气候变化 高原(数学) 物种丰富度 生物量(生态学) 多年生植物 植被(病理学) 福布 含水量 生态系统 农学 生态学 草原 生物 地质学 医学 数学分析 数学 岩土工程 病理
作者
Yujie Niu,Siwei Yang,Jianwei Zhou,Bin Chu,Sujie Ma,Huimin Zhu,Limin Hua
出处
期刊:Science of The Total Environment [Elsevier BV]
卷期号:650: 505-514 被引量:65
标识
DOI:10.1016/j.scitotenv.2018.08.390
摘要

Plants are particularly sensitive to climate change in alpine ecosystem of the Tibetan Plateau. The various mountain micro-climates provide a natural gradient for space-for-time substitution research that plant responses to climate change. In this study, we surveyed the plant community in term of species composition, diversity and biomass across 189 sites on a hill of the Tibetan Plateau and analysed the individual and integrated effects of soil temperature and moisture on the plant community. The results showed that, at the quadrat scale, there were decrease in richness of 1.08 species for every 1 °C increase in soil temperature and 3.56 species for every 10% decrease in soil moisture. The integrated effects of increasing soil temperature and decreasing moisture are expected to lead to a rapid decrease in species richness. Biomass had no significant correlation with soil temperature but significantly decreased with soil moisture decreasing (p < 0.01). Biomass would decrease when soil moisture was below 20%, no matter how the change of soil temperature. We also found that gramineae and perennial forbs were sensitive to climate change. With soil temperature increased, the proportion of gramineae increased, whereas the proportion of perennial forbs decreased. The integrated effects of soil temperature increasing and moisture decreasing caused a shift from sedge-controlled to gramineae-controlled communities in alpine meadow. This study not only enhances our understanding of mountain plant community dynamics under climate change, but also predicts the shift of vegetation response to climate change on high-elevation alpine meadow.
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