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青藏高原是世界最高、最年轻的高原,是气候变化的敏感区和生态脆弱区。高寒草原是青藏高原主要的植被类型之一,藏北地区高寒草原分布面积大,退化严重。在过去50年间青藏高原整体上呈现增温速度加快、降雨量增加的趋势,而藏北地区也在向暖湿化方向发展。植物群落结构和土壤呼吸是生态系统响应环境变化的重要指标,但是目前关于退化与未退化高寒草原生态系统如何响应气候变化的研究仍然十分薄弱。基于此,本研究在藏北高寒草原建立了未退化和中度退化样地,分别设置增温、增雨各两水平的控制实验,研究两因素及其交互作用对高寒草原生态系统植物群落结构和土壤呼吸的影响。在此基础上,通过室内培养实验,探究了土壤呼吸响应增温的潜在机制。取得的主要研究结果如下: (1)在未退化样地,单独增温降低了植物群落的盖度、高度,降低了优势种多裂委陵菜的盖度,但提高了其高度。单独增雨只提高了多裂委陵菜的高度。在中度退化样地,单独增温增加了群落盖度而降低了群落高度;单独增温和单独增雨都增加了优势种矮火绒草的盖度和高度。 (2)增温和增雨的交互作用对物种多样性、物种均匀度都有显著影响。无论增温与否,增雨在未退化和中度退化样地均降低了物种多样性和物种均匀度。增雨提高了未退化样地多裂委陵菜的优势度,而增温的同时增雨提高了退化样地矮火绒草的优势度。 (3)野外条件下,增温对生长季土壤呼吸速率没有显著影响,增雨及其与增温的交互作用对生长季土壤呼吸速率有显著作用,未退化与中度退化样地对增雨的响应不同。增温的同时增雨使土壤呼吸速率提高了18.2%;与未退化相比,退化草地增雨使土壤呼吸速率提高了34.6%。 (4)室内培养条件下,土壤呼吸速率与土壤孔隙含水率呈正相关关系,但与土壤温度、有机碳含量、全氮含量、碱解氮含量、全磷含量及有效磷含量没有相关关系。野外和室内培养下增温对土壤呼吸速率均没有显著影响,其可能的原因是底物的可利用性降低。