Published June 1, 2016 | Version v1
Publication Metadata-only

Effects of changing precipitation and warming on functional traits of zonal Stipa plants from Inner Mongolian grassland

Creators

  • 1. Institute of Botany
  • 2. Chinese Academy of Sciences
  • 3. University of Chinese Academy of Sciences
  • 4. Chinese Academy of Meteorological Sciences

Description

The mechanisms driving changes in dominant plant species are the key for understanding how grassland ecosystems respond to climate change. In this study, we examined plant functional traits (morphological characteristics: plant height, leaf area, and leaf number; biomasses: aboveground, belowground, and total; and growth indices: root-to-shoot ratio, specific leaf area, and leaf mass ratio) of four zonal Stipa species (S. baicalensis, S. bungeana, S. grandis, and S. breviflora) from Inner Mongolian grassland in response to warming (control, +1.5, +2.0, +4.0, and +6.0?), changing precipitation (-30%, -15%, control, +15%, and +30%), and their combined effects via climate control chambers. The results showed that warming and changing precipitation had significant interactive effects, different from the accumulation of single-factor effects, on functional traits of Stipa species. The correlation and sensitivity of different plant functional traits to temperature and precipitation differed. Among the four species, the accumulation and variability of functional traits had greater partial correlation with precipitation than temperature, except for leaf number, leaf area, and specific leaf area, in S. breviflora, S. bungeana, and S. grandis. For S. baicalensis, the accumulation and variability of plant height, aboveground biomass, and root-to-shoot ratio only had significant partial correlation with precipitation. However, the variability of morphological characteristics, biomasses, and some growth indices, was more sensitive to temperature than precipitation in S. bungeana, S. grandis, and S. breviflora—except for aboveground biomass and plant height. These results reveal that precipitation is the key factor determining the growth and changes in plant functional traits in Stipa species, and that temperature mainly influences the quantitative fluctuations of the changes in functional traits.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

الآليات التي تدفع التغييرات في الأنواع النباتية السائدة هي المفتاح لفهم كيفية استجابة النظم الإيكولوجية للأراضي العشبية لتغير المناخ. في هذه الدراسة، قمنا بفحص السمات الوظيفية للنبات (الخصائص المورفولوجية: ارتفاع النبات، ومساحة الورقة، وعدد الأوراق ؛ والكتل الحيوية: فوق الأرض، وتحت الأرض، والإجمالي ؛ ومؤشرات النمو: نسبة الجذر إلى اللقطة، ومنطقة ورقة محددة، ونسبة كتلة الورقة) لأربعة أنواع ستيبا المناطقية (S. baicalensis، S. bungeana، S. grandis، و S. breviflora) من المراعي المنغولية الداخلية استجابة للاحترار (التحكم، +1.5، +2.0، +4.0، و +6.0 ؟)، وتغير هطول الأمطار (-30 ٪، -15 ٪، التحكم، +15 ٪، و +30 ٪)، وتأثيراتها مجتمعة عبر غرف التحكم في المناخ. أظهرت النتائج أن الاحترار وتغير هطول الأمطار كان لهما تأثيرات تفاعلية كبيرة، تختلف عن تراكم التأثيرات أحادية العامل، على السمات الوظيفية لأنواع ستيبا. اختلف ارتباط وحساسية السمات الوظيفية النباتية المختلفة لدرجة الحرارة وهطول الأمطار. من بين الأنواع الأربعة، كان لتراكم وتقلب السمات الوظيفية ارتباط جزئي أكبر مع هطول الأمطار من درجة الحرارة، باستثناء عدد الأوراق، ومنطقة الأوراق، ومنطقة أوراق محددة، في S. breviflora، S. bungeana، و S. grandis. بالنسبة لـ S. baicalensis، فإن تراكم وتغير ارتفاع النبات والكتلة الحيوية فوق الأرض ونسبة الجذر إلى البراعم كان له ارتباط جزئي كبير مع هطول الأمطار. ومع ذلك، كان تباين الخصائص المورفولوجية والكتل الحيوية وبعض مؤشرات النمو أكثر حساسية لدرجة الحرارة من هطول الأمطار في S. bungeana و S. grandis و S. breviflora - باستثناء الكتلة الحيوية فوق الأرض وارتفاع النبات. تكشف هذه النتائج أن هطول الأمطار هو العامل الرئيسي الذي يحدد النمو والتغيرات في السمات الوظيفية للنبات في أجناس ستيبا، وأن درجة الحرارة تؤثر بشكل أساسي على التقلبات الكمية للتغيرات في السمات الوظيفية.

Translated Description (French)

Les mécanismes à l'origine des changements dans les espèces végétales dominantes sont la clé pour comprendre comment les écosystèmes des prairies réagissent au changement climatique. Dans cette étude, nous avons examiné les caractéristiques fonctionnelles des plantes (caractéristiques morphologiques : hauteur de la plante, surface foliaire et nombre de feuilles ; biomasses : aérienne, souterraine et totale ; et indices de croissance : rapport racine/tige, surface foliaire spécifique et rapport de masse foliaire) de quatre espèces Stipa zonales (S. baicalensis, S. bungeana, S. grandis et S. breviflora) des prairies de Mongolie intérieure en réponse au réchauffement (contrôle, +1,5, +2,0, +4,0 et +6,0 ?), aux précipitations changeantes (-30 %, -15 %, contrôle, +15 % et +30 %) et à leurs effets combinés via les chambres de contrôle climatique. Les résultats ont montré que le réchauffement et le changement des précipitations avaient des effets interactifs significatifs, différents de l'accumulation d'effets à facteur unique, sur les traits fonctionnels des espèces Stipa. La corrélation et la sensibilité des différents traits fonctionnels de la plante à la température et aux précipitations différaient. Chez les quatre espèces, l'accumulation et la variabilité des caractères fonctionnels ont une plus grande corrélation partielle avec les précipitations qu'avec la température, à l'exception du nombre de feuilles, de la surface foliaire et de la surface foliaire spécifique, chez S. breviflora, S. bungeana et S. grandis. Pour S. baicalensis, l'accumulation et la variabilité de la hauteur de la plante, de la biomasse aérienne et du rapport racine/tige n'avaient qu'une corrélation partielle significative avec les précipitations. Cependant, la variabilité des caractéristiques morphologiques, des biomasses et de certains indices de croissance était plus sensible à la température que les précipitations chez S. bungeana, S. grandis et S. breviflora, à l'exception de la biomasse aérienne et de la hauteur des plantes. Ces résultats révèlent que les précipitations sont le facteur clé déterminant la croissance et les changements dans les traits fonctionnels des plantes chez les espèces Stipa, et que la température influence principalement les fluctuations quantitatives des changements dans les traits fonctionnels.

Translated Description (Spanish)

Los mecanismos que impulsan los cambios en las especies de plantas dominantes son la clave para comprender cómo los ecosistemas de pastizales responden al cambio climático. En este estudio, examinamos los rasgos funcionales de las plantas (características morfológicas: altura de la planta, área de la hoja y número de hojas; biomasas: sobre el suelo, bajo el suelo y total; e índices de crecimiento: relación raíz a brote, área específica de la hoja y relación de masa de la hoja) de cuatro especies zonales de Stipa (S. baicalensis, S. bungeana, S. grandis y S. breviflora) de pastizales de Mongolia Interior en respuesta al calentamiento (control, +1.5, +2.0, +4.0 y +6.0?), precipitación cambiante (-30%, -15%, control, +15% y +30%) y sus efectos combinados a través de cámaras de control climático. Los resultados mostraron que el calentamiento y el cambio de la precipitación tuvieron efectos interactivos significativos, diferentes de la acumulación de efectos de un solo factor, sobre los rasgos funcionales de las especies de Stipa. La correlación y la sensibilidad de los diferentes rasgos funcionales de la planta a la temperatura y la precipitación difirieron. Entre las cuatro especies, la acumulación y variabilidad de los rasgos funcionales tuvieron una mayor correlación parcial con la precipitación que con la temperatura, excepto por el número de hojas, el área foliar y el área foliar específica, en S. breviflora, S. bungeana y S. grandis. Para S. baicalensis, la acumulación y variabilidad de la altura de la planta, la biomasa sobre el suelo y la relación raíz/brote solo tuvieron una correlación parcial significativa con la precipitación. Sin embargo, la variabilidad de las características morfológicas, las biomasas y algunos índices de crecimiento fue más sensible a la temperatura que la precipitación en S. bungeana, S. grandis y S. breviflora, a excepción de la biomasa sobre el suelo y la altura de la planta. Estos resultados revelan que la precipitación es el factor clave que determina el crecimiento y los cambios en los rasgos funcionales de las plantas en las especies de Stipa, y que la temperatura influye principalmente en las fluctuaciones cuantitativas de los cambios en los rasgos funcionales.

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
آثار تغيير هطول الأمطار والاحترار على السمات الوظيفية لنباتات ستيبا المناطقية من المراعي المنغولية الداخلية
Translated title (French)
Effets de la modification des précipitations et du réchauffement sur les traits fonctionnels des plantes Stipa zonales des prairies de Mongolie intérieure
Translated title (Spanish)
Efectos del cambio de la precipitación y el calentamiento en los rasgos funcionales de las plantas zonales de Stipa de los pastizales de Mongolia Interior

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2470831252
DOI
10.1007/s13351-016-5091-5

Is supplement to
https://openalex.org/W3188135532 (Other)
https://openalex.org/W2607220806 (Other)
https://openalex.org/W2377244945 (Other)
https://openalex.org/W2365421057 (Other)
https://openalex.org/W2124104076 (Other)
https://openalex.org/W2037722957 (Other)
https://openalex.org/W2013661004 (Other)
https://openalex.org/W2008844397 (Other)
https://openalex.org/W1964758921 (Other)
https://openalex.org/W1569360120 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
China

References

  • https://openalex.org/W1007704209
  • https://openalex.org/W1559851584
  • https://openalex.org/W1612145055
  • https://openalex.org/W1901442568
  • https://openalex.org/W1925134749
  • https://openalex.org/W1964561454
  • https://openalex.org/W1967844691
  • https://openalex.org/W1974954165
  • https://openalex.org/W1975375069
  • https://openalex.org/W1979747702
  • https://openalex.org/W1981535710
  • https://openalex.org/W1985575062
  • https://openalex.org/W1985596508
  • https://openalex.org/W1987561669
  • https://openalex.org/W2003427259
  • https://openalex.org/W2010959561
  • https://openalex.org/W2011919173
  • https://openalex.org/W2013812000
  • https://openalex.org/W2014898398
  • https://openalex.org/W2015562947
  • https://openalex.org/W2017698784
  • https://openalex.org/W2023685680
  • https://openalex.org/W2027190331
  • https://openalex.org/W2028419992
  • https://openalex.org/W2029147576
  • https://openalex.org/W2034025659
  • https://openalex.org/W2035713900
  • https://openalex.org/W2037950299
  • https://openalex.org/W2041438594
  • https://openalex.org/W2042311276
  • https://openalex.org/W2072125419
  • https://openalex.org/W2073502964
  • https://openalex.org/W2074375140
  • https://openalex.org/W2080409547
  • https://openalex.org/W2086900861
  • https://openalex.org/W2089761614
  • https://openalex.org/W2103317434
  • https://openalex.org/W2103672978
  • https://openalex.org/W2118295263
  • https://openalex.org/W2120604823
  • https://openalex.org/W2123738423
  • https://openalex.org/W2127097736
  • https://openalex.org/W2131346365
  • https://openalex.org/W2132874271
  • https://openalex.org/W2133501143
  • https://openalex.org/W2140901802
  • https://openalex.org/W2142366540
  • https://openalex.org/W2148083391
  • https://openalex.org/W2152739587
  • https://openalex.org/W2153348827
  • https://openalex.org/W2153989276
  • https://openalex.org/W2154996909
  • https://openalex.org/W2158252872
  • https://openalex.org/W2160353355
  • https://openalex.org/W2161614331
  • https://openalex.org/W2168426223
  • https://openalex.org/W2242581117
  • https://openalex.org/W4235708267
  • https://openalex.org/W857447834