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Plant functional response to desertification and land degradation: Contribution to restoration strategies

机译：植物功能对荒漠化和土地退化的反应：对恢复战略的贡献

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摘要

E crucial entender o impacto das alteracoes climaticas nos ecossistemas aridos, pois estas poderao agravar a desertificacao e degradacao dos solos, comprometendo o funcionamento dos ecossistemas e os servicos a eles associados. Os atributos funcionais ligam as especies aos processos do ecossistema, fornecendo um entendimento mecanicista da sua resposta ao clima. O principal objectivo desta tese foi modelar a resposta de ecossistemas aridos ao clima com base em atributos funcionais de plantas (AFP), usando um gradiente climatico espacial para prever alteracoes no tempo. Pretendeu-se assim selecionar um indicador baseado em AFP para monitorizar os efeitos do clima, e contribuir para melhorar as estrategias de gestao e restauro de zonas aridas. Embora a maioria das metricas de diversidade funcional requeiram a quantificacao dos AFP no campo, nao existia consenso sobre qual o melhor metodo para ser usado a escala global. Comparamos diferentes metodos, e demonstramos as vantagens do metodo dos quadrados pontuais na monitorizacao de fina-escala dos AFP em zonas aridas. Desconhecia-se quais os principais AFP que respondiam a aridez, o que e essencial para o seu uso como indicadores de alteracoes no ecossistema. Identificamos nove AFP que respondem a aridez. Esta afectou a respectiva media, e reduziu a diversidade funcional. O uso de gradientes climaticos no espaco para prever alteracoes no tempo, requer a comparacao de ambos os padroes, para a respectiva validacao. Verificamos que as variacoes climaticas entre anos afectam os AFP, indicando que as mudancas funcionais sao transitorias. Contudo, a diversidade funcional diminuiu em condicoes climaticas mais limitantes. Assim, face a uma maior aridez, espera-se que os padroes de resposta no tempo convirjam para os verificados no espaco. Os AFP podem responder de forma mais previsivel ao clima do que a diversidade de especies. Desenvolvemos um indicador de diversidade funcional baseado em multiplos AFP, que diminuiu de forma monotonica nao-linear com a aridez, mostrando ter maior capacidade preditora da resposta ao clima do que a diversidade de especies. Os factores biofisicos locais modulam o efeito do clima na vegetacao. Verificamos que os factores topo-edaficos tem um papel chave nos AFP envolvidos na colonizacao por arbustos. Os factores climaticos pouco influiram, sugerindo que as alteracoes climaticas nao promoverao a colonizacao por arbustos. Os AFP podem ser uma ferramenta essencial no restauro de zonas aridas. Apresentamos uma visao geral sobre projectos de restauro, mostrando a necessidade de uma melhor integracao dos AFP no restauro de zonas aridas. Ao demonstrar que os AFP sao indicadores consistentes do impacto do clima nos ecossistemas, contribuimos para melhorar as previsoes dos efeitos das alteracoes climaticas nas zonas aridas, e desenvolvemos um indicador que pode ser usado para mapear areas em risco de desertificacao e degradacao do solo, potencialmente a uma escala global.
机译：了解气候变化对干旱生态系统的影响至关重要，因为它们会加剧荒漠化和土壤退化，损害生态系统的功能和与之相关的服务。功能属性将物种与生态系统过程联系起来，从而提供了对它们对气候的反应的机械理解。本文的主要目的是基于植物功能属性（AFP），利用空间气候梯度来预测时间变化，从而对干旱生态系统对气候的响应进行建模。因此，目的是选择一个基于AFP的指标来监测气候的影响，并有助于改善管理策略和干旱地区的恢复。尽管大多数功能多样性指标都要求对现场AFP进行量化，但是在全球范围内使用最佳方法方面尚无共识。我们比较了不同的方法，并证明了点平方方法在干旱地区AFP的精细监测中的优势。尚不清楚哪个主要的AFP对干旱做出反应，这对于将其用作生态系统变化的指标至关重要。我们确定了九种对干燥有反应的AFP。这影响了各自的媒体，并减少了功能多样性。使用空间中的气候梯度来预测时间变化，需要对两种模式进行比较，以进行相应的验证。我们发现，年份之间的气候变化会影响AFP，表明功能变化是暂时的。但是，在更具限制性的气候条件下，功能多样性下降了。因此，面对更大的干旱，人们期望及时的响应方式将收敛于太空中看到的方式。 AFP对气候的反应比物种多样性更可预测。我们已经开发出了基于多种AFP的功能多样性指标，该指标以非线性单调方式减少了干旱，表明与物种多样性相比，它对气候的预测能力更大。当地的生物物理因素调节气候对植被的影响。我们发现，顶层营养因子在参与灌木定植的AFP中起着关键作用。气候因素影响很小，这表明气候变化不会促进灌木丛的定殖。法新社可能是恢复干旱地区的重要工具。我们对修复项目进行了概述，表明在干旱地区的修复中需要更好地整合AFP。通过证明AFP是气候对生态系统影响的一致指标，我们为改进对干旱地区气候变化影响的预测做出了贡献，并且我们开发了一种指标，可用于绘制可能存在荒漠化和土壤退化风险的地区在全球范围内。

著录项

  • 作者

    Nunes, Alice Maria Rodrigues.;

  • 作者单位

    Universidade de Aveiro (Portugal).;

  • 授予单位 Universidade de Aveiro (Portugal).;
  • 学科 Ecology.;Botany.;Climate change.
  • 学位 Ph.D.
  • 年度 2017
  • 页码 254 p.
  • 总页数 254
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
  • 中图分类
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