Effects of precipitation and temperature on the aboveground biomass of the forb-grass community in the Mountain Steppes

Authors

  • Bayasgalankhuu Lyankhua Botanical Garden, and Research Institute, Mongolian Academy of Sciences, Ulaanbaatar 13330, Mongolia https://orcid.org/0000-0003-0656-028X
  • Narmandakh Enkhriimaa Botanical Garden, and Research Institute, Mongolian Academy of Sciences, Ulaanbaatar 13330, Mongolia
  • Oyunbileg Munkhzul Botanical Garden, and Research Institute, Mongolian Academy of Sciences, Ulaanbaatar 13330, Mongolia
  • Indree Tuvshintogtokh Botanical Garden, and Research Institute, Mongolian Academy of Sciences, Ulaanbaatar 13330, Mongolia

DOI:

https://doi.org/10.5564/mjb.v5i31.3263

Keywords:

Above-ground biomass, subshrub, grass, annual and growing season precipitation, air temperature, linear regression

Abstract

This study was carried out from 2009 to 2022, conducted in the long-term monitoring research area of the vegetation community in the mountain steppe of Mungunmorit soum, Tov Province. The plants of the community were divided into seven groups based on their life form: shrubs, subshrubs, grasses, perennials, sedges, legumes, annuals, and biennials, and how they depended on four climate parameters: annual and growing season precipitation, air temperature. As a result of the study, the above-ground biomass of the subshrub group was favorably connected to annual precipitation from 2009 to 2022, whereas the above-ground biomass of grass, perennial, annual, and biennial was positively related to growing season precipitation. As a result, when precipitation increases by 1 mm, biomass on the ground grows by 0.0068-0.0391 times. The above-ground biomass of subshrub and grass, on the other hand, is inversely related to the average air temperature during plant growth, with the above-ground biomass decreasing 14.611-41.703 times when the average air temperature rises by 1°C. Our findings revealed that precipitation has a significant impact on the above-ground biomass of subshrubs and grasses.

Уулын хээрийн Үетэн-алаг өвст бүлгэмдлийн газрын дээрх биомасст хур тунадас, температурын нөлөө

Хураангуй. Энэхүү судалгаа нь Төв аймгийн Мөнгөнморьт сумын уулын хээрийн Үетэн-алаг өвст бүлгэмдлийн урт хугацааны мониторинг судалгааны талбайд 2009- 2022 онд хийгдсэн. Тус бүлгэмдлийн ургамлуудыг аж ахуйн бүлгээр нь сөөг, заримдаг сөөгөнцөр, олон наст өвс, үетэн, улалж, буурцагтан ба цөөн наст гэж 7 ангилж жилийн болон ургамал ургалтын хугацааны нийлбэр хур тунадас, агаарын дундаж температур гэсэн 4 цаг агаарын үзүүлэлтээс хэрхэн хамааралтайг шугаман регрессийн анализ ашиглан тодорхойлов. Судалгааны үр дүнд 2009-2022 онд сөөгөнцөр ургамлуудын газрын дээрх биомасс жилийн нийлбэр хур тунадаснаас, харин үетэн, олон наст өвс, цөөн наст ургамлуудын газрын дээрх биомасс нь ургамал ургалтын хугацааны хур тунадаснаас эерэг хамааралтай байсан. Цаашид ургамал ургалтын хугацааны хур тунадас 1 мм-ээр нэмэгдэхэд олон наст өвслөг ургамлуудын газрын дээрх биомасс 0.039298 дахин, ургамал ургалтын хугацааны хур тунадас 1 мм-ээр нэмэгдэхэд олон наст өвслөг ургамлуудын газрын дээрх биомасс 0.039298 дахин, үетэн ургамлуудын газрын дээрх биомасс 0.012055 дахин, цөөн наст ургамлуудын газрын дээрх биомасс 0.039298 дахин, нэмэгдэх нэмэгдэх хандлагатай байна. Харин ургамал ургалтын хугацааны агаарын дундаж температураас заримдаг сөөгөнцөр, үетэн бүлгийн ургамлуудын газрын дээрх биомасс урвуу хамааралтай ба цаашид агаарын дундаж температур 1оС-ээр нэмэгдэхэд газрын дээрх биомасс 14.611-41.703 дахин буурах хандлагатай байна. Үүнээс үзэхэд заримдаг сөөгөнцөр, үетэн ургамлуудын газрын дээрх биомасст хур тунадас чухал нөлөөтэй байгааг харуулж байна.
Түлхүүр үгс: Газрын дээрх биомасс, үетэн, заримдаг сөөгөнцөр ургамлууд, хур тунадас, агаарын температур, шугаман хамаарал

 

Abstract
30
PDF 16

References

Bai Y, Wu J, Xing Q, Pan Q, Huang J, Yang D, et al. Primary production and rain use efficiency across a precipitation gradient on the Mongolia plateau. Ecology. 2008; 89: 2140–2153. PMID: 18724724. https://doi.org/10.1890/07-0992.1

Duncan DA, Woodmansee RG. Forecasting forage yield from precipitation in California’s annual rangeland. J Range Manag. 1975; 28: 327–329. https://doi.org/10.2307/3897788

Gutierrez JR, Whitford WG. Chihuahuan Desert annuals: importance of water and nitrogen. Ecology. 1987; 68: 2032–2045. https://doi.org/10.2307/1939894

Hou Y, Zhou G, Xu Z, Liu T, Zhang X. Interactive Effects of Warming and Increased Precipitation on Community Structure and Composition in an Annual Forb Dominated Desert Steppe. PLOS ONE. 2013; 8(7): e70114. doi: 10.1371/journal.pone.0070114 PMID: 23894600. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0070114

Knapp AK, Burns CE, Fynn RS, Kirkman KP, Morris CD, Smith MD. Convergence and contingency in production-precipitation relationships in North American and South African C4 grasslands. Oecologia. 2006; 149: 456–464. PMID: 16821014. https://doi.org/10.1007/s00442-006-0468-2

Knapp AK, Fay PA, Blair JM, Collins SL, Smith MD, Carlisle JD, et al. Rainfall variability, carbon cycling, and plant species diversity in a mesic grassland. Science. 2002; 298: 2202–2205. PMID: 12481139. https://doi.org/10.1126/science.1076347

Lauenroth WK, Sala OE. Long-term forage production of North American shortgrass steppe. Ecol Appl. 1992; 2: 397–403. https://doi.org/10.2307/1941874

Miranda JD, Armas C, Padilla FM, Pugnaire FI. Climatic change and rainfall patterns: effects on semiarid plant communities of the Iberian Southeast. J Arid Environ. 2011; 75: 1302–1309. https://doi.org/10.1016/j.jaridenv.2011.04.022

Quevedo-Robledo L, Pucheta E, Ribas-Fernández Y. Influences of interyear rainfall variability and microhabitat on the germinable seed bank of annual plants in a sandy Monte Desert. J Arid Environ. 2010; 74: 167–172. https://doi.org/10.1016/j.jaridenv.2009.08.002

Rivas-Arancibia SP, Montaña C, Velasco Hernández JX, Zavala-Hurtado JA. Germination responses of annual plants to substrate type, rainfall, and temperature in a semi-arid inter-tropical region in Mexico. J Arid Environ. 2006; 67: 416–427. https://doi.org/10.1016/j.jaridenv.2006.03.005

Xia Y, Moore DI, Collins SL, Muldavin EH. Aboveground production and species richness of annuals in Chihuahuan Desert grassland and shrubland plant communities. J Arid Environ. 2010; 74: 378–385. https://doi.org/10.1016/j.jaridenv.2009.08.016

Yoneyama T, Matsumaru T, Usui K, Engelaar WMHG. Discrimination of nitrogen isotopes during absorption of ammonium and nitrate at different nitrogen concentrations by rice (Oryza sativa L.) plants. Plant Cell Environ. 2001; 24: 133–139. https://doi.org/10.1046/j.1365-3040.2001.00663.x

Zhang B, Cao J, Bai Y, Zhou X, Ning Z, Yang S, et al. Effects of rainfall amount and frequency on vegetation growth in a Tibetan alpine meadow. Climatic Change. 2013; 118: 197–212. https://doi.org/10.1007/s10584-012-0622-2

Давгадорж, Д., З. Батжаргал, and Л. Нацагдорж. 2014. “Монгол Орны Уур Амьсгалын Өөрчлөлтийн Үнэлгээний Хоёрдугаар Илтгэл.” 54472540.

Түвшинтогтох, И. 2014. Монгол Орны Хээрийн Ургамалжил. Улаанбаатар хот: Бэмби сан.

Түвшинтогтох, И., О. Мөнхзул, Ц. Түмэнжаргал, Г. Батзаяа, Н. Нямбаяр, and Ж. Аззаяа. 2019. Ургамалжлын Урт Хугацааны Мониторингийн Арга Зүй (Шинэчилсэн). Улаанбаатар хот.

Downloads

Published

2023-10-16

How to Cite

Lyankhua, B., Enkhriimaa, N., Munkhzul, O., & Tuvshintogtokh, I. (2023). Effects of precipitation and temperature on the aboveground biomass of the forb-grass community in the Mountain Steppes. Mongolian Journal of Botany, 5(31), 37–50. https://doi.org/10.5564/mjb.v5i31.3263

Issue

Section

Articles