阿坝盆地北坡草甸草原植物群落特征与土壤元素之间的关系

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草甸草原是阿坝盆地北坡最主要的土地利用类型,随着人类活动的加剧以及自然环境的变化,阿坝盆地北坡草甸草原的生态系统正在悄然改变。通过在阿坝盆地北坡草甸草原设置样方,并按海拔和坡向梯度分别进行样方数据采集,对草甸草原群落特征的变化、土壤元素含量的变化、土壤光谱特征进行了海拔梯度和坡向梯度的分析,并研究了群落特征与土壤元素的相关性,目的是了解阿坝盆地北坡草甸草原的生态状况、合理利用草地资源、提高产草量。研究结果表明:(1)不同海拔不同坡向的优势种和伴生种有一定差异,但是总体来看,阿坝盆地北坡草甸草原是四川嵩草+披碱草群落结构,以四川嵩草、披碱草为优势物种,以菊科乳白香青、火绒草及苔藓植物为伴生种。草群群落高度以及地上生物量随海拔变化具有显著性差异变化,而随坡向不具有显著性差异变化,表明在不考虑其他因素影响的条件下,海拔变化对草群群落高度以及地上生物量的影响可能高于坡向变化。然而,无论是受到海拔还是坡向的影响,可以发现:1)群落高度只与地上生物量有显著相关性;2)生物量仅与Shannon-Wiener指数具有显著相关性;3)生物多样性指数之间具有极显著的相关性。(2)在海拔条件下,土壤K元素、Fe元素、Cu元素、Zn元素含量相对稳定,不存在显著性差异,而土壤Ca元素、Mn元素含量差异显著。在坡向条件下,土壤Ca元素、Mn元素、Fe元素、Cu元素、Zn元素含量相对稳定,不存在显著性差异,而土壤K元素含量差异显著。在地形影响下,土壤Ca元素与其它元素之间均无显著性相关关系。土壤K元素与Mn元素间以及Mn元素与Cu元素间的相关关系只有在海拔的影响下才显著。不同含量的土壤金属元素的光谱曲线特征与总体样本的特征基本一致。在400-1000 nm范围内,土壤光谱反射率逐渐增大,斜率最大;曲线吸收谷出现位置基本一致,但是土壤元素的不同含量与光谱反射率的关系均不明显。在海拔和坡向条件下,两者与光谱反射率的关系均不明显,但是海拔梯度上的光谱曲线差异大于坡向梯度上的光谱曲线差异。(3)植物群落特征与土壤元素存在相关关系,但在不同的影响条件下,这种相关关系会发生一定变动。通过RDA冗余分析,在海拔影响下,土壤K元素、Fe元素以及Mn元素对植物群落特征起主要驱动作用。在坡向影响下土壤K元素、Ca元素以及Fe元素对植物群落特征起主要驱动作用。进一步通过通径分析,发现在海拔和坡向影响下,对植物群落特征起直接贡献作用的土壤元素是K元素、Fe元素、Mn元素,起间接贡献作用的土壤元素是Ca元素,与RDA冗余分析结果基本一致。
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