【摘 要】
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全球范围内生物多样性的丧失使得生物多样性与生态系统功能成为研究热点。草地具有涵养水源、防风固沙、水土保持和维持生物多样性等功能。但近年来由于气候变化和人为干扰,生物多样性和生产力降低,退化面积不断增加,严重威胁生态安全。本研究以宁夏盐池县荒漠草原退化草地的三个样地(未沙化、轻度沙化和沙化草地)为研究对象,利用植被调查、相关分析等方法,探究荒漠草原植物群落物种多样性动态特征和优势植物功能性状动态特征
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全球范围内生物多样性的丧失使得生物多样性与生态系统功能成为研究热点。草地具有涵养水源、防风固沙、水土保持和维持生物多样性等功能。但近年来由于气候变化和人为干扰,生物多样性和生产力降低,退化面积不断增加,严重威胁生态安全。本研究以宁夏盐池县荒漠草原退化草地的三个样地(未沙化、轻度沙化和沙化草地)为研究对象,利用植被调查、相关分析等方法,探究荒漠草原植物群落物种多样性动态特征和优势植物功能性状动态特征及适应策略,并分析了生物多样性与功能多样性之间的关系。主要结论如下:(1)整个生长季内,各样地植物群落物种丰富度、Simpson指数、Shannon-wiener指数和Pielou指数整体表现为样地3>样地1>样地2,各样地植物群落生活型功能群均以多年生禾草重要值为最大值。样地1各功能群重要值在年内波动变化,多年生禾草重要值大于其他功能群,占据优势地位;样地2功能群重要值均表现为多年生禾草>多年生杂类草>半灌木>多年生豆科>一年生杂类草,多年生禾草和多年生杂类草占据优势地位;样地3多年生禾草重要值最大,多年生禾草、多年生杂类草、半灌木和多年生豆科重要值均呈“下降-上升-下降”的变化趋势。样地1中一年生杂类草与多年生禾草,样地2中多年生杂类草和多年生禾草及样地3中一年生杂类草和多年生杂类草与半灌木之间存在补偿效应。(2)3个样地优势植物整株性状和叶片性状在生长季内呈明显且不同的变化规律,反映了物种系统发育背景差异下功能性状的适应性;在整体水平上,样地1优势植物的比叶面积和叶片N含量呈极显著正相关(P<0.01),样地2优势植物的冠幅与叶片干物质含量呈显著负相关(P<0.05),并且3个样地的叶片干物质含量与比叶面积均呈负相关;叶片N含量、叶片C含量和叶片干物质含量是影响不同样地优势植物生长过程的主要功能性状。荒漠植物具有较小的比叶面积和较大的叶片干物质含量等有利于减小蒸腾和储存养分的功能性状组合,这可能是其适应干旱贫瘠的荒漠环境的主要生存策略。(3)3个样地优势植物的群落功能均匀度、功能分离度和功能离散度均表现为样地3>样地1>样地2,而功能丰富度表现为样地1>样地3>样地2;样地1功能丰富度与Simpson指数、Shannon-wiener指数和Pielou指数之间的相关性较强,功能分离度与Simpson指数和Pielou指数之间的相关性较强。样地2功能丰富度与物种丰富度、Simpson指数、Shannon-wiener指数和Pielou指数四个物种多样性指数之间的相关性都不强;功能分离度与Simpson指数、Shannon-wiener指数和Pielou指数之间的相关性较强。样地3功能丰富度与Pielou指数之间的相关性较强,与物种丰富度、Simpson指数和Shannon-wiener指数之间的相关性都较弱;功能分离度与Shannon-wiener指数和Pielou指数之间的相关性较强。(4)物种多样性、功能多样性以及二者之间的关系在荒漠草原不同样地植物群落中表现各异,因此在研究荒漠草原退化草地的生态功能时,在测度传统物种多样性之余,还应探讨与物种多样性、生态功能密切相关的功能多样性。
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