荒漠草原不同土壤类型及降水量对猪毛蒿种群特征的影响

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荒漠草原处于半干旱与干旱区的边缘地带,是亚洲中部特有的、旱生性最强的草原类型,也是草原向荒漠过渡的一类十分脆弱的草原生态系统。近些年,由于缺乏对草地生态系统结构和功能的了解,不重视草地资源的科学管理和合理利用,使得草场质量下降。猪毛蒿因具有较强的适应恶劣环境能力,故在宁夏荒漠草原广泛分布,成为主要先锋种和优势建群种,使得其他植物生长受到很大抑制,导致草地利用率较低。该地区地带性土壤为灰钙土,非地带性土壤为风沙土,且裸露的松散风化基岩呈斑块状分布。天然降水是该区域主要水分来源,但年降水量小、时空分布不匀,年际变率也较大。在这种复杂的生境下,准确了解草地资源动态既是合理开发和利用草地的基础,也对生态环境保护具有重要意义。因此,本研究以宁夏盐池县荒漠草原广泛分布的猪毛蒿为研究对象,选择3种主要的土壤类型(风沙土、风化基岩残积土和灰钙土),利用野外试验装置改变降水量(增水30%和减水30%),研究不同土壤类型及降水量对猪毛蒿种群特征的影响,并探讨猪毛蒿种群特征的影响因子。主要研究结果如下:(1)荒漠草原猪毛蒿个体生物量累积主要呈指数增长型。2017年猪毛蒿的相对生长速率呈双峰型,出现的时间分别为5月和8月初,2018年的相对生长速率呈单峰性,于5月份出现峰值。3种土壤类型上的相对生长速率表现为:2017年灰钙土上的较低,而2018年不同土壤类型间的差异较小。监测期内降水对猪毛蒿生长的影响相对较大,而温度在该区域不是猪毛蒿生长的限制因子。(2)猪毛蒿的存活曲线接近于Deevey-Ⅰ型,即凸型。从动态生命表中可以看出,猪毛蒿在幼苗期数量较多,后期猪毛蒿种群密度有较大幅度的降低,死亡率上升。2018年3种土壤类型下猪毛蒿种群的数量显著高于2017年。(3)猪毛蒿春萌苗和秋萌苗在年际间存在显著差异,2018年春萌苗的数量多于2017年。而2017年的秋萌苗数量显著多于2018年。灰钙土上猪毛蒿种群数量较高,而风沙土生境下猪毛蒿的冠幅、盖度和生物量则较大。在水分较好的条件下,猪毛蒿种群的存活数反而较低。此外,降水量的增减变化对于猪毛蒿形态特征的影响不同,其中对株高和冠幅的影响较大。(4)通过对影响猪毛蒿生长指标的各因素交互作用分析,发现土壤类型显著影响猪毛嵩的各生长指标;降水处理对于猪毛蒿种群存活数存在极显著影响;年份×土壤类型×降水处理对各生长指标无交互效应。土壤理化因子中,水溶性碳对猪毛蒿存活数和生物量的影响较大。
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