宁夏盐池县荒漠草原不同群落植被及土壤特征空间分布与健康评价

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为明晰宁夏荒漠草原生态系统不同群落植被及土壤空间分布特征,并对该区草地生态系统进行健康评价,本研究以盐池县荒漠草原区不同群落(甘草群落、牛枝子群落、苦豆子群落、短花针茅群落、赖草群落、中亚白草群落、白刺群落和油蒿群落)的植被与土壤为研究对象,分析不同群落的物种多样性、植物与土壤生态化学计量特征、植物养分与土壤养分空间异质性及草地生态系统健康状况。主要得出以下结论:(1)研究区8种群落物种的α多样性指数存在显著差异:苦豆子群落的物种多样性指数最高,与牛枝子群落、短花针茅群落、赖草群落、中亚白草群落、白刺群落和油蒿群落的物种多样性指数存在显著差异(P<0.05);苦豆子群落的均匀度指数最高,赖草群落的物种均匀度指数最低,且与甘草群落和苦豆子群落的物种均匀度指数存在显著差异(P<0.05);短花针茅群落的优势度指数最高,与牛枝子群落、苦豆子群落和中亚白草群落的物种优势度指数存在显著差异(P<0.05);苦豆子群落的物种丰富度指数最高,与其余7种群落物种的丰富度指数均存在显著差异(P<0.05)。不同群落间表现出不同的Whittake指数与Cody指数;牛枝子群落与白刺群落、中亚白草群落、赖草群落和油蒿群落间的βws指数较大;苦豆子群落与短花针茅群落、甘草群落、赖草群落和油蒿群落间的βws指数较小;白刺群落与其余7种群落间的CJ和Cs指数较大,共有种较少。(2)与全国草地生态系统植物的C、N、P平均含量相比,研究区植物养分呈现高C低N、P的元素格局。研究区土壤整体的C、N、P含量分别为10.35 g/kg、0.59 g/kg、0.25 g/kg,低于全国平均水平11.12g/kg、1.06g/kg、0.65g/kg,可知研究区土壤C、N、P元素较为贫瘠。研究区不同群落0~5 cm、5~15 cm、15~40 cm 土层C:N的变化范围分别为23.57~41.44、24.13~47.92、27.06~68.13,均处在正常范围之内。(3)运用地统计学方法对宁夏荒漠草原不同群落植物C、N、P含量以及不同群落不同土层土壤养分的空间异质性进行分析,结果表明:不同群落植物全N和全P含量均具有较强的空间自相关性,植物的总C含量具有中等程度的空间自相关性;不同群落不同土层土壤养分空间异质性没有一致的变化规律。(4)在本研究中健康状况较好的区域主要集中在研究区西北部,西南部草地健康状况较西北部次之,大部分区域处于亚健康状态,只有少部分区域处于健康状态,处于警戒状态与不健康状态的草地面积较少。
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