论文部分内容阅读
植物与环境的关系问题是生态学研究的重点内容之一,基于植物性状的功能多样性是研究生态系统功能的重要组分。研究植物功能性状与功能多样性,对于探究群落的组成、维持生态系统结构与功能具有重要意义。本文以高寒草甸植物群落为研究对象,选取了植物的8个功能性状,用群落加权平均值（CWM）对其进行计算,并计算了物种多样性与功能多样性,探究了不同坡向环境因子、物种多样性、功能性状、功能多样性的变化。本研究主要结果如下:（1）环境因子光照度（LI）日变化最小值出现在7:00的西坡,最大值出现在13:00的南坡;土温（ST）日变化最大值出现在14:00的南坡,最小值出现在7:00的西坡;在南-北坡坡向梯度上,土壤含水量（SWC）由北坡向南坡逐渐递减;土壤pH南坡高,北坡低;坡度（SG）随着坡向的变化,由北坡向南坡明显增加;土壤有机碳（SOC）、土壤全氮（STN）以及土壤全磷（STP）均随着坡向由北坡向南坡呈先减小后增大的趋势,北坡与西北坡达到最高,西坡最低。（2）物种多样性在甘南高寒草甸南-北坡坡向梯度上,Richness指数、Margalef指数、Simpson指数、Shannon指数、Pielou指数的变化趋势是一致的,均由北坡向南坡逐渐递减,其中,Richness指数、Margalef指数、Simpson指数、Shannon指数在各坡向之间的差异性显著（P<0.05）,Pielou指数在坡向间的差异性不显著。（3）植物群落功能性状株高(PHCWM)、叶片含水量(LWCCWM)、比叶面积(SLACWM)、叶片有机碳(LCCCWM)、叶片全氮(LNCCWM)、叶片全磷(LPCCWM)、叶片全钾(LKCCWM)均由北坡向南坡依次递减,PHCWM、LWCCWM、SLACWM、LCCCWM、LPCCWM、LKCCWM的最小值均出现在南坡,LNCCWM的最小值出现在西坡,PHCWM、LWCCWM、SLACWM、LCCCWM、LNCCWM、LPCCWM、LKCCWM与土壤含水量（SWC）、土壤全磷（STP）、土壤有机碳（SOC）、土壤全氮（STN）呈正相关（P<0.05）,与土温（ST）、土壤pH、坡度（SG）、光照度（LI）负相关（P<0.05）;叶片干物质含量(LDMCCWM)随着坡向的变化,由北坡向南坡依次递增,最大值与最小值出现在南坡与北坡,且与SWC、STP、SOC、STN呈负相关关系（P<0.05）,与ST、土壤pH、SG、LI呈正相关关系（P<0.05）。（4）植物群落一元性状功能多样性北坡的株高功能多样性(PHFDrao)显著高于南坡与西南坡;西北坡的叶片含水量功能多样性(LWCFDrao)最高,南坡最低;比叶面积功能多样性(SLAFDrao)最大值与最小值分别出现在西北坡与西南坡;叶片干物质含量(LDMCFDrao)由南坡向北坡逐渐递减;叶片有机碳功能多样性(LCCFDrao)由西北坡向南坡递减;叶片氮功能多样性(LNCFDrao)的最大值出现在北坡,最小值出现在西坡;叶片全磷功能多样性(LPCFDrao)从南坡向北坡呈递增的趋势;北坡的叶片钾功能多样性(LKCFDrao)显著高于其他各坡向。LDMCFDrao与pH、SG、ST、LI呈正相关关系（P<0.05）,与SWC、STP、SOC、STN呈负相关关系（P<0.05）。PHFDrao、LWCFDrao、SLAFDrao、LCCFDrao、LNCFDrao、LPCFDrao、LKCFDrao与pH、SG、ST、LI呈负相关关系（P<0.05）,与SWC、STP、SOC、STN呈正相关关系（P<0.05）。（5）植物群落多元性状功能多样性多元性状功能丰富度（FRic）与功能离散度（FDis）由北坡向南坡逐渐降低,坡向间差异显著（P<0.05）;功能均匀度（FEve）西南坡最高,北坡最低,但各坡向之间的差异性不显著。Richness指数、Margalef指数、Simpson指数、Shannon指数以及Pielou指数与功能丰富度（FRic）、功能离散度（FDis）呈正相关（P<0.05）,与功能均匀度（FEve）呈负相关（P<0.05）。本研究阐明了影响甘南高寒草甸植物群落物种分布的主要环境因素以及植物群落物种多样性、功能性状、功能多样性沿坡向梯度的变化,这对于植物群落构建机制的进一步了解、生物多样性与生态系统功能的联系等有着重要的意义,同时为高寒草甸退化草场修复、水土保持、生态功能优化以及构建更加平衡有序的生态系统提供参考和科学依据。