生长季降水格局变化对科尔沁沙地典型生境植物群落结构、功能和地上生物量的影响

张晶 , 左小安 , 吕朋

2024-08-29 中国沙漠 2024   44(卷), 4(期), (null页)

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  • 为探究中国干旱、半干旱草地在生长季降水格局变化下植物群落结构、功能和地上生物量的变化规律,以科尔沁沙地为研究对象,于2022年分别在固定沙丘和沙质草地设立5—9月减水60%(P60-)、5—9月增水60%(P60+)、5—6月减水100%(P100-)和5—6月增水100%(P100+)野外模拟控制试验,分析了生长季降水格局变化下植物群落特征(物种多样性、植被盖度、植物密度、地上生物量)、植物群落功能性状(高度、叶片厚度、比叶面积、叶干物质含量、叶片碳氮含量)以及土壤理化性质(土壤含水量、pH、电导率、机械组成、碳氮含量)等指标的变化规律和与地上生物量的相关关系。结果表明:干旱(P60-和P100-)提高了科尔沁沙地中虎尾草和蒺藜等一年生C4植物的重要值(P<0.05),降低了糙隐子草等多年生植物的重要值(P<0.05);对于固定沙丘而言,生长季前期极端干旱(P100-)提高了Simpson优势度指数(P<0.05),降低了Shannon-Wiener多样性指数(P<0.05),整个生长季持续干旱(P60-)提高了地上生物量(P<0.05);对于沙质草地而言,干旱(P60-和P100-)降低了植被盖度和植物密度(P<0.05);干旱处理下地上生物量的提高主要是由单株生物量较大物种优势度的提高所导致,固定沙丘和沙质草地间土壤含水量和细砂含量的差异会通过影响Shannon-Wiener多样性指数和植物群落高度对地上生物量产生影响。因此,生长季降水格局变化改变了科尔沁沙地草地植物群落的物种组成、植被特征和土壤理化性质,影响地上生物量的同时改变了该区域草地生态系统的结构和功能。