内蒙古多伦典型草原植物多样性与生产力的关系及其对水分梯度的响应

• 作 者: 姬胜军
• 机 构: 中国科学院大学
• 出 处: 中国科学院研究生院 中国科学院大学
• 发表日期: 2008年期
• 关键词: 降雨梯度 物种丰富度 地上生物量 草地群落 土壤含氮量 土壤含碳量

为了研究草地群落发展的初期阶段物种多样性和生产力的关系及对降雨梯度的响应,同时确定草地群落面对降雨量的波动时物种多样性和地上生物量稳定性的关系,我们在2004-2005年在内蒙古草原进行一个为期二年的实验。我们在降雨梯度内(增雨、对照、减雨)模拟群落物种丰富度(4种,8种和14种)。我们的结果表明,在草地群落早期阶段观测到的物种丰富度及地上生物量的关系不同于群落发展成熟稳定时的关系。我们发现:1)无论是在群落水平还是功能群水平,盖度相对物种丰富度都是一个决定群落地上生物量的重要因素；2)不同植物功能群表现出不同的物种丰富度-地上生物量的关系。这可能是因为不同功能群植物的横向扩展能力不同导致；3)在群落水平和豆科固氮功能群,地上生物量随着土壤含水量的增加而增加,但禾本功能群和非豆科非禾本功能群的关系不显著；4)降雨量变化对物种多样性和地上生物量的关系影响不大；5)在我们实验中,具有较高的物种丰富度植物群落的地上生物量比那些物种丰富度低的群落较为稳定,我们的研究结果因此支持“保险假说”；6)土壤含氮量和含碳量呈现非常显著的正相关关系。　　
为了补充2004—2005年实验结果,我们在2006年同一个实验样地进行了另一个实验。2006年实验土壤经过翻耕平整,然后选择植物幼苗移载。在这种情况下,我们发现:1)物种组成是决定地上生物量一个关键因素；2)降雨量变化对物种多样性和地上生物量的关系影响不大:3)混合群落表现出超产效应,物种丰富度高的群落超产的比例较高；4)在三个水分处理梯度都没有发现物种丰富度和群落可靠度存在相关关系；5)在所有水分处理样方都发现地上生物量和土壤含氮量呈现非常显著的负相关关系；6)土壤含氮量和土壤含碳量与土壤湿度呈现非常显著的正相关关系；7)土壤含氮量和含碳量呈现非常显著的正相关关系。