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植物个体空间分布格局是不同生态、物理过程综合作用的结果,它决定了相邻个体间相互作用的方式和强度,进而影响了不同水平上的异速生长与分配关系。异速生长关系和空间分布格局的结合分析将有助于理解生态过程中环境因子在群落和种群结构与动态中的作用。植被格局反映的是一定尺度范围的生态学机制或植被过程组合特征,因此尺度变化常常伴随格局变化。小尺度空间数据更能说明植被过程的复杂性和影响因素的多样性。沙丘生态系统恢复受草本植物分布影响很大。从植物本身的角度分析,草本植物发生相互作用的距离可能在厘米范围内。综上所述,研究微尺度下草本植物格局(空间格局和生物量分配格局)、种间关系在沙丘生态系统演替过程中变化的机理有助于指导人为管理以加快恢复步伐。本研究以内蒙古赤峰市翁牛特旗乌兰敖都科学试验站为依托,在科尔沁沙地西南沙丘三个典型沙丘类型(流动沙丘、固定沙丘和丘间低地)内进行植被调查(位置,高度和生物量)、环境监测以及样品的在室内分析,采用格局分析方法和方差分析方法,运用Programita和SPSS软件对植被格局与尺度的关系,生物量分配关系进行分析,Origin9.0软件制图。 本研究主要内容包括:⑴植物多样性从流动沙丘到丘间低地呈显著增加趋势。草本植物作为优势种,随生境演替的发生,其生活型从一年生变化为多年生,藜科在流动沙丘和固定沙丘内占优势,禾本科与菊科在丘间低地内占优势。⑵在三个生境内无论是一年生草本、多年生草本还是半灌木,物种大多数成聚集分布,所调查生境中优势物种的聚集强度在流动沙丘上最弱,在固定沙丘上最强。流动沙丘内幼苗阶段的沙蓬与乌丹蒿在0-100cm尺度内多为随机分布,但聚集分布在<30cm内出现,固定沙丘内烛台虫实和绿珠藜聚集发生常见尺度是0-50cm,丘间低地内野艾蒿和女菀聚集尺度范围>50cm。从流动沙丘到丘间低地生境改善,狗尾草聚集分布尺度范围从<25cm变为<10cm。一定范围内的多度增加使草本植物发生聚集分布尺度变宽。种子扩散作用在固定沙丘天然风蚀坑内作用显著,是导致聚集的主因。烛台虫实的聚集尺度范围为20-50cm,绿珠藜为20-60cm。流动沙丘上种子扩散受地势、风等环境因素影响,幼苗阶段很少发生聚集分布,丘间低地种子扩散和其他生态学过程共同参与。⑶在流动沙丘和固定沙丘生境中种间正相关显著,丘间低地多存在负相关。羽叶千里光、女菀与其他优势物种正相关显著,三个生境中狗尾草与其他物种的种间正相关显著。流动沙丘上物种幼苗期生长波动较大的尺度在0-5cm内,固定沙丘上成熟期烛台虫实和狗尾草生长波动较大,绿珠藜种群的个体高度生长同步性较好。⑷流动沙丘植物沙蓬茎的生物量比例较大,适应风蚀环境,固定沙丘上植物对有性生殖贡献生物量最大,丘间低地内物种叶的生物量比例较高,有利于向提高生产力的方向发展。狗尾草的分蘖比例随环境改善有下降趋势。多年生草本生物量分配给茎、叶的比例多,一年生草本生物量分配给生殖器官花的生物量比重较大。