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植物物种多样性是群落的重要特征,是维持生态系统结构、功能和稳定的基础。植物物种多样性研究是理解区域生物多样性维持机制的重要内容,同时对生物多样性的保护管理等有着重要的指导意义。然而,目前研究者们将目光聚集在生物多样性热点区域,荒漠区的相关研究相对滞后,作为生态系统中更为脆弱的一种类型,荒漠区的植物具有鲜明的地域特征,存在大量独有的优势物种。柴达木盆地是位于青藏高原北部边缘的山间盆地,四周高山耸立,优势物种单一,而高山植物资源多样,其中一年生草本植物多为根茎繁殖,具有丰富的遗传多样性特征,而多年生植物地下根系复杂,这对于理解研究柴达木盆地局部植被生物量分配策略及其驱动因子增加了复杂性。本研究通过柴达木盆地内35个样地86种优势植物重排序、异速生长关系、方差分解及结构方程模型,分解优势物种对群落地理与气候因子适应性及生物量分配特征。得到以下结论。
⑴柴达木盆地35个样点物种丰富度具有明显的环境梯度特征,不同植被类型土壤总碳、总氮及总磷却无显著差异。优势物种分布海拔2800 m~4400 m,年均温分布在-9℃~5℃,年均降雨分布在40 mm~440 mm之间,其中一年生草本植物海拔分布密度聚集在3200 m以及4000 m以上,年均温聚集在-5℃以上,相比二者一年生草本年均降雨分布最低,中位线在150 mm附近。多年生优势物种地上生物量显著高于一年生植物(P<0.01)。35个样点86个优势物种经过重排序分析呈现一个或多个物种集合,证明优势物种分布模式为集群分布,且分布规律与气候梯度紧密相关。
⑵多年生灌木、半灌木地上、地下生物量异速生长关系不显著(P=0.885)而一年生优势物种地下生物量生长速率高于地上。此外,柴达木盆地灌木、半灌木地下生物量分配速率高于一年生草本,而地上生物量分配速率则相反。逐步回归法筛选出影响优势物种分布的7个气候因子,它们对研究区多年生灌木、半灌木植物地上生物量影响程度(方差分解地上生物量R2=0.318)高于对其地下生物量的影响(地下生物量R2=0.01),而海拔对其地上、地下生物量的影响不显著。
⑶结构方程模型证明海拔因子间接对优势物种地上、地下生物量产生影响。表明柴达木盆地海拔变化引起水热协同变化,土壤因子对其无显著作用,而仅有极端气候(等温性、最冷季降雨与最湿月、最湿季降雨)对其存在显著正、负影响。
⑴柴达木盆地35个样点物种丰富度具有明显的环境梯度特征,不同植被类型土壤总碳、总氮及总磷却无显著差异。优势物种分布海拔2800 m~4400 m,年均温分布在-9℃~5℃,年均降雨分布在40 mm~440 mm之间,其中一年生草本植物海拔分布密度聚集在3200 m以及4000 m以上,年均温聚集在-5℃以上,相比二者一年生草本年均降雨分布最低,中位线在150 mm附近。多年生优势物种地上生物量显著高于一年生植物(P<0.01)。35个样点86个优势物种经过重排序分析呈现一个或多个物种集合,证明优势物种分布模式为集群分布,且分布规律与气候梯度紧密相关。
⑵多年生灌木、半灌木地上、地下生物量异速生长关系不显著(P=0.885)而一年生优势物种地下生物量生长速率高于地上。此外,柴达木盆地灌木、半灌木地下生物量分配速率高于一年生草本,而地上生物量分配速率则相反。逐步回归法筛选出影响优势物种分布的7个气候因子,它们对研究区多年生灌木、半灌木植物地上生物量影响程度(方差分解地上生物量R2=0.318)高于对其地下生物量的影响(地下生物量R2=0.01),而海拔对其地上、地下生物量的影响不显著。
⑶结构方程模型证明海拔因子间接对优势物种地上、地下生物量产生影响。表明柴达木盆地海拔变化引起水热协同变化,土壤因子对其无显著作用,而仅有极端气候(等温性、最冷季降雨与最湿月、最湿季降雨)对其存在显著正、负影响。