黄土高原刺槐人工林林下植物多样性对模拟降水变化的响应

摘要：

气候变化对物种多样性具有重要影响,探究物种多样性对未来气候变化的响应规律是生态学研究的重点之一,但目前关于森林生态系统林下植物多样性对降水变化的响应研究仍然较少.利用野外控制穿透雨试验,观测了9个降水梯度处理(减雨80％,60％,40％,20％和增雨20％,40％,60％,80％及对照)对黄土高原刺槐人工林林下植物物种组成、群落结构和物种多样性的影响.结果表明:随着降水量的增加,土壤含水量呈增加趋势,减雨80％处理0—20 cm和20—40 cm土层土壤含水量分别比对照处理低23.6％和16.1％,增雨80％处理0—20 cm和20—40 cm土层土壤含水量分别比对照处理高26.2％和13.0％.不论降水减少或增加,都提高了蔷薇科和杂类草物种的重要值,但降低了豆科和禾本科物种的重要值,降水量的增加也提高了菊科物种的重要值.降水减少处理降低了物种多样性指数和均匀度指数,减雨80％和60％的物种多样性指数和均匀度指数显著低于对照组,而增雨20％和40％增加了物种多样性指数和均匀度指数,但增雨60％和80％降低了物种多样性指数和均匀度指数,增雨80％的物种多样性指数和均匀度指数显著低于对照组.群落物种丰富度、多样性和均匀度指数与0—20 cm土层土壤含水量呈显著正相关关系,Simpson指数与20—40 cm土层土壤含水量呈显著正相关关系(R2=0.630).上述结果说明,黄土高原刺槐人工林林下多为一年生植物,主要受浅层土壤含水量的影响,不同生活型和水分生态类型植物对降水变化的响应存在差异,降水变化不利于水分胁迫耐受性低的物种生存,进而影响群落物种多样性.研究结果有助于深入了解降水对物种多样性的影响以及对气候变化背景下的黄土高原植被建设和生态恢复具有重要意义.

关键词：降水变化、土壤含水量、物种多样性、黄土高原、刺槐人工林、控制试验

所属期刊栏目：28

分类号：S718.5(林业基础科学)

资助基金：国家重点研发计划"植物—土壤—大气碳氮耦合循环动力学过程";国家自然科学基金面上项目"降水梯度上水养处理对黄土高原生态系统一些养分过程的影响";陕西省百人计划;陕西省自然科学基础研究计划

在线出版日期：2021-01-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

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