高寒草甸退化过程中群落生产力和物种多样性的非线性响应机制研究

摘要：

为了阐释青藏高原高寒草甸退化的关键生态过程,该研究依托藏北高原草地生态系统研究站(那曲站),设置不同退化梯度实验,即对照、轻度退化、中度退化、重度退化和极度退化5个梯度,探究群落生产力和物种多样性对不同退化强度的响应机制.结果表明:1)随着退化程度不断加剧,地上生物量呈现线性或非线性增加趋势,在重度退化处理下,地上生物量显著高于对照32.3％,其中高山嵩草(Kobresia pygmaea)地上生物量呈非线性下降趋势,而矮火绒草(Leontopodium nanum)地上生物量呈非线性增加趋势;2)与地上生物量的响应模式相反,随着退化程度加剧,地下生物量与总生物量均呈现非线性降低趋势;3)高寒草甸退化过程中,物种辛普森指数、丰富度指数、香农多样性指数和均匀度指数均呈现非线性上升趋势.结构等式方程结果表明,土壤碳含量和体积含水量与地下生物量均呈现显著的正相关关系.土壤碳含量、体积含水量和砾石质量比对地上生物量无显著影响,土壤碳、氮含量与物种多样性指数呈现显著的负相关关系.研究认为地上生产力的变化不能很好地指示草地的退化程度,建议今后研究应以可食性牧草和毒杂草等植物功能群的变化来衡量草地退化.

关键词：高寒草甸、退化梯度、物种多样性、生产力、非线性响应

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资助基金：国家重点研发计划2016YFC0501802和2017YFA0604802;国家自然科学基金41571195和41501103.中国科学院生态系统网络观测与模拟重点实验室青年创新团队项目LENOM2016Q0002支持本研究,特此致谢

在线出版日期：2018-08-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共16页

页码：50-65