荒漠草原植物—土壤对围栏封育的响应

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草原在保持生物多样性等方面发挥着重要作用,近年来在生态文明建设背景下,国家和地方普遍实施退耕还草、封育禁牧等工程,宁夏在全境范围内实施了整整20年的禁牧,其效果非常明显,但同时对于禁牧的前景却充满争论。这些争论的科学基础涉及到对封育禁牧效果的评价。荒漠草原植物—土壤是影响生态系统的核心因子,关系生态系统的生产能力。本研究以灰钙土和风沙土两种土壤生境上围栏封育和放牧不同状态下的植物群落为研究对象,运用主成分分析、配对T检验、冗余分析、相关性检验等方法,对植物群落功能性状、物种多样性及功能多样性进行研究,然后结合整合分析在全中国尺度上进行进一步验证,探讨荒漠草原植物群落的适应机制。主要结论如下:(1)荒漠草原区植物对不同土壤生境主要采取权衡而非协同的关系。快速生长策略植物适应风沙土生境,资源保守型策略植物适应灰钙土生境。放牧更加倾向筛选资源保守型物种。因此基于功能性状多样化恢复的原则,未来草地生态系统的治理重点在于保护或人为提高资源保守物种的比例,尤其是在风沙土生境条件下。(2)植物多样性在不同土壤生境中受封育年限的影响不同:6年封育有利于提高灰钙土生境植物多样性,15年封育有利于提高风沙土生境植物多样性;放牧相较于围封提高植物多样性,因此基于植物多样性考虑,灰钙土生境需要封育加适度利用,而风沙土生境则需要长期封育。另外分析表明:生物量与植物多样性的关系呈负相关。灰钙土生境,围封提高土壤质量。(3)功能多样性受土壤生境影响,相较于风沙土生境,灰钙土提高功能多样性;相较于5年和6年,15年和10年封育提高功能多样性;围封相较于放牧提高功能多样性。(4)通过整合分析,进一步验证了中国荒漠草原区围栏封育及不同封育年限对植物和土壤及物种多样性的影响。围封提高植物群落数量特征、生物量及土壤质量。这与野外试验所得结果较为一致。而多样性指数的提高多体现在长期封育的处理中,这与灰钙土生境的研究结果有所不同。
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