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羊草群系是欧亚大陆草原区东部的特有类型,全球羊草群落总面积达42万平方公里,其中约一半分布在我国,是我国草原带分布最广的群系之一,也是经济利用价值最高的类型。羊草群系有不同的群落类型,全面深入地研究其地理分布、群落特征及生产力等,对草地生态系统管理和草地恢复、建植有重要指导意义,也可以为中国植被区划和植被志的编研提供基础数据。通过野外实地考察共调查到189个羊草群落样地,结合环境因子对其分布、群落物种组成特征、多样性、群落类型进行了全面分析,在此基础上,对羊草个体、种群、群落地上生物量(AGB)的变化及其影响因素进行了系统分析。得出以下主要结论:1.1羊草群落的植物区系特征1.在189个调查样地中,共记录维管植物388种(包含种下单位),隶属于46科,190属,其中含物种最多的科为菊科,其次为禾本科和豆科,这三个大科占物种总数的42.78%。2.羊草群落物种生活型谱中以多年生草本植物为主,占总物种数的73.26%;第二位的是一、二年生草本,占总数的18.75%;灌木和半灌木所占比例均很少,分别为3.09%和2.58%。Raunkiaer生活型谱中主要以地面芽植物为主,占总物种数的61.86%;其次为一年生植物,占18.04%;地下芽植物占14.69%;高位芽植物和地上芽植物较少。3.羊草群落物种水分生态类型谱中以旱生植物为主,占总物种数的42.78%;中生植物次之,占总物种数的54.38%,其中一年生中生植物占18.04%;湿生植物最少,占总物种数的2.84%。4.羊草群落的物种区系成分主要以温带成分为主,占总物种数的70.10%;其次是东亚成分,占总数的15.21%;古地中海成分仅占3.09%。5.羊草群落中物种存在度除羊草的出现率为100%外;糙隐子草的出现率最高,为71.12%;而所有物种中存在度为Ⅰ级的最多,占总物种数的92.4%。1.2羊草群落的群落特征1.羊草主要分布在欧亚草原的东部,为达乌里-蒙古分布种。在GBIF数据库提取的样点中,法国、新疆和西藏的分布地存疑。2.调查的189个羊草样地分布在黑龙江省、吉林省、河北省、内蒙古自治区、山西省、陕西省和甘肃省,其中内蒙古自治区样地数和样方数最多,陕西省和甘肃省只有零星分布。3.羊草群落分为三类植被类型,即羊草典型草原、羊草草甸草原和羊草草甸。按照群落优势种分类,羊草典型草原分为8个群丛组,89个群丛;羊草草甸草原分为5个群丛组,20个群丛;羊草草甸也可以分为5个群丛组,16个群丛。4.羊草群落性质属于草原性质。1.3羊草群落多样性1.羊草草甸草原的物种丰富度、香浓维纳指数、辛普森指数和pielou均匀度指数均最高,且三种类型的多样性指数均差异显著。不同类型群落多样性与环境因子的关系没有一致趋势。2.羊草群落中基于二元数据的jaccard指数和基于定量数据的bray-curtis指数与地理距离和气候差异均表现出显著相关性。1.4羊草群落系统发育多样性与群落构建1.整个群落、典型草原和草甸的系统发育结构以聚集为主,表明群落系统发育结构主要受环境过滤作用驱动;而草甸草原的系统发育结构以发散为主,种间竞争是主要的影响因素2.羊草群落系统发育β多样性受环境过滤和扩散作用共同驱动,其中物种空间周转起主导作用。1.5羊草个体地上生物量1.在大尺度条件下羊草个体地上生物量主要是由生物因素(植物性状)驱动的,而环境因素间接影响羊草地上生物量。2.不管在大尺度条件下还是局域尺度株高和茎粗都是羊草个体地上生物量的最佳预测因子。3.建立了统一的羊草个体地上生物量估算方程:AGB=-0.638+0.405*茎粗+0.017*株高1.6羊草种群和群落地上生物量1.羊草群落地上生物量平均值为160.9±71.18g/m2,物种丰富度平均值为24±9种/样地。羊草典型草原的生物量和物种丰富度均最低,分别为139.2±59.96 g/m2和21±6.35种/样地。2.羊草种群地上生物量平均占比为56.48±19.37%,其中在草甸中占比最高,为80.00±12.84%;草甸草原中占比最低,为39.76±16.38%。3.在大尺度条件下,羊草种群地上生物量与盖度、年降水、年均温、最冷季降水和最冷月最低温呈显著正相关,与物种丰富度、物种均匀度和海拔呈显著负相关。在局域尺度,典型草原中羊草种群地上生物量与盖度、年降水、坡度、最冷季降水和最冷月最低温呈显著正相关,与物种均匀度和物种丰富度呈显著负相关;草甸草原中羊草种群地上生物量与物种均匀度和物种丰富度呈显著负相关;草甸中羊草种群地上生物量与年降水、年均温、坡度和最冷月最低温呈显著正相关,与物种均匀度呈显著负相关。4.在大尺度条件下,群落地上生物量与盖度、年降水、坡度和最冷季降水呈显著正相关,与海拔和物种均匀度呈显著负相关。在局域尺度,典型草原群落地上生物量与盖度、年降水、坡度和最冷季降水呈显著正相关;草甸草原地上生物量与坡度呈显著正相关,与物种丰富度和物种均匀度呈显著负相关;草甸群落地上生物量与年降水、年均温、坡度和最冷季降水和最冷月最低温呈显著正相关。5.羊草群落地上生物量的驱动机制在整个群落、典型草原和草甸是以生态位互补效应占主导;而羊草草甸草原是以选择效应占主导。