黄河源区不同退化程度高寒草原群落生产力、物种多样性和土壤特性及其关系研究

作     者：李成阳 张文娟 赖炽敏 彭飞 陈小杰 薛娴 王涛 尤全刚 杜鹤强 LI Chengyang;ZHANG Wenjuan;LAI Chimin;PENG Fei;CHEN Xiaojie;XUE Xian;WANG Tao;YOU Quangang;DU Heqiang

作者机构：中国科学院西北生态环境资源研究院中国科学院沙漠与沙漠化重点实验室兰州730000 中国科学院大学北京100049 

出 版 物：《生态学报》 (Acta Ecologica Sinica)

年 卷 期：2021年第41卷第11期

页      面：4541-4551页

核心收录：

学科分类：0710[理学-生物学] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 0713[理学-生态学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(41771233,41771229) 国家重点研发计划重点专项(2016YFC0501803)。 

主　　题：青藏高原 植被退化 土壤退化 生物量 退化程度 

摘      要：近些年来,气候暖干化和过度放牧导致黄河源区高寒草原发生明显退化,严重影响了当地畜牧业和环境的可持续发展。退化后,植被群落生产力、物种多样性和土壤因子之间相互作用、相互影响,使生态系统持续恶化。以往的研究中研究人员对退化后群落生产力和物种多样性关系关注较多,但对退化过程中土壤要素变化的重视程度往往不够。因此,探究不同退化程度下高寒草原群落生产力、物种多样性和土壤特性及其关系对于认识高寒草地退化过程及退化草地恢复具有重要现实意义。在黄河源区采用空间分布代替时间演替的方法,根据植被和土壤特征选取了未退化到严重退化5个退化梯度,探讨不同退化程度下高寒草原群落生产力、物种多样性和土壤特性及其关系。结果表明:1)随着退化程度的加剧,群落地上和地下生物量均呈先稳定后降低的趋势,在轻度退化阶段达到最大值,重度和严重退化阶段显著降低;2)Shannon⁃Wiener多样性指数在轻度和中度退化阶段显著增加了20%和15%(P=0.025和P=0.039),均匀度指数从未退化到重度退化变化不明显,严重退化阶段物种多样性指数均显著降低;3)土壤水分、各深度土壤有机碳、全氮、铵态氮和硝态氮均呈先稳定后降低的变化规律,土壤容重随着退化程度的加剧而显著增加;4)群落生物量、物种多样性与土壤养分呈正相关关系,与土壤容重呈负相关关系,冗余分析结果显示土壤容重、硝态氮、有机碳是退化过程中驱动植被因子变化的主要因素。因此,针对不同退化阶段采取不同的恢复治理措施,尤其是改善土壤养分和物理性质,同时对中度和重度退化两个关键阶段应该给予更多的关注。