蒙古高原草原群落沿干燥度梯度土壤异质性及其与植被的相关性

摘要

植被与气候及土壤的相关关系是植被生态学研究的重要内容，大尺度植被与环境的关系通常关注植被与气候的关系而忽略土壤与植被的关系。蒙古高原位于欧亚大陆腹地，从东北到西南，降雨量减少，温度提高，不仅水热差异显著，且土壤异质性明显，是研究大尺度植被空间分布规律与环境相关关系的理想场所。本研究在蒙古国草原区沿干燥度梯度设置调查样带，利用统一的群落和土壤调查与测定方法，系统分析土壤理化性质沿干燥度梯度的变化规律及其与群落生产力、物种多样性相关关系，从气候和土壤角度探讨影响植物群落形成及其空间分异的机制。为研究陆地生态系统空间动态变化及对全球气候变化的响应提供理论依据。
　　本研究主要内容包括：⑴蒙古高原草地植物群落生物量、Shannon-Winner指数、Simpson指数和Gleason指数沿狄马顿（de Martonne）（值远大，越湿润）干燥度增加梯度先上升后略下降;Pielou指数沿干燥度增加梯度线性上升;狄马顿(de Martonne)干燥度指数(IdM)=35为生产力与多样性指数变化的分界线。⑵土壤全氮、全碳、有机碳含量沿干燥度增加梯度而增加;土壤砂粒含量、容重、pH沿干燥度增加的梯度下降。⑶干燥度（水热条件）对土壤物理性质（容重、机械组成）的影响集中在0-10cm的土壤表层;对土壤表层和深层的化学性质（pH、全氮、全碳、无机碳、有机碳含量）均有影响，其中，对pH、全氮含量影响基本贯穿0-100 cm土层，对全碳、有机碳的影响集中在土壤0-30cm。⑷土壤全氮、有机碳含量与土壤pH、容重和砂粒含量显著负相关，土壤全氮、有机碳含量与粉粒含量显著正相关。pH、容重对土壤全氮、有机碳的影响集中在土壤0-30cm，土壤机械组成对全氮、有机碳的影响贯穿整个土层。⑸土壤pH、容重、粉粒含量与植物群落生产力、多样性显著负相关;土壤全碳含量、有机碳含量、砂粒含量与植物群落生产力、多样性显著正相关;容重、砂粒、粉粒、粘粒、pH、全氮、全碳及有机碳对植物群落生产力与多样性的影响具有一定的垂直分异，其影响分别集中在0-5cm、10-70cm、20-70cm、0-70cm、0-50cm、0-10cm、0-100cm。⑹不同类型植物群落之间0-50cm土层pH存在显著差异。短叶假木贼群落和沙生针茅群落土壤pH较高，与其它群落之间土壤pH存在显著差异;不同类型植物群落之间30-100cm土层砂粒、粉粒含量存在显著差异，寸草苔群落砂粒、粉粒较高，与其它群落之间砂粒、粉粒含量存在显著性差异。

目录

声明

摘要

一．前言

1．1 研究背景与研究意义

1．2 研究进展

1．2．1 群落物种多样性对生态系统的影响

1．2．2 土壤理化性质对植物群落的多样性的影响

1．3 科学问题与研究内容

二．研究区概况与研究方法

2．1．1 地理位置

2．1．2 地形地貌

2．1．3 气候

2．1．4 植被

2．2．1 采样点设置

2．2．1 植物群落调查方法

2．2．2 土壤调查方法

2．2．3 土壤理化性质测定方法

2．2．5 群落多样性计算指标与方法

2．2．4 干燥度指数计算方法

2．2．6 数据处理方法

三．结果与分析

3．1 蒙古高原干燥度空间分异特征

3．2 植物群落及其种类组成沿干燥度梯度空间分异特征

3．3 土壤理化性质沿干燥度梯度空间分异特征

3．4 土壤理化性质间的相互作用

3．4．1 土壤pH与土壤全氦、全碳、无机碳、有机碳之间的关系

3．4．2 土壤容重与土壤全氮、全碳、无机碳、有机碳之间的关系

3．4．2 土壤机械组成与土壤全氮、全碳、无机碳、有机碳之间的关系

3．5 土壤理化性质与植物群落的相关性

3．5．1 土壤容重与植物群落属性之间的相关性

3．5．2 土壤机械组成与植物群落属性之间的相关性

3．5．3 土壤化学性质与植物群落的相关性

3．6．1 植物群落类型

3．6．2 不同植物群落类型间土壤理化性质差异

四．讨论

4．1 气候因素对植物群落的影响

4．2 气候因素对土壤理化性质的影响

4．3 土壤物理性质对土壤化学性质的影响

4．4 土壤理化性质与植物群落的关系

五．结论

参考文献

致谢