基于地理编码和突变分析的高寒草甸植物群落退化阈值识别

摘要

明确植物群落退化阈值,进而划分草甸退化程度对指导高寒草甸退化修复有重要意义.为建立识别植物群落退化阈值的方法,并基于阈值划分草甸退化程度,于2018年在云南省香格里拉市选取受人类活动干扰严重的典型高寒草甸开展植物群落调查,然后在地理编码的基础上用Mann-Kendall突变检验识别植物群落的结构指标(物种丰富度,R;优良牧草综合优势度,PSDR)和功能指标(地上生物量,AGB)的突变点,这些突变点即植物群落结构指标和功能指标的变化阈值.据此划分高寒草甸植物群落的退化程度.结果 表明:1)研究区内草甸植物群落R的变化阈值为10种、13种和17种;PSDR的变化阈值为0.25、0.30和0.39;植物群落AGB的变化阈值为31.98 g/m2和91.68 g/m2;2)研究区内高寒草甸植物群落退化等级可划分为"基本退化类型"和"过渡退化类型"两大类.其中,"基本退化类型"包括三类:Ⅰ级退化,即13种≤R＜17种、0.30≤PSDR ＜0.39、31.98 g/m2≤AGB＜91.68 g/m2;Ⅱ级退化,即10种≤R＜13种、0.25≤PSDR＜0.30、31.98 g/m2≤AGB＜91.68 g/m2;Ⅲ级退化,即R＜10种、PSDR＜0.25、AGB＜31.98 g/m2;"过渡退化类型"为介于3个基本退化类型之间的类型,包括四类:1)Ⅰ级正向过渡,即Ⅰ级退化向健康草甸过渡阶段;2)Ⅰ级反向过渡阶段,即Ⅰ级退化向Ⅱ级退化过渡阶段;3)Ⅱ级反向过渡阶段,即Ⅱ级退化向Ⅲ级退化过渡阶段;4)Ⅲ级正向过渡阶段,即Ⅲ级退化向Ⅱ级退化过渡阶段.本研究表明,可基于地理编码和突变分析识别高寒草甸植物群落结构和功能指标的退化阈值,进而客观、完整地划分高寒草甸植物群落的退化阶段,为其生态修复提供支撑.