极端干旱对荒漠草原群落物种多样性和地上生物量碳氮的影响

摘要

极端干旱及其对植物群落物种多样性的影响是气候变化及其影响评估的重要内容之一,而有关干旱荒漠草原区气候变化与植物群落多样性及其功能关系的研究鲜见报道.为明晰极端干旱对荒漠草原物种多样性和地上生物量的影响,利用野外极端干旱处理试验平台,研究了荒漠草原沙生针茅群落物种多样性和地上生物量及其碳、氮密度对极端干旱的响应特征.结果表明,极端干旱改变了荒漠草原沙生针茅(Stipa glareosa)群落的物种组成,进而使物种多样性发生变化.在8月份,生长季5-8月截雨66％和6-7月干旱60 d两种极端干旱处理都降低了群落的Shannon-Wiener指数和物种丰富度指数.两种极端干旱处理使地上现存生物量较对照降低了50％以上(P<0.05).生长季5-8月截雨66％干旱处理使凋落物生物量较对照降低了61％(P<0.05),同时使凋落物生物量的碳氮密度显著低于对照.两种极端干旱处理使地上现存生物量的碳氮密度显著低于对照.因此,极端干旱不仅改变了荒漠草原群落的物种组成,而且改变了地上生物量,影响了植被碳氮密度,从而减弱荒漠草原植物群落地上部分的碳氮汇功能.