甘肃敦煌西湖荒漠-湿地生态系统土壤水分含量对植被特征的影响

摘要

[目的]土壤水分含量是内陆荒漠区湿地生态系统中重要的限制因子,对植被生态特征起着至关重要的作用,研究土壤水分含量和植被特征的关系,揭示土壤水分含量对植物多样性分布的影响规律,以期为该区域生态系统植物多样性保育、恢复和管理提供理论依据.[方法]基于甘肃敦煌西湖国家级自然保护区土壤水分含量、植被高度、植物种类和盖度等的调查,对植被特征与土壤特性等资料进行分析,开展该生态系统土壤水分含量对植物多样性分布格局影响的研究.[结果]研究区植物群落物种多样性指数均相对较小,Margalef物种丰富度指数(Ma)、Simpson多样性指数(D)和Shannon-Wiener多样性指数(H')的最大值分别为0.72,0.72和1.38;植被平均盖度、多度、高度和密度分别为39.26％～70.19％、15.50 ～ 180.11株·m-2、49.65～124.63 cm和0.039～7.204株·m-2;垂直方向上,各群落各样点土壤水分含量均随土层加深而增大,同一样点相邻土层土壤水分含量变化不大,变幅为3.87％ ～41.23％,浅层(0～60 cm)含水量、深层(60～200 cm)含水量与0～2m土层贮水量平均值分别为4.67％ ～ 14.59％,6.45％～25.33％和65.6 ～248.2 mm;深层土壤水分含量对乔(灌)木物种多样性的影响显著高于对草本植物种的影响,对乔(灌)木物种丰富度和多度均有一定影响,但对多度影响远大于对物种丰富度的影响,且与物种的多度显著正相关,而草本物种多样性更多地依赖于浅层土壤水分含量,且正相关;各层土壤水分含量之间及各层土壤水分含量与0～2m土层贮水量、植被盖度之间均正相关,0～ 80 cm内各土层水分含量与植被高度和植被密度之间均负相关,80～ 200 cm内各土层土壤水分含量与植被高度之间均正相关,0～2m土层贮水量与植被盖度、植被高度和植被密度之间均显著正相关,植被盖度与植被高度和植被密度之间均极显著正相关(P＜0.01),而植被高度与植被密度之间负相关.[结论]研究区植物群落物种多样性指数均相对较小,土壤水分含量相对较低;乔(灌)木物种多样性依赖于深层土壤水分含量,而草本物种多样性更多地依赖于浅层土壤水分含量;深层土壤水分含量和0～2m土层贮水量是影响研究区植被特征的主要因子;植被各种属性之间既相互制约、密切联系,又存在一定的独立性.