刘晓琴,张　翔,张立锋,李英年,赵　亮,徐世晓,李红琴,马荣荣,牛　犇,高玉葆,古　松,*

1 南开大学生命科学学院, 天津　300071 2 中国科学院西北高原生物研究所, 西宁　810008



封育年限对高寒草甸群落组分和物种多样性的影响

刘晓琴1,张翔1,张立锋1,李英年2,赵亮2,徐世晓2,李红琴2,马荣荣1,牛犇1,高玉葆1,古松1,*

1 南开大学生命科学学院, 天津300071 2 中国科学院西北高原生物研究所, 西宁810008

高寒草甸在青藏高原畜牧业发展中占有重要地位,然而气候和人为活动的干扰对原本脆弱的生态系统产生了深刻影响。虽然封育是被广泛采用的草地恢复有效措施之一,但封育年限对群落组分和多样性的影响一直是受关注的核心问题,探明这一问题对高寒草甸的可持续发展具有重要意义。研究了封育2、7、17a的高寒矮嵩草(Kobresiahumilis)草甸的群落组分和物种多样性变化特征,并探讨了不同封育年限影响物种多样性的可能原因。结果表明：1)随封育年限延长,群落上层禾本科植物的总体重要值明显增加,其中异针茅(Stipaaliena)最为显著,其重要值封育2a(13.87%)< 封育7a(21.76%)< 封育17a(23.95%),而豆科植物总体重要值显著降低,莎草科和杂类草植物变化不明显;2)α多样性：随封育年限延长,高寒草甸群落物种丰富度指数(Patrick和Margalef指数)没有发生显著变化,然而物种多样性指数(Simpson、Shannon-Wiener和种间相遇机率指数)及均匀度指数(Alatalo和Pielou指数)均表现为封育2a > 封育7a > 封育17a,且封育2a与封育7、17a呈显著性差异(P<0.05);3)β多样性：Cody指数和Morisita-Horn相似指数的变化表明,封育2a与封育7、17a之间的物种差异较大,而封育7a和17a之间的物种差异较小;4)封育后凋落物的覆盖时间及其分解引起的土壤养分变化是导致物种多样性降低的重要原因之一,土壤碳氮比(C/N)与物种均匀度指数(Alatalo指数)和多样性指数(Simpson指数和种间相遇机率指数)均呈显著性负相关关系(P<0.05),说明土壤养分元素之间的耦合效应对物种多样性变化具有重要影响。本研究说明,虽然物种丰富度指数随封育年限的延长没有变化,但物种均匀度和多样性指数均降低,且封育前期对物种多样性的影响大于后期,就物种多样性而言,该高寒草甸不宜进行长期封育。该研究以期为高寒草甸生物多样性的保护和可持续利用及管理提供科学依据。

青藏高原;丰富度指数;均匀度指数;多样性指数;β多样性

青藏高原的植被类型多样、植物种类丰富,是我国生物多样性最为丰富的地区之一,也是我国生物多样性的重要保护基地。其中高寒草甸是最主要的植被类型,其生态系统对气候变化的响应异常敏感[1]。高寒草甸不仅在畜牧业可持续发展中占有十分重要的地位,而且在区域气候调节、水源涵养、生物多样性保护和碳源/汇等方面均发挥着不可替代的作用[2]。然……