荒漠草原物种多样性与植物群落地上现存量的关系

doi:10.11733/j.issn.1007-0435.2024.06.021

草地学报 ›› 2024, Vol. 32 ›› Issue (6): 1856-1863.DOI: 10.11733/j.issn.1007-0435.2024.06.021

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荒漠草原物种多样性与植物群落地上现存量的关系

王梓晗¹, 吕世杰¹, 王忠武¹, 乌兰敖登², 刘红梅³, 马生昀¹, 李治国¹, 韩国栋¹

1. 内蒙古农业大学, 内蒙古呼和浩特 010018;
2. 内蒙古农业大学职业技术学院, 内蒙古包头 014109;
3. 内蒙古自治区林业科学研究院, 内蒙古呼和浩特 010010

收稿日期:2023-12-14 修回日期:2024-01-24 发布日期:2024-06-29
通讯作者: 王忠武,E-mail:wangzhongwu@imau.edu.cn;乌兰敖登,E-mail:383184340@qq.com
作者简介:王梓晗(1998-)，女，汉族，河北保定人，硕士研究生，主要从事草地资源管理研究，E-mail：wangzihan@emails.imau.edu.cn
基金资助:
国家自然科学基金项目(32260352)；内蒙古自治区自然科学基金项目(2021MS03042)；林业科研能力提升项目(104004002)，内蒙古农业大学学科交叉基金项目(BR22-14-04)；内蒙古重大科技专项(2021ZD0044)；国家自然科学基金项目(31760143)资助

The Relationship between Species Diversity and Aboveground Standing Crop of Plant Community in the Desert Steppe

WANG Zi-han¹, LYU Shi-jie¹, WANG Zhong-wu¹, WU Lan-ao-deng², LIU Hong-mei³, MA Sheng-yun¹, LI Zhi-guo¹, HAN Guo-dong¹

1. Inner Mongolia Agricultural University, Hohhot, Inner Mongolia 010018, China;
2 Inner Mongolia Agricultural University Vocational and Technical College, Baotou, Inner Mongolia 014109, China;
3 Inner Mongolia Academy of Forestry Science, Hohhot, Inner Mongolia 010010, China

Received:2023-12-14 Revised:2024-01-24 Published:2024-06-29

摘要/Abstract

摘要： 探究不同放牧强度下物种多样性与植物群落地上现存量的关系可以反映出植物群落稳定性的变化，进一步反映出放牧管理的合理性。为此本研究以短花针茅(Stipa breviflora)荒漠草原为研究对象，结合放牧强度和年际间降雨量变化，探讨物种多样性与植物群落地上现存量的关系，得到的初步结论如下：伴随放牧强度增大和年度降水量减少，植物群落地上现存量、物种丰富度指数下降，优势度指数上升。在物种多样性与植物群落地上现存量的关系中，CK(对照)与LG(轻度放牧)存在类似的影响过程，MG(中度放牧)与HG(重度放牧)存在类似的影响过程，且在LG和MG区之间存在阈值效应。在不同物种多样性指数和植物群落地上现存量的关系中，首先会受到丰富度指数的影响，其次是多样性指数、均匀性指数和优势度指数。

关键词: 荒漠草原, 短花针茅, 物种多样性, 植物群落地上现存量, CCR模型

Abstract: Exploring the relationship between species diversity and aboveground standing crop of plant communities under different grazing intensities can reflect the changes in plant community stability and further reflect the rationality of grazing management. Therefore,this study took Stipa breviflora desert steppe as the research object,combined with grazing intensity and interannual precipitation changes,to explore the relationship between species diversity and aboveground standing crop of plant communities. The preliminary conclusions are as follows. With the increase of grazing intensity and the decrease of annual rainfall,the aboveground standing crop of plant community and species richness index decreased,and the dominance index increased. In the relationship between species diversity and aboveground standing crop of plant community,CK (Control) and LG (light grazing) have similar influence processes,MG (Moderate grazing) and HG (Heavy grazing) have similar influence processes,and there is a threshold effect between LG and MG areas. In the relationship between different species diversity indexes and aboveground standing crop of plant community,it is first affected by richness index,followed by diversity index and dominance index.

Key words: Desert steppe, Stipa breviflora, Species diversity, Standing crop of plant community, CCR model

中图分类号:

S812

王梓晗, 吕世杰, 王忠武, 乌兰敖登, 刘红梅, 马生昀, 李治国, 韩国栋. 荒漠草原物种多样性与植物群落地上现存量的关系[J]. 草地学报, 2024, 32(6): 1856-1863.

WANG Zi-han, LYU Shi-jie, WANG Zhong-wu, WU Lan-ao-deng, LIU Hong-mei, MA Sheng-yun, LI Zhi-guo, HAN Guo-dong. The Relationship between Species Diversity and Aboveground Standing Crop of Plant Community in the Desert Steppe[J]. Acta Agrestia Sinica, 2024, 32(6): 1856-1863.

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参考文献

[1] 孙龙,国庆喜,孙慧珍. 生态学基础[M]. 北京:中国建材工业出版社,2013:15-23
[2] ELTON C S. The ecology of invasions by animals and plants[M]. London:Methuen,1958
[3] MCNAUGHTON S J. Diversity and stability of ecological communities:a comment on the role of empiricism in ecology[J]. American Naturalist,1977,111(979):515-525
[4] MCCANN K S. The diversity-stability debate[J]. Nature,2000,405:228-233
[5] LOREAU M,DE M C. Biodiversity and ecosystem stability:a synthesis of underlying mechanisms[J]. Ecology Letters,2013,16(s1):106-115
[6] WANG S,LOREAU M. Biodiversity and ecosystem stability across scales in meta communities[J]. Ecology Letters,2016,19(5):510-518
[7] TILMAN D. Biodiversity:population versus ecosystem stability[J]. Ecology,1996,77(2):350-363
[8] TILMAN D,POLASKY S,LEHMAN C. Diversity,productivity and temporal stability in the economies of humans and nature[J]. Journal of Environmental Economics & Management,2005,49(3):405-426
[9] MCNAUGHTON S J. Stability and diversity of ecological communities[J]. Nature,1978,274(5668):251-253
[10] 彭祺,王宁,张锦俊. 放牧与草地植物之间的相互关系[J]. 宁夏农学院学报,2004(4):76-79,96
[11] 张晓玲,徐田伟,谭攀柱,等. 季节放牧对高寒草原植被群落和生物量的影响[J]. 西北农业学报,2019,28(10):1576-1582
[12] 杨雅楠,杨振奇,郭建英. 放牧强度对荒漠草原植被、土壤及其侵蚀特征的影响[J]. 水土保持通报,2022,42(4):66-73
[13] 刘文亭,卫智军,吕世杰,等. 放牧对短花针茅荒漠草原植物多样性的影响[J]. 生态学报,2017,37(10):3394-3402
[14] 张爽,卫智军,吕世杰,等. 放牧对短花针茅荒漠草原主要植物种群及群落地上现存量稳定性的影响[J]. 中国草地学报,2017,39(6):26-32
[15] 沈婷婷,王悦骅,韩国栋. 短花针茅草原生态系统稳定性对放牧的响应[J]. 草原与草坪,2022,42(6):88-94
[16] 高苏日固嘎,斯琴朝克图,乌兰图雅,等. 克氏针茅草原群落物种多样性与生物量关系对放牧强度的响应[J]. 生态学报,2022,42(23):9736-9746
[17] 张锦涛,赵峰侠,陈俊合,等. 青藏高原不同类型高寒草地物种多样性与生物量的关系及影响要素[J]. 草业科学,2023,40(3):616-626
[18] 刘万弟,师斌,闫秀,等. 宁夏天然草原物种多样性和生物量对环境梯度响应研究[J]. 中国草地学报,2022,44(10):10-19
[19] 李江文,裴婧宏,韩国栋,等. 基于植物功能性状分析异常降水对不同载畜率下荒漠草原功能群多样性的影响[J]. 草业学报,2023,32(11):212-222
[20] 李江文,何邦印,张晓曦,等. 荒漠草原异常降水对不同载畜率植物群落物种组成及多样性的影响[J]. 生态学报,2023,43(15):6433-6442
[21] TILMAN D. The ecological consequences of changes in biodiversity:a search for general principles[J]. Ecology,1999,80(5):1455-1474
[22] CONNELL J H. Diversity in tropical rain forests and coral reefs:high diversity of trees and corals maintained only in a non-equilibrium state[J]. Science,1978,199:1302-1310
[23] JOSEPH S,ANITHA K. Disturbance,diversity and stability of ecological systems-the need for a uniform hypothesis[J]. Current Science,2008,97(2):142-143
[24] GRIMM V,WISSEL C. Babel,or the ecological stability discussions:an inventory and analysis of terminology and a guide for avoiding confusion[J]. Oecologia,1997,109(3):323-334
[25] SOLE R V,MONTOYA J M. Complexity and fragility in ecological networks[J]. Proceedings Biological Sciences,2001,268(1480):2039-2045
[26] 刘菊红,张军,吕世杰,等. 荒漠草原主要植物种间关系对降水年型变化的响应[J]. 西北植物学报,2019,39(7):1289-1297
[27] 唐启义. DPS数据处理系统[M]. 第五版.北京:科学出版社,2020:115-118
[28] 魏权龄. 评价相对有效性的数据包络分析模型—DEA和网络DEA[M]. 北京:中国人民大学出版社,2012:79-89
[29] COOPER W W,SEIFORD L M,TONE K. A Comprehensive Text with Models,Applications,References and DEA-Solver Software (Second Edition) [M]. Berlin:Germany,Springer,2006:370-376
[30] 何欣月,王宁,刘均阳,等. 黄土丘陵区植物群落多样性及生物量随土壤水分梯度变化特[J]. 生态学杂志,2021,40(1):31-40
[31] 周洁艳,安玉峰,李多才,等. 祁连山高寒草原α多样性与生产力关系的研究[J]. 中国草地学报,2022,44(3):9-16
[32] 常虹,孙海莲,刘亚红,等. 东乌珠穆沁草甸草原不同退化程度草地植物群落结构与多样性研究[J]. 草地学报,2020,28(1):184-192
[33] LV S J,YAN B L,WANG Z W,et al. Dominant species' dominant role and spatial stability are enhanced with increasing stocking rate[J]. Science of the Total Environment,2020,730:138900
[34] 徐粒,高琼,王亚林. 围封6年对温带典型草原坡地物种多样性及其与地上生物量的关系的影响[J]. 生态环境学报,2014,23(3):398-405
[35] 张小红,宋彦涛,乌云娜,等. 放牧强度对克氏针茅草原植物功能群的影响[J]. 草业科学,2017,34(10):2033-2041
[36] 刘佳慧,张韬. 放牧扰动对锡林郭勒典型草原植被特征及土壤养分的影响[J]. 生态环境学报,2017,26(12):2016-2023
[37] 潘笑笑,刘秉儒,牛宋芳,等. 围封年限对荒漠草原群落结构及物种多样性的影响[J]. 贵州农业科学,2018,46(7):95-99
[38] 吴婷,宋乃平,陈晓莹,等. 围栏封育和放牧对盐池荒漠草原植物群落特征的影响[J]. 草地学报,2019,27(3):651-660
[39] 王明君,韩国栋,崔国文,等. 放牧强度对草甸草原生产力和多样性的影响[J]. 生态学杂志,2010,29(5):862-868
[40] 牛钰杰,杨思维,王贵珍,等. 放牧干扰下高寒草甸物种和生活型丰富度与地上及地下生物量的关系[J]. 生态学报,2018,38(8):2791-2801
[41] HECTOR A,SCHMID B,BEIERKUHNLEIN C,et al. Plant diversity and productivity experiments in European grasslands[J]. Science,1999,286(5442):1123-1127
[42] 姜林,胡骥,杨振安,等. 植物功能群去除对高寒草甸群落结构、多样性及生产力的影响[J].生态学报,2021,41(4):1402-1411
[43] 雪热提江·麦提努日,杨晶晶,吐尔逊娜依·热依木,等. 放牧对山地草甸草地植物多样性与生产力关系的影响[J]. 新疆农业科学,2019,56(11):2123-2132
[44] 李颖,龚吉蕊,刘敏,等. 不同放牧强度下内蒙古温带典型草原优势种植物防御策略[J]. 植物生态学报,2020,44(6):642-653
[45] KNAPP A K,BRIGGS J M,SMITH M D. Community stability does not preclude ecosystem sensitivity to chronic resource alteration[J]. Functional Ecology,2012,26(6):1231-1233
[46] 郭亚飞,张丽华,赵锐锋,等. 月尺度视角下荒漠草原植物群落特征对降水变化的响应[J]. 生态学杂志,2021,40(7):1895-1906
[47] KORELL L,AUGE H,CHASE J M,et al. Responses of plant diversity to precipitation change are strongest at local spatial scales and in dry lands[J]. Nature Communications,2021,12(1):2489
[48] BAI X,ZHAO W,WANG J,et al. Precipitation drives the floristic composition and diversity of temperate grasslands in China[J]. Global Ecology and Conservation,2021,32:e01933
[49] 道日娜,宋彦涛,乌云娜,等. 克氏针茅草原植物叶片性状对放牧强度的响应[J]. 应用生态学报,2016,27(7):2231-2238
[50] PIZZIO R,HERRERO-JAUREGUI C,PIZZIO M,et al. Impact of stocking rate on species diversity and composition of a subtropical grassland in Argentina[J]. Applied Vegetation Science,2016,19(3):454-461
[51] SANOU L,ZIDA D,SAVADOGO P,et al. Comparison of aboveground vegetation and soil seed bank composition at sites of different grazing intensity around a savanna-woodland watering point in west Africa[J]. Journal of Plant Research,2018,131(5):773-788

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[1]	任梓欢, 王忠武, 康慧, 付净瑶, 孟浦嘉, 韩国栋. 模拟降水对内蒙古短花针茅荒漠草原土壤酶活性的影响[J]. 草地学报, 2024, 32(5): 1339-1347.
[2]	王梓晗, 吕世杰, 王忠武, 刘红梅, 闫宝龙, 王颖杰, 韩国栋, 李治国. 放牧强度对优势种群与植物群落地上现存量关系的影响[J]. 草地学报, 2024, 32(5): 1440-1447.
[3]	邓彤彤, 周国英, 肖元明, 靳玉婷, 李长斌. 长期降水变化和氮添加对青藏高原高寒草原物种多样性和生产力的影响[J]. 草地学报, 2024, 32(5): 1448-1458.
[4]	吴佳芯, 张育涵, 李邵宇, 韩国栋. 长期放牧对内蒙古荒漠草原土壤不同组分有机磷含量的影响[J]. 草地学报, 2024, 32(5): 1479-1488.
[5]	兰理实, 由成成, 张龙, 王珑凯, 邱信东, 贾冷, 李鑫, 朱荣利, 张学宇, 林长存. 吉林西部草甸草原生产力和物种多样性特征研究——以2022年长岭县草原为例[J]. 草地学报, 2024, 32(5): 1529-1537.
[6]	屈志强, 孙雪岩, 杨子琼, 王宇, 白璐, 李治国, 那亚, 韩国栋, 张梓婷, 王静. 不同放牧强度对荒漠草原草地微斑块特征的影响[J]. 草地学报, 2024, 32(5): 1558-1571.
[7]	熊梅, 安海波, 赵萌莉, 乔荠瑢, 张峰, 郑佳华. 放牧对荒漠草原主要植物微斑块物种组成与更替的影响[J]. 草地学报, 2024, 32(4): 1112-1119.
[8]	熊梅, 安海波, 赵萌莉, 乔荠瑢, 张峰, 郑佳华. 放牧对荒漠草原主要植物种群空间格局与生态位的影响[J]. 草地学报, 2024, 32(4): 1177-1183.
[9]	武倩, 鞠馨, 任海燕, 韩国栋. 降水调节荒漠草原生态系统碳交换对增温和氮添加的响应[J]. 草地学报, 2024, 32(4): 1224-1233.
[10]	张霞, 刘仰乔, 张灿浩, 吴萨其拉, 朱琳, 康萨如拉. 荒漠草原生物量空间异质性对长期不同放牧强度的响应[J]. 草地学报, 2024, 32(4): 1243-1251.
[11]	春风, 张峰, 吴永胜, 赵萌莉. 不同放牧强度对短花针茅荒漠草原生物多样性的影响[J]. 草地学报, 2024, 32(3): 848-858.
[12]	王净杰, 朱建航, 高鑫, 韩明宇, 任德智, 万丹. 拉萨河中下游典型湿地植物物种多样性及种间联结性分析[J]. 草地学报, 2024, 32(3): 918-927.
[13]	李宏宇, 高翠萍, 吕广一, 杨昌祥, 张春英, 王成杰. 放牧、氮添加对荒漠草原植物和土壤碳氮的影响[J]. 草地学报, 2024, 32(1): 239-247.
[14]	雷蕾, 张峰, 郑佳华, 杨立山, 王文琼, 李邵宇, 张彬. 放牧强度对短花针茅荒漠草原生态系统多功能性的影响[J]. 草地学报, 2024, 32(1): 275-283.
[15]	拓行行, 黄建弟, 白玥, 田慧慧, 李美慧, 王子临, 杨梦茹, 王亦波, 叶发明, 李伟. 半灌木扩张草原生长季内土壤氮矿化特征及其影响因素[J]. 草地学报, 2023, 31(9): 2730-2739.