载畜率对荒漠草原植物群落系统发育多样性的影响

doi:10.11733/j.issn.1007-0435.2024.10.030

草地学报 ›› 2024, Vol. 32 ›› Issue (10): 3289-3296.DOI: 10.11733/j.issn.1007-0435.2024.10.030

• 研究论文 • 上一篇

载畜率对荒漠草原植物群落系统发育多样性的影响

张晓嘉, 朱毅, 武倩, 鞠馨, 沈婷婷, 韩国栋

内蒙古农业大学草原与资源环境学院/草地资源教育部重点实验室, 内蒙古呼和浩特 010011

收稿日期:2024-03-15 修回日期:2024-05-22 发布日期:2024-11-04
通讯作者: 韩国栋,E-mail:hanguodong@imau.edu.cn
作者简介:张晓嘉(1999-)，女，汉族，内蒙古呼和浩特人，硕士研究生，主要从事草地生态与管理研究，E-mail:zhangxiaojia_nmg@163.com
基金资助:
国家自然科学基金项目(32192463)资助

Effects of Stocking Rates on Phylogenetic Diversity of Plant Communities in Desert Steppe

ZHANG Xiao-jia, ZHU Yi, WU Qian, JU Xin, SHEN Ting-ting, HAN Guo-dong

College of Grassland, Resource and Environment, Inner Mongolia Agricultural University, Key Laboratory of Grassland Resources, Ministry of Education of China, Hohhot, Inner Mongolia 010011, China

Received:2024-03-15 Revised:2024-05-22 Published:2024-11-04

摘要/Abstract

摘要： 研究不同载畜率下荒漠草原群落物种多样性与系统发育多样性有助于揭示植物多样性的形成和维持机制。本研究以乌兰察布荒漠草原为对象，探究不同载畜率对草地群落物种多样性和系统发育多样性的影响，同时还探究了环境因子对物种多样性和系统发育的影响。研究结果显示放牧降低了植物群落的物种多样性和系统发育多样性，系统发育结构呈现聚集状态。Shannon-Wiener指数、Simpson指数、物种丰富度指数及Pielou指数均与系统发育多样性指数呈显著正相关，表明物种多样性越高，系统发育多样性也越高。土壤含水量和土壤有机碳含量是影响系统发育多样性指数的主要因素，土壤有机碳含量是影响系统发育结构的主要因素，铵态氮含量是影响Shannon-Wiener指数、Simpson指数、Pielou指数的主要因素。

关键词: 荒漠草原, 放牧, 系统发育多样性, 物种多样性

Abstract: The study of species diversity and phylogenetic diversity of desert steppe community under different stocking rates is helpful to reveal the formation and maintenance mechanism of plant diversity. This study took Wulanqab desert steppe as the object to explore the effects of different stocking rates on species diversity and phylogenetic diversity of grassland community,and also explore the effects of environmental factors on species diversity and phylogenetic diversity. The results showed that grazing decreased the species and phylogenetic diversity of plant communities;The phylogenetic structure showed an aggregation state. Shannon-Wiener index,Simpson index,species richness index and Pielou index were significantly positively correlated with the phylogenetic diversity index,indicating that the higher the species diversity,the higher the phylogenetic diversity. Soil water content and soil organic carbon were the main factors affecting phylogenetic diversity,soil organic carbon content was the main factor affecting phylogenetic structure,and ammonium nitrogen was the main factor affecting Shannon-Wiener,Simpson,and Pielou index.

Key words: Desert steppe, Grazing, Phylogenetic diversity, Species diversity

中图分类号:

S812

张晓嘉, 朱毅, 武倩, 鞠馨, 沈婷婷, 韩国栋. 载畜率对荒漠草原植物群落系统发育多样性的影响[J]. 草地学报, 2024, 32(10): 3289-3296.

ZHANG Xiao-jia, ZHU Yi, WU Qian, JU Xin, SHEN Ting-ting, HAN Guo-dong. Effects of Stocking Rates on Phylogenetic Diversity of Plant Communities in Desert Steppe[J]. Acta Agrestia Sinica, 2024, 32(10): 3289-3296.

0
/ / 推荐

导出引用管理器 EndNote|Ris|BibTeX

链接本文: https://manu40.magtech.com.cn/Jweb_cdxb/CN/10.11733/j.issn.1007-0435.2024.10.030

https://manu40.magtech.com.cn/Jweb_cdxb/CN/Y2024/V32/I10/3289

参考文献

[1] 雷蕾,张峰,郑佳华,等. 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
[2] LU X,KELSEY K C,YAN Y,et al. Effects of grazing on ecosystem structure and function of alpine grasslands in Qinghai-Tibetan Plateau:a synthesis[J]. Ecosphere,2017,8(1):e01656
[3] 常学向,陈怀顺,李志刚,等. 西藏雅鲁藏布江流域典型沙漠区生态修复植物群落物种多样性[J]. 中国沙漠,2021,41(6):187-194
[4] FU G,SHEN Z X,ZHANG X Z,et al. Response of microbial biomass to grazing in an alpine meadow along an elevation gradient on the Tibetan Plateau[J]. European Journal of Soil Biology,2012,52:27-29
[5] DINI-ANDREOTE F,STEGEN J C,VAN ELSAS J D,et al. Disentangling mechanisms that mediate the balance between stochastic and deterministic processes in microbial succession[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences,2015,112(11):1326-1332
[6] 贾鹏,杜国祯. 生态学的多样性指数:功能与系统发育[J]. 生命科学,2014,26(2):153-157
[7] OLIVER S,STEFAN K,WALTER D,et al. A comparative test of phylogenetic diversity indices[J]. Oecologia,2008,157(3):485-95
[8] 祝景彬,张志成,李红琴,等. 牧压梯度下高寒草甸植被生物量与土壤理化性质变化特征及相互关系[J]. 中国科学:生命科学,2023,53(8):1166-1175
[9] SUN W,LI S,WANG J,et al. Effects of grazing on plant species and phylogenetic diversity in alpine grasslands,Northern Tibet[J]. Ecological Engineering,2021,170:106331
[10] 胡向敏,乌仁其其格,高铁奇,等. 放牧强度对贝加尔针茅草甸草原植物群落功能群及多样性的影响[J]. 草原与草业,2023,35(3):15-21
[11] HERRERO-JAUREGUI C,OESTERHELD M. Effects of grazing intensity on plant richness and diversity:a meta-analysis[J]. Oikos,2018,127(6):757-766
[12] YANG J,ZHANG G C,CI X Q,et al. Functional and phylogenetic assembly in a Chinese tropical tree community across size classes,spatial scales and habitats[J]. Functional Ecology,2014,28(2):520-529
[13] CADOTTE M W,CAVENDER-BARES J,TILMAN D,et al. Using phylogenetic,functional and trait diversity to understand patterns of plant community productivity[J]. Plos One,2009,4(5)：e5695
[14] 王建勋. 基于不同放牧强度的高寒草原植物功能性状及群落谱系构建研究[D]. 北京:中国农业大学,2016:61-67
[15] 李元恒,金一兰,赵艳云. 放牧对典型草原植物群落系统发育的影响[J]. 中国草地学报,2019,41(6):105-110
[16] ZHU J T,ZHANG Y J,WANG W F,et al. Species turnover drives grassland community to phylogenetic clustering over long-term grazing disturbance[J]. Journal of Plant Ecology,2019,13(2):157-164
[17] 张峰. 不同放牧强度下短花针茅荒漠草原植物群落构建及生产力形成机制[D]. 呼和浩特:内蒙古农业大学,2023:45-49
[18] CRISTIAN S L,VICTOR M E,GISELA C S,et al. Goat grazing reduces diversity and leads to functional,taxonomic,and phylogenetic homogenization in an arid shrubland.Land[J] Degradation Development,2019,30(2):178-189
[19] 鲍士旦. 土壤农化分析[M]. 第三版.北京:中国农业出版社,2010:25-114
[20] 马克平,刘玉明. 生物群落多样性的测度方法Ⅰ:α多样性的测度方法(下)[J]. 生物多样性,1994(4):231-239
[21] JIN Y,QIAN H. V.PhyloMaker2:An updated and enlarged R package that can generate very large phylogenies for vascular plants[J]. Plant Diversity,2022,44(4):335-339
[22] 段敏杰,高清竹,万运帆,等. 放牧对藏北紫花针茅高寒草原植物群落特征的影响[J]. 生态学报,2010,30(14):3892-3900
[23] 黄琛,张宇,赵萌莉,等. 放牧强度对荒漠草原植被特征的影响[J]. 草业科学,2013,30(11):1814-1818
[24] CONNEL J H. Diversity in tropical rain forests and coral reefs[J]. Science,1978,199:1302-1310
[25] 黄绪梅,张翼,李建平. 毛乌素荒漠草原植被特征对降水变化的响应[J]. 草地学报,2022,30(1):178-187
[26] YAN Y Z,LIU Q F,ZHANG Q,et al. Adaptation of dominant species to drought in the Inner Mongolia Grassland-Species level and functional type level analysis[J]. Frontiers in Plant Science,2019,10
[27] MOLES,ANGELA T,ACKERLY,et al. A brief history of seed size[J]. Science,2005
[28] HELMUS M R,KELLER W B,PATERSON M J,et al. Communities contain closely related species during ecosystem disturbance[J]. Ecology Letters,2009,13(2),162-174
[29] 金一兰. 放牧强度对典型草原植物群落系统发育的影响[D]. 呼和浩特:内蒙古大学,2018:25-26
[30] 王俊伟,明升平,许敏等. 高山生态关键带植物群落多样性格局与系统发育结构[J]. 草地学报,2023,31(9):2777-2786
[31] 姜晓燕,高圣杰,蒋燕,等. 毛乌素沙地植被不同恢复阶段植物群落物种多样性,功能多样性和系统发育多样性[J]. 生物多样性,2022,30(5):11
[32] NIU K C,CHU C J,WANG Z H. Dynamic niche:A new foundation for rebuilding theory of community ecology[J]. Science China. Life sciences,2022,52(3),403-417
[33] FOREST F,GRENYER R,ROUGET M,et al. Preserving the evolutionary potential of floras in biodiversity hotspots[J]. Nature,2007,445(7129):757-760
[34] LONG C,YANG X B,LONG W X,et al. Soil nutrients influence plant community assembly in two tropical coastal secondary forests[J]. Tropical Conservation Science,2018,11:1-9
[35] 王梓晗,吕世杰,王悦骅等. 载畜率对荒漠草原灌木及半灌木土壤养分的影响[J]. 草原与草坪,2023,43(5):22-28
[36] 周建琴,田赟,吴雨晴等. 不同放牧方式下的草场植被群落特征及其与土壤因子的关系—以新巴尔虎左旗为例[J]. 生态环境学报,2019,28(6):1117-1126
[37] 刘晨,闫宝龙,王悦骅等. 短花针茅荒漠草原土壤养分对不同载畜率的响应[C]//中国草学会,2018中国草学会年会论文集.北京:中国草学会,2018:4
[38] 邢瑶,马兴华. 氮素形态对植物生长影响的研究进展[J]. 中国农业科技导报,2015,17(2):109-117
[39] 李瑞新. 内蒙古草原群落多样性格局及其与生产力的关系—基于物种与功能性状维度[D]. 呼和浩特:内蒙古大学,2017:74
[40] RHO H,DOTY S L,KIM S H. Endophytes alleviate the elevated CO₂-dependent decrease in photosynthesis in rice,particularly under nitrogen limitation[J]. Journal of Experimental Botany,2020,71(2):707-718
[41] 李凯辉,胡玉昆,范永刚等. 环境因子对高寒草地植物群落分布和物种组成的影响[J]. 中国农业气象,2007,28(4):378-382
[42] 吕自立,刘彬,常凤等. 巴音布鲁克高寒草甸物种多样性与系统发育多样性沿海拔梯度分布格局及驱动因子[J]. 草业学报,2023,32(7):12-22(责任编辑付宸)第32卷第10期 Vol.32 No. 10草地学报 ACTAAGRESTIASINICA 2024年 10月

载畜率对荒漠草原植物群落系统发育多样性的影响

Effects of Stocking Rates on Phylogenetic Diversity of Plant Communities in Desert Steppe

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价

[1]	郝杰, 刁华杰, 武帅楷, 苏原, 高阳阳, 梁雯君, 牛慧敏, 杨倩雯, 常婕, 马腾飞, 王亭帅, 齐志远, 王常慧, 董宽虎. 晋北农牧交错带草地土壤总硝化速率对放牧强度的响应[J]. 草地学报, 2024, 32(9): 2769-2776.
[2]	吴晓芬, 陈有超, 蒋文婷, 沈玉叶, 蔡延江. 模拟牲畜采食对高寒草甸土壤潜在氧化亚氮排放的影响[J]. 草地学报, 2024, 32(9): 2794-2802.
[3]	王梓晗, 吕世杰, 刘红梅, 李治国, 王忠武, 韩国栋. 重度放牧导致荒漠草原丛生禾草优势种群种间竞争强度下降[J]. 草地学报, 2024, 32(9): 2824-2832.
[4]	周清格, 李邵宇, 白梅, 李雅男, 杨立山, 王文琼, 邢佳庆, 乌云嘎, 赵萌莉. 内蒙古两种草地类型土壤微生物量氮、磷分布特征及影响因素[J]. 草地学报, 2024, 32(9): 2854-2861.
[5]	张普河, 姚佳, 王雪韧, 李奕含, 杜时荣, 兴安, 赵世翔. 短期氮添加对荒漠草原土壤无机碳及土壤酸缓冲能力的影响[J]. 草地学报, 2024, 32(7): 2081-2088.
[6]	季晶, 杨欢, 徐民乐, 张英俊, 赵新钢, 李贞, 张博彦, 罗海玲. 不同放牧强度和补饲水平下呼伦贝尔羊肉中氨基酸和脂肪酸组成分析[J]. 草地学报, 2024, 32(7): 2273-2282.
[7]	樊永帅, 杨哲, 刘思奇, 苏德荣, 李耀明, 斯确多吉. 增温增雪和放牧对青藏高原高寒草甸土壤细菌群落的影响[J]. 草地学报, 2024, 32(6): 1710-1718.
[8]	甘安琪, 姜佳昌, 李霞, 王依婷, 徐天宇, 牛得草, 杨晓霞, 董全民, 郭丁. 放牧强度对高寒草地土壤团聚体稳定性及有机碳含量影响[J]. 草地学报, 2024, 32(6): 1832-1842.
[9]	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.
[10]	安海涛, 孙彩彩, 董全民, 杨晓霞, 张春辉, 赵新全. 青藏高原土壤微生物生物量对放牧强度响应的Meta分析[J]. 草地学报, 2024, 32(6): 1913-1922.
[11]	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.
[12]	吕卫东, 董全民, 孙彩彩, 刘文亭, 冯斌, 刘玉祯, 张振祥, 杨晓霞. 牦牛和藏羊放牧对青藏高原高寒草地植物群落氮库的影响[J]. 草地学报, 2024, 32(5): 1420-1428.
[13]	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.
[14]	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.
[15]	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.