土壤养分异质性对荒漠草原微斑块植物群落特征的影响

摘要

[目的]土壤资源异质性可通过增加可用生态位空间及生境资源结构复杂性影响植物生长发育过程，探究土壤养分异质性对植物群落特征的影响，为荒漠草原生态系统管理提供理论依据与科学指导。[方法]利用自然生境中原生土壤养分差异，人为构建不同养分条件、分布均匀土壤斑块生境，研究荒漠草原土壤养分差异对群落结构、功能群组成、多样性及土壤理化性质的影响。[结果]试验首年，土壤养分显著影响植物高度、盖度和密度，试验第三年，植物高度显著提升（p<0.05）；年份和土壤斑块养分特征对植物群落组成特征影响显著，调查年内群落优势种由一年生向多年生演替，且重要值降低0～57.78%(p<0.05)；随着土壤斑块养分的增加各α多样性指数均表现为先增加后降低的趋势，第三年Richness指数分别较第一年增长了45.0%,96.4%,157.1%和165.1%；土壤容重、电导率、pH仅与部分α多样性指标呈显著负相关关系（p<0.05），而全磷、全氮、土壤含水率与各α多样性指数均呈负相关关系；偏最小二乘法路径模型发现土壤养分异质性可通过显著降低全氮、全磷含量（p<0.05），直接抑制多样性；也可通过植物密度间接削弱植物多样性。[结论]土壤异质性的生态记忆效应可能持续主导群落构建路径，其主要通过直接抑制土壤全效养分及“异质性—养分—密度”级联路径显著降低植物多样性，并呈现“趋同—分化—重组”的演替特征，优势种由一二年生植物向多年生根茎禾草演替。建议通过调控土壤养分空间分布促进多样性保育。

关键词

土壤养分异质性 / 植物多样性 / 土壤斑块 / 植物—土壤互作 / 土壤理化性质