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古尔班通古特沙漠植物多样性对降水变化的敏感性研究

Study of Sensitivity of Plant Diversity to Precipitation Change in The Gurbantünggüt Desert

摘要:目前,植物多样性丧失已成为全球关注的生态问题,大量研究表明气候变化对植物的影响较为广泛,且严重。古尔班通古特沙漠降水稀少,植物多样性简单,植物具有抗旱、耐热、耐盐碱等特性,是抗逆植物种质资源库。然而,植物生长受环境影响大,因此研究气候变化对沙漠植物多样性的影响对保护沙漠植物资源和生态环境具有重要意义。本研究以温带中亚典型的古尔班通古特沙漠为地点,根据降水量的差异和多年植被调查将沙漠分为5个分区,分析了2009-2013年连续5年植物多样性和降水的变化,研究不同生活型植物、沙丘不同坡位的物种与气候变化的关系。具体发现如下:(1)逐步回归分析沙漠植物物种丰富度与年降水量、年平均温度、日降水变异系数、月平均温度变异系数、3-6月份降水量和3-6月份平均温度的关系,发现本地植物多样性与年降水量和3-6月份降水量呈显著线性相关。(2)近36年(1977-2013),沙漠5个地理差异较大分区的年降水、降水波动和年平均温度总体呈增加趋势。季节降水随年份的增加有明显的增加趋势,季节平均温度随年份的增加几乎没有变化。降水对植被盖度的年际变化影响较大,植被盖度的变化与年降水有相同的变化趋势。在降水量高的分区植物多样性指数(α多样、均匀度和丰富度)较高,在降水量低的分区植物多样性指数较低,年降水与植物多样性指数成明显的正相关。(3)在降水量高的分区短命植物、一年生植物、多年生草本和灌木的物种丰富度明显大于降水量低的分区。降水增加对短命植物物种丰富度增加作用最大,增加幅度依次为短命植物>草本>多年生草本>灌木;各分区的优势种、物种数和物种组成不同,降水量高的分区物种数明显大于降水量低的分区。(4)沙漠中优势物种的密度和盖度与降水呈显著的正相关。灌木蛇麻黄、白茎绢蒿的密度和盖度随降水的增加而增加,白梭梭、淡枝沙拐枣的密度和盖度随降水的增加而减少,梭梭与降水没有相关性。草本植物中15/24的物种密度均随降水增加而增加,19/24的物种盖度均随降水增加而增加,其中10种植物的密度和盖度达到显著水平,仅有小花角茴香的密度和盖度随降水的增加会下降。各生活型植物的盖度变化随3-6月份降水有增加的趋势,广布种淡枝沙拐枣、对节刺、白梭梭、早熟猪毛菜、弯曲四齿芥和窄布种条叶庭荠和列当随3-6月份降水有减少的趋势。(5)降水量高的分区植物在沙丘不同坡位的物种丰富度明显大于降水量低的分区;降水对同一沙丘不同坡位的物种影响不同,随着降水增加,沙丘中下部和底部物种丰富度明显增加,高于上部>顶部。随着降水增加,物种周转显著降低。随着降水持续增加,草本植物总体优势增加,但具有重要生态功能的建群种和优势种白梭梭、梭梭等灌木将随着降水增加而分布频度降低,这些物种需要今后重点保护。本研究对古尔班通古特沙漠气候变化特征分析、区域植物多样性编目、沙漠植被的长期动态监测,重点保护区域的确立,沙漠抗逆植物资源的保护、可持续管理、植被恢复等提供理论依据。

基本信息

doiCNKI:CDMD:2.1016.778583
作者 曾勇
Author
作者单位
刊名
Journal
年,券(期)2015-06-01,(2017)
分类号16
关键词 降水量 降水变异系数 年平均温度 温度变异系数 植物多样性
Keywords precipitation amounts coefficient of variation of precipitation mean annual temperature coefficient of variation of temperature plant diversity
在线出版日期2015-06-01
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