黄土高原半干旱区苜蓿草地撂荒过程生态功能的权衡分析

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作   者：

郭茹茹;  杨磊;  李宗善;  卫伟;  张钦弟; 

作者机构：

山西师范大学生命科学学院;  城市与区域生态国家重点实验室; 

关键词：

撂荒演替;  生态功能;  权衡分析;  草地群落;  黄土高原; 

期刊名称：

草业科学

i s s n：

1001-0629

年卷期：

2020 年 37 卷 009 期

页   码：

1698-1709

摘   要：

探讨黄土高原撂荒过程中不同生态系统功能之间的关系,可为植被恢复和重建提供科学依据.本研究以半干旱黄土小流域苜蓿(Medicago sativa)地撂荒不同演替阶段的草地群落为研究对象,基于野外调查和采样分析,采用均方根偏差法分析撂荒过程中物种多样性、地上碳储量、土壤水储量、土壤有机碳储量和土壤全氮储量5种生态系统功能的权衡关系.结果 表明:随着群落的演替,物种多样性、地上碳储量、土壤水储量、土壤有机碳储量和土壤全氮储量的相对收益在不同阶段均存在显著差异(P<0.05).苜蓿群落中地上碳储量、有机碳储量和全氮储量的相对收益较高,说明维持碳氮储量增加是以降低物种多样性和消耗土壤水储量为代价;所有的生态系统功能中,土壤有机碳储量和土壤全氮之间的权衡最小,表明二者存在协同关系,整个恢复阶段的平均值为0.13;群落演替至赖草(Leymus secalinus)群落阶段,5个生态功能之间的权衡最均衡,其RMSD均值仅0.21,至长芒草(Stipa bungeana)群落阶段,物种多样性最高.研究结果揭示了植被恢复草地自然演替过程中主要生态系统功能之间的权衡和协同关系,可为区域植被恢复可持续性维持提供科学依据.