內(nèi)蒙古草原不同土壤pH條件下植物生物量和多樣性的關(guān)系:樣帶調(diào)查和控制實(shí)驗(yàn)的比較研究
關(guān)鍵詞：控制實(shí)驗(yàn) 調(diào)查實(shí)驗(yàn) 土壤ph 溫帶草原 生物量
摘要：生物量與多樣性的關(guān)系一直是生態(tài)學(xué)研究的熱點(diǎn)問題,已有研究顯示二者的關(guān)系受環(huán)境因子的影響,但是關(guān)于土壤pH變化對草原植物群落生物量和多樣性的影響及其在樣帶空間調(diào)查實(shí)驗(yàn)與定點(diǎn)控制實(shí)驗(yàn)之間差異的研究還無報(bào)道。采用樣帶調(diào)查實(shí)驗(yàn)和控制實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法,研究了在自然條件下內(nèi)蒙古草原樣帶上植物群落生物量和多樣性的關(guān)系變化及其與土壤pH的關(guān)系,同時通過外源添加硫酸或氫氧化鈉溶液,研究人為改變土壤pH后草原植物群落生物量和多樣性的關(guān)系變化,并比較樣帶調(diào)查實(shí)驗(yàn)和控制實(shí)驗(yàn)兩種方法所得結(jié)果的差異及機(jī)制。研究結(jié)果表明:1)在樣帶空間梯度上,土壤pH變化主要受土壤類型、植被類型及干旱指數(shù)的影響。沿天然的pH梯度,地上生物量與土壤pH間呈現(xiàn)為顯著的U型曲線關(guān)系,物種豐富度與土壤pH也呈顯著的U型曲線關(guān)系,生物量與多樣性二者之間為顯著正相關(guān)關(guān)系;2)在定位的酸堿控制實(shí)驗(yàn)中,地上生物量與土壤pH間呈顯著的上凸單峰曲線關(guān)系,物種豐富度與土壤pH之間也呈顯著的單峰曲線關(guān)系,生物量與多樣性的關(guān)系因植被類型而異:在荒漠草原二者為正相關(guān),而在典型草原二者無顯著相關(guān)性。可以看出,草原生物量和多樣性與土壤pH密切相關(guān),并且在樣帶上和控制實(shí)驗(yàn)中呈現(xiàn)出相反的結(jié)果,多樣性和生物量的關(guān)系也不完全相同。兩種研究方法出現(xiàn)差異的原因是樣帶觀察反映的是生態(tài)系統(tǒng)長期適應(yīng)的結(jié)果,而控制實(shí)驗(yàn)結(jié)果反映的是生態(tài)系統(tǒng)對環(huán)境變化的短期響應(yīng),這種時空尺度的差異造成了兩種研究方法所得結(jié)果的不同。
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