曹世宁1,余博航1,李景文1,冯益明2,卢琦2,王健铭1*
Shining Cao1, Bohang Yu1, Jingwen Li1, Yiming Feng2, Qi Lu2 ,Jianming Wang1*
1 School of Ecology and Nature Conservation, Beijing Forestry University, Beijing 100083;
2 Institute of Desertification Studies, Chinese Academy of Forestry, Beijing 100091
摘要: 黑戈壁广泛分布在我国新疆、甘肃和内蒙古地区,总面积超过20万km2,是我国西北地区代表性生态系统之一。黑戈壁地区兼具极端干旱、强紫外辐射和土壤养分贫瘠等环境胁迫特征,导致境内植物群落多样性具有显著的独特性。然而,由于自然条件恶劣和交通条件限制,该区域植物群落物种、功能和系统发育β多样性分布格局及其影响因素尚未得到系统研究。本研究于中国黑戈壁典型分布区设置了67个植物群落调查样点,通过系统的野外调查和室内测试分析工作,获取了6个关键叶片和细根功能性状,以及105个物种的系统发育树数据。通过计算物种、功能和系统发育β多样性,比较了这3个维度的β多样性格局与零模型的差异;量化了土壤理化因子、气候和空间变量对β多样性的相对影响,探讨了中国黑戈壁地区植物多样性地理分布格局及其关键影响因素。结果表明:(1)黑戈壁地区植物物种、功能和系统发育β多样性均表现出显著的距离衰减格局;(2)黑戈壁地区植物群落物种β多样性观测值与期望值间没有显著差异,表明黑戈壁植物群落物种β多样性符合中性过程预期;(3)功能和系统发育β多样性观测值与期望值间存在显著差异,表明黑戈壁植物群落功能和系统发育β多样性受生态位过程调控;(4)功能β多样性与系统发育β多样性之间存在解耦格局;(5)气候和土壤因素共同调控着黑戈壁植物群落3个维度的群落β多样性,但年降水量和太阳辐射强度有着更强的影响。以上结果表明,生态位过程和中性过程对黑戈壁植物群落β多样性的相对作用在不同维度间存在差异,且除了年降水量、年均温等水热因子外,太阳辐射强度也是黑戈壁植物群落β多样性重要的驱动因素。