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亚高寒草甸群落结构决定群落生产力实例验证
李伟, 张荣
植物生态学报    2023, 47 (5): 713-723.   DOI: 10.17521/cjpe.2022.0331
摘要   (571 HTML172 PDF(pc) (1262KB)(610)  

在植物物种丰富度与生产力之间关系的研究中, 多以物种丰富度和生产力作为双变量, 常常忽略在同一物种丰富度水平下可能影响群落生产力的其他因素, 例如物种组合与组成等。该研究采用盆栽法, 以中华羊茅(Festuca sinensis)、垂穗披碱草(Elymus nutans)、鸭茅(Dactylis glomerata)和紫花苜蓿(Medicago sativa)为研究对象, 设置4个物种丰富度水平(1、2、3、4), 并在最高物种丰富度水平下, 保持总种植密度不变, 改变各组成物种的相对比例(10%、20%、30%、40%), 探讨群落物种组合、组成及物种所属功能群对群落生产力的影响。结果表明: 1)在较低物种丰富度下, 群落生产力随物种丰富度增加而增加, 在较高物种丰富度下, 群落生产力随物种丰富度的增加不再显著变化。2)群落物种组合及组成对群落生产力具有显著影响, 配置垂穗披碱草的群落及垂穗披碱草占比大的群落具有更高生产力。3)混播物种所属功能群对群落生产力具有显著影响, 豆科植物对其他混播物种生产力表现出促进或抑制作用, 禾本科物种垂穗披碱草对群落生产力有正效应,中华羊茅和鸭茅对群落生产力影响不明显。由此推测, 物种丰富度与生产力之间存在一定的表观关系, 植物群落生产力更取决于与物种丰富度相关的物种组合及其组成, 而非物种丰富度。



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图5 混播群落与组成群落各物种的地上生物量的变化。Ab, 混播群落地上生物量; Ab-DG, 混播群落中鸭茅的地上生物量; Ab-EN, 混播群落中垂穗披碱草的地上生物量; Ab-FS, 混播群落中中华羊茅的地上生物量; Ab-MS, 混播群落中紫花苜蓿的地上生物量。横坐标轴标签对应物种组成见表1
正文中引用本图/表的段落
在4物种混播群落中, 物种组成对群落地上生物量的影响存在显著差异(图4)。最高群落地上生物量的群落物种组成为SC25, 该物种组成下的群落平均地上生物量为3.200 g·pot-1, 最低群落地上生物量的群落物种组成模式为SC1, 该物种组成下的群落平均地上生物量为1.785 g·pot-1。在各种组成模式的群落地上生物量的比较中, 物种组成SC25显著高于SC1、SC2、SC3、SC4、SC5、SC6、SC7, 物种组成SC24显著高于SC1、SC2、SC3、SC4、SC5, 物种组成SC23、SC22、SC21显著高于SC1、SC2、SC3,物种组成SC20显著高于SC1。说明在相同物种组合的植物群落中, 物种相对多度的变化, 对群落地上生物量影响显著, 且在一定的物种组成比例范围内, 随着垂穗披碱草占比的增加, 可以显著提高混播群落地上生物量, 与图5的结果一致, 即垂穗披碱草地上生物量与混播群落地上生物量间的变化趋势具有一致性。
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