青海湖鸟岛地区植物群落物种多样性与土壤环境因子的关系

1期
王顺忠等: 青海湖鸟岛地 区植物群落物种多样性与土壤环境的关系
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表 1 群落物种多样性与土壤环境因子
Table 1 Species diversity of plant community and soil environmental factors
群落类型* Community type
S aussurea salsa; C4: 野葱+ 天门冬群落 A lli u m su bangul atu m + A sp ar agu s pr zew alskii ; C5: 野葱+ 冷蒿群落 Ar temi si a f ri gida ; C6: 唐古特铁线
莲群落 Cle matis tangu tica ; C7: 西北针茅+ 天门冬群落 S tip a krylov i i + A . prz ew alski i ; C8: 冰 草+ 天门 冬群落 L ey mus secali nus + A . p rz e-
wal skii ; C9: 赖草+ 冷蒿 群落 L eymus secal in us + A . f rigi da ; C10: 赖草单 优群 落 L . secali nus ; C11: 赖草 + 披针 叶黄 花群 落 L . secal in us +
Ther mopsis l anceoelat a; C12: 龙蒿+ 猪毛蒿群落 A rte misia dracuncu lus + A rt emisia scop ar ia .
Key words Bird island, Qinghai Lake, Species diversit y, Soil environmental factors.
文章编号 1001- 9332( 2005) 01- 0186- 03 中图分类号 Q948 文献标识码 A
1引 言
生物多样性是测度生态系统内物种组成、结构多 样性和 复杂化程度的客观指标, 是生态系统内生物群落对生 物和非 生物环境综合作用的外在反映. 生物多样性研究已经 成为当 今植物生态学研究的热点之一[ 2, 3, 6, 7, 16] , 对于具体的植物群 落来说, 大的气候条件 相对一 致, 群 落生境 的差异 可能 是形 成物种多样性的主要原因, 而土壤因子可能是一个重 要的环 境因子, 因此, 研究物 种多样 性与土 壤环境 的关系 有重 要的 意义, 国内外 都对 此做 了大 量的 研究[ 3, 5, 10, 17] . 利用 数 学方 法研究鸟岛地区物种多样性与土壤环境的关系, 一方 面可以 进一步了解 这一 片新 生土 地的 特点, 增 加高 海 拔地 区 的资 料, 另一方面可以为保护鸟岛这一青海湖物种多样性 关键地 区提供理论支持.
C1
Hc
E
01 8627 01 6223
R 全N 全P 全K
碱解N
有效 P 速效 K 有机质 含盐量 pH C/ N
Total N Total P2O5 Total K2O Alkalizable N Available Available Organic Water soluble
( g#kg- 1) ( g#kg- 1) ( g#kg- 1) (g#kg- 1)
3 结果与分析
31 1 群落物种多样性和土壤环境因子 对鸟岛地区 12 个植物群 落计算 群落 物种 多样性 指数,
用实验方法测得土壤因子, 结果见表 1. 由表 1 可知, Shannon-
* 国家中西部基金资助项目( K 99- 05-11) . * * 通讯联系人. 2003- 11- 03 收稿, 2004- 06- 21 接受.
Wiener 指数、物种 均匀 度 和物 种丰 富 度均 值分 别 为 11 86、 0177 和 12158, 与青海湖地带性针茅植物群落和芨芨 草植物 群落[ 8, 19] 相比, 均较低, 但是, pH 值和含盐量较高, 所 以鸟岛 地区是高盐低多样性的地区.
利用 SPSS 作 Pear son 相 关性分 析, 结果 表明, ShannonWiener 指数和物种丰富度均 与速效 K 和含盐 量达到极显著 负相关, 与 pH 为 显著 负相关; 物种 均匀 度与 土壤 因子 都没 有达到显著相关. 312 植物群落物种多样性与土壤环境因子的回归分析
( 1中国 科学院西北高原生物研究所, 西宁 810001; 2 中国科学院沈阳应用生态研究所, 沈阳 110016; 3 辽宁科技学院, 本溪 117022)
Interrelation between plant species diversity and soil environmental factors in bird island of Qinghai Lake. WA NG Shunzhong 1, 2, CHEN Guichen1 , BA I Yuping3, ZHOU Guoying1 , SU N Jing 1 ( 1 N or thwest I nstitute of Plateau Biology , Chinese A cademy of Sciences , X ining 810001, China; 2I nstitute of A pp lied Ecology , Chinese A cademy of Sciences , Sheny ang 110016, China; 3 L iaoning I nstitute of T echnology , Benx i 117022, China) . -Chin. J . A pp l . Ecol . , 2005, 16( 1) : 186~ 188. T he study on the relat ionship between plant species diversity and so il factors in the bird island of Qing hai L ake indicated that this island was a low div ersity distr ict, its Shannon- Wienner index and species richness decreased with t he increasing soil available K, water soluble salt concentr atio n and pH, and ther e were significant linear and quadratic correlations between them. Stepwise linear regressio ns showed that soil available K and w ater soluble salt w er e the key factors to est imate Shannon- Wienner index and species richness in this island, respectively, and no corr elation was found between species evenness and so il factors.
利用 SPSS 统计软 件提供的回 归分析, 分别计算 多样性 指标和各个土壤环境因子的线性和二次曲线回归方程, 使用 线性逐 步回 归( Stepwise liner regr ession) , 采 取默 认值 ( 进入 的 P 为 01 05, 移出的 P 为 0110) , 选择 独立 变量, 计算 线性 逐步回归方程, 将显著的回归方程列表 2.
的重要值代替个体数进行计算, N i 为各 个种的重 要值, 是 相
对频度和相对盖度的平均; Pi =
N N
i
.
在实验室, 用凯氏蒸馏法测定全 氮, 氢氟 酸- 高氯酸消 煮
- 钼锑抗比色法测定全磷, 氢氟酸- 高氯酸消煮- 火焰光度计 法 测定全钾, 扩散 吸收法测定 碱解氮, 碳 酸氢钠 比色法 测定 有 效磷, 乙酸铵浸 提火焰光度 计法测 定速效 钾, 用丘林 法测 定 有机质, 蒸干法测定含盐量, 电位计法测定 pH 值等.
163 211 31 21 11 81 98 81 17
C3
11 1711 01 8448 4 01 30 11 11 191 65
43
5
226 4190 81 84 81 82 101 51
C4
21 5008 01 8493 19 01 95 11 39 181 17
122
14
95 181 24 11 06 81 12 111 13
应 用 生 态 学 报 2005 年 1 月 第 16 卷 第 1 期 CHIN ESE JO UR NAL OF A PPL IED ECOLO GY, Jan. 2005, 16( 1) B186~ 188
青海湖鸟岛地区植物群落物种多样性与土壤环境因子的关系*
王顺忠1, 2 陈桂琛1* * 柏玉平3 周国英1 孙 菁1
C5
21 0238 01 7299 16 11 48 11 49 181 63
176
10
89 301 07 11 06 71 78 111 78
C6
11 6188 01 7785 8 01 66 11 49 181 14
82
7
78 111 06 01 88 81 18 91 72
C7
21 4568 01 8500 18 01 75 11 23 181 64
39
1
87 7157 01 26 81 30 81 78
* C1: 西伯利亚蓼+ 碱蓬群落 Polygonu m sibiri cum + S uaed a sal sa ; C2: 碱茅+ 碱蓬群落 P ucci nel lia nudif l ora + S . sal sa ; C3: 盐生凤毛菊群落
P
K
mat ter salt
( mg#kg- 1) (mg#kg- 1) ( g#kg- 1) ( g#kg- 1)
4 01 40 11 29 211 64
32
3
324 8135 81 88 81 90 111 25
C2
11 2111 01 6224 7 11 50 11 33 171 62
151
10
在布哈河以北鸟岛地区典型植物群落生境内, 按 不同海 拔高度和小 生境设置样 地, 在 2001 年 8 月和 2002 年 8 月, 采用样线法进行野外调查, 记录植物种类组成 、植株盖度、群 落总盖度. 同时, 在每个样 地生境 中, 取 5 个 0~ 20 cm 深的
土壤样品, 混合均匀, 放入土袋, 带回实验室进行分析. 在所有的样地中, 根据以前的研究结果, 选择 12 块样 地
代表 12 个植物群落类型, 利用公式, 计算物种多样性指数: Shannon- Wiener 指数:
s
E Hc = - ( Pi LnPi ) 1
物种丰富度: R = S
均匀度指数: E =
Hc Ln S
其中, S 为群 落 中的 总种 数; N 为 群 落中 全 部种 的总 个 体
数, 由于个体数 对于草本植 wenku.baidu.com统计 较为困 难, 本文采 用各 种
64
2
76 121 68 01 74 81 32 91 80
C8
21 5357 01 8612 19 01 55 11 27 191 61
46
4
76 101 52 11 06 81 28 111 07
C9
11 6157 01 7354 9 01 60 11 15 171 58
57
6
84 101 27 01 82 81 30 91 93
C10
11 9883 01 7342 15 01 94 11 15 191 69
100
2
133 161 55 11 42 81 16 101 21
C11
11 8071 01 7045 13 01 82 11 19 191 68
75
2
166 131 22 01 80 81 12 91 35
C12
21 5767 01 8751 19 01 50 01 88 171 62
2 研究地区与研究方法
211 研究区概况 鸟岛地区位于青海湖国家级自然保护区的西部, 地理范
围大致为 36b 57c ~ 37b 04cN , 99b44c ~ 99b 54c E, 海 拔3 194~ 3 226 m, 属高原半干旱高寒气候区, 具有明显的大陆 性气候 特点, 植被较为稀疏, 生长期只有 90~ 100 d. 211 研究方法