论文摘要
生物多样性对全球变化的响应较明显,物种多样性的改变会引起群落结构的变化进而使得自然生态系统功能发生改变,最终会影响到生态系统多功能性。在这一背景下,生态系统多功能性需要很多的物种还是仅需少数物种,以及功能多样和物种多样性中哪个更能预测和解释生态系统的多功能性,由于研究地区、生态系统类型及研究尺度的不统一,到目前为止这些问题仍然没有得到确切的答案,为了能够在该研究区丰富植物多样性-生态系统多功能性的研究内容和方法,为温带干旱区荒漠植物多样性的研究和应用提供理论依据。本文以艾比湖流域荒漠生态系统为研究对象,基于野外调查试验数据和室内实验数据,选取了生物因子、非生物因子、生态系统多功能性,探讨三种水盐梯度下植物多样性与生态系统多功能性的相互关系。结果表明:(1)高水高盐(13.113%、5.475 g·kg-1)、中水中盐(7.025%、3.853 g·kg-1)和低水低盐(2.636%、2.388 g·kg-1)样地的含水量和含盐量的差异达到了显著性水平(P<0.05)。(2)物种多样性指数中只有Magalef丰富度指数在高水高盐和低水低盐样地表现出了显著差异性(P<0.05),具体表现为:低水低盐>中水中盐>高水高盐样地;功能多样性指数中除功能均匀度指数外,其他四个功能多样性指数,功能丰富度指数、功能离散度指数均表现出了不同程度的差异性(P<0.05);物种和功能多样性的均匀度指数在三种水盐环境间均未表现出显著差异(P>0.05)。因此,物种丰富度有可能更适于表征该地区的物种多样性,而功能离散度与功能丰富度更适于表征该地区的功能多样性;功能多样性与物种多样性间的相互关系及其密切程度并不是固定不变的,随着水盐含量的降低,物种多样性与功能多样性的相关关系加强。(3)生态系统各功能参数的相对权衡表现为:碱解氮(29.404%)>β-葡糖苷酶(28.276%)>铵态氮(16.928%)>速效磷(7.210%)>硝态氮(5.987%)>全氮(4.295%)>有机碳(3.918%)>碱性磷酸酶(2.539%)>全磷(1.442%);三种水盐梯度环境下,生态系统多功能性指数表现为:高水高盐(0.645)>中水中盐(-0.090)>低水低盐(-0.348),生态系统多功能性指数在中水中盐和低水低盐样地中均较低。(4)当综合考虑含水量和含盐量两个变量的交互作用对生态系统多功能性的综合影响时,相对重要性表现为:土壤含盐量对生态系统多功能是正效应,土壤含水量对生态系统多功能是负效应,二者间交互作用对生态系统多功能的综合影响是负效应,其中土壤含盐量解释了20.939%,土壤含水量解释了30.048%,二者间的交互作用解释了49.013%。(5)物种多样性、功能多样性与生态系统多功能性间的最佳拟合整体上表现为二次项函数而不是直线,进一步说明了生物多样性并不是驱动生态系统多功能性变异的唯一因素,除生物因子外的其他因子共同决定了该地区生态系统多功能性的发展变化,也说明了二者之间的关系并不是固定不变的,在不同的阈值范围内表现不同。(6)生物多样性与生态系统多功能性的关系在三种水盐环境中表现并不同,相对物种多样性,功能多样性更能解释和预测该地区的生态系统多功能;生态系统多功能受非生物因子(环境因子)中的土壤含水量的影响最大(P<0.001),路径系数为0.763,其次是生物因子中的功能丰富度指数(P<0.001),路径系数为0.408;而物种丰富度并不直接影响生态系统多功能性(P>0.05),但可通过对功能丰富度施加影响进而间接的影响到生态系统多功能。
论文目录
文章来源
类型: 硕士论文
作者: 蔡艳
导师: 吕光辉
关键词: 物种多样性,功能多样性,生态系统多功能性,不同水盐梯度,荒漠生态系统
来源: 新疆大学
年度: 2019
分类: 基础科学
专业: 生物学
单位: 新疆大学
基金: 国家自然科学基金面上项目 “荒漠凝结水的吸收机制及生态作用(41571034)” 2016.01.01-2019.12.31 主持人: 吕光辉
分类号: Q948
总页数: 80
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标签:物种多样性论文; 功能多样性论文; 生态系统多功能性论文; 不同水盐梯度论文; 荒漠生态系统论文;