干旱区植物群落土壤水盐及根系生物量的空间分布格局

为研究干旱区群落根系生物量的空间分布格局及其与土壤中水分、盐分的关系,以宁夏沙湖地区的沙枣-芨芨草群落为研究对象,以立木冠幅的20%为带宽,由立木向空旷地依次划分8个冠幅梯度带(Z1-Z8),采用分层挖掘法对群落中植物根系生物量密度、土壤含水率、土壤溶液电导率的垂直与水平分布特征进行了研究.结果表明:随着离沙枣立木距离的增加,群落中植物根系生物量密度逐渐减小,总根系生物量密度较高层次的埋深渐次增加,各层次土壤含水率及不同土壤层次间土壤含水率的差异性依次变大,表浅层土壤溶液电导率趋势性上升,但在较深层次,位于立木冠层垂直投影区边缘的Z3带的电导率最低,向沙枣立木方向、空旷地方向两侧递增;同时发现,群落中两种主要物种间根系生物量密度较高的土壤层次总体上相互分离,离立木较近各带出现下层土壤含水率低于上层的逆含水率梯度层.总体上,群落中地下生物量、土壤水分、土壤溶液电导率的垂直与水平分布特征揭示,植物根系吸水与土壤水分蒸发是影响土壤剖面中盐分、水分分布与运动的两个主导因子.     

宁夏沙湖4种干旱区群落中主要植物种间关系的格局分析

格局分析是研究群落结构、种群特征、种内种间关系以及生物与环境间相互作用的重要手段。应用Ripley’s K函数的双变量点格局分析技术, 对宁夏沙湖4种干旱区群落中主要植物种间的空间关联关系进行了研究; 同时, 根据关联物种间相对位置的规则性, 基于Ripley’s K函数, 提出一种用于检测种间格局控制关系的技术方法。研究结果表明: 1) 沙枣(Elaeagnus angustifolia)-芨芨草(Achnatherum splendens)、芨芨草-苦豆子(Sophora alopecuroides)、白刺(Nitraria tangutorum)-芨芨草3个群落中, 主要物种间在个体大小、根系特点和生态习性等方面存在较大的差异, 并分别在一定的尺度范围内存在正关联关系; 而在物种生态需求和形态大小等方面相对一致的红砂(Reaumuria soongorica)-盐爪爪(Kalidium foliatum)群落中, 红砂和盐爪爪之间在整个观测尺度内(0~15 m)存在负关联关系。2) 格局控制分析表明, 在主要物种间存在空间正关联关系的3个群落中, 均检测出主要物种间在一定尺度范围内存在格局控制关系, 其中格局控制种一般个体较大、生境改造能力较强; 而在主要物种生活型相似的红砂-盐爪爪群落中, 未检测到主要物种间的格局控制关系。