不同群落生境蒙古冰草种群株丛结构和叶片功能性状的变化

doi:10.11686/cyxb2021293

摘要/Abstract

摘要：

为探究蒙古冰草种群动态及叶功能性状在不同群落生境的变化，以宁夏盐池县荒漠草原蒙古冰草+草木樨状黄芪（MC）、蒙古冰草+老瓜头（ML）、蒙古冰草+牛枝子（MN）3种不同群落生境为研究对象，按丛径将蒙古冰草个体划分为Ⅰ级株丛（0~2.0 cm）、Ⅱ级株丛（2.1~4.0 cm）、Ⅲ级株丛（4.1~6.0 cm）、Ⅳ级株丛（6.1~8.0 cm）、Ⅴ级株丛（8.1~10.0 cm）和Ⅵ级株丛（>10.0 cm），研究了不同群落生境蒙古冰草种群的株丛结构和叶功能性状。结果表明：在蒙古冰草+草木樨状黄芪和蒙古冰草+牛枝子群落生境中，Ⅰ、Ⅱ级株丛较多，株丛密度较大，在蒙古冰草+老瓜头群落生境中，以Ⅲ、Ⅳ级株丛为主，株丛密度较小。蒙古冰草+草木樨状黄芪和蒙古冰草+老瓜头群落生境中蒙古冰草叶面积和比叶面积分别为4.68 cm²和41.2 cm²·g^-1、4.70 cm²和39.2 cm²·g^-1，显著高于蒙古冰草+牛枝子群落生境的3.38 cm²和27.7 cm²·g^-1。蒙古冰草株丛结构主要受土壤全钾的影响，而土壤水分、有机碳、全氮和全磷是影响叶功能性状的主要因子。由此，可通过改变种群数量特征和叶功能性状以适应自然生境的变化。

关键词: 荒漠草原, 群落生境, 蒙古冰草, 株丛结构, 叶功能性状

Abstract:

This study explored the changes in population dynamics and leaf morphological traits of Agropyron mongolicum across three different plant community associations： A. mongolicum+Astragalus melilotoides （MC）， A. mongolicum+Cynanchum komarovii （ML） and A. mongolicum+Lespedeza potaninii （MN） in desert steppe in Yanchi County， Ningxia. The individual plants of A. mongolicum were classified according to their basal diameter into grade I plant clumps （0-2.0 cm）， grade Ⅱ plant clumps （2.1-4.0 cm）， grade Ⅲ plant clumps （4.1-6.0 cm）， grade Ⅳ plant clumps （6.1-8.0 cm）， grade V plant clumps （8.1-10.0 cm） and grade Ⅵ plant clumps （>10.0 cm diameter）. The plant clump size and leaf functional traits of A. mongolicum and their relationships with habitat factors were studied. It was found that in the MC and MN communities of A. mongolicum， there were more A. mongolicum plant clumps of grade I and grade Ⅱ， while in the ML community， the population density of A. mongolicum was lower， with grade Ⅲ and grade Ⅳ plant clumps being dominant. The leaf area and specific leaf area of A. mongolicum in the MC and ML communities of A. mongolicum were， respectively， 4.68 cm²and 41.2 cm²·g^-1， 4.70 cm² and 39.2 cm²·g^-1， which was significantly higher than values of 3.38 cm²and 27.7 cm²·g^-1 recorded in the MN community of A. mongolicum. The clump size of A. mongolicum was correlated with total potassium， while the soil moisture， organic carbon， total nitrogen and total phosphorus were the main factors affecting the leaf functional traits of A. mongolicum. Therefore， A. mongolicum exhibited adaptation to habitat changes in different species associations by altering its population distribution and leaf morphological traits.

Key words: desert steppe, community habitats, Agropyron mongolicum, plant clump structure, leaf functional traits

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图/表 5

表1 不同群落生境荒漠草原土壤理化性状

Table 1 Soil physical and chemical properties in different community habitats in desert steppe

群落生境

Community habitats

含水量

Soil water content （%）

有机碳

Organic carbon （g·kg^-1）

全氮

Total nitrogen （g·kg^-1）

全磷

Total phosphorus （g·kg^-1）

全钾

Total potassium （g·kg^-1）

图1 不同群落生境蒙古冰草的株丛密度和平均丛径不同小写字母表示在P<0.05水平上差异显著，下同。

Fig.1 Clump density and clump diameter of A. mongolicum in different community habitatsDifferent lowercase letters indicate significant differences at P<0.05level， the same below.

图2 不同群落生境蒙古冰草各级株丛数及其所占比例

Fig.2 Numbers and proportion of different clump diameter of A. mongolicum in different community habitats

图3 不同群落生境蒙古冰草叶片功能性状

Fig.3 Leaf functional characteristics of A. mongolicum population in different community habitats

图4 蒙古冰草株丛结构及叶片功能性状与生境因子的关系SWC、SOC、TN、TP、TK分别表示土壤水分、有机碳、全氮、全磷和全钾；CD、LA、SLA、LDMC分别表示株丛径、叶面积、比叶面积和叶干物质含量。SWC， SOC， TN， TP and TK respectively represent soil moisture， organic carbon， total nitrogen， total phosphorus and total potassium； CD， LA， SLA and LDMC respectively represent plant cluster diameter， leaf area， specific leaf area and leaf dry matter content of A. mongolicus. ***： P<0.001； **： P<0.01； * ： P<0.05.

Fig.4 Relationship among plant cluster structure， leaf functional traits of A. mongolicum and habitat factors

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