灌丛化对荒漠草原猪毛蒿群落物种生态位和种间联结性的影响

doi:10.11686/cyxb2024477

草业学报 ›› 2025, Vol. 34 ›› Issue (10): 1-15.DOI: 10.11686/cyxb2024477

• 研究论文 •

灌丛化对荒漠草原猪毛蒿群落物种生态位和种间联结性的影响

刘泽华¹^,²^,³(), 陈林¹^,²^,³(), 张雅琪⁴, 龙进潇⁴, 李学斌⁴, 庞丹波¹^,²^,³

^1.宁夏大学生态环境学院，宁夏银川 750021
^2.西北土地退化与生态恢复国家重点实验室培育基地，宁夏银川 750021
^3.西北退化生态系统恢复与重建教育部重点实验室，宁夏银川 750021
^4.宁夏大学林业与草业学院，宁夏银川 750021

收稿日期:2024-11-26 修回日期:2025-01-23 出版日期:2025-10-20 发布日期:2025-07-11
通讯作者: 陈林
作者简介:E-mail： chenlin198388@163.com
刘泽华（2000-），女，山西大同人，在读硕士。E-mail： 2562189536@qq.com
基金资助:
国家自然科学基金项目(32360423);宁夏回族自治区重点研发计划项目(2023BEG02049);宁夏自然科学基金创新群体项目(2024AAC01004)

The impact of shrub encroachment on species niches and interspecific associations of the Artemisia scoparia community in desert grassland

Ze-hua LIU¹^,²^,³(), Lin CHEN¹^,²^,³(), Ya-qi ZHANG⁴, Jin-xiao LONG⁴, Xue-bin LI⁴, Dan-bo PANG¹^,²^,³

^1.College of Ecological Environment，Ningxia University，Yinchuan 750021，China
^2.Key Laboratory for Restoration and Reconstruction of Degraded Ecosystem in Northwest China of Ministry of Education，Ningxia University，Yinchuan 750021，China
^3.Key Laboratory of Northwest Degraded Ecosystem Restoration and Reconstruction，Ministry of Education，Ningxia University，Yinchuan 750021，China
^4.College of Forestry and Prataculture，Ningxia University，Yinchuan 750021，China

Received:2024-11-26 Revised:2025-01-23 Online:2025-10-20 Published:2025-07-11
Contact: Lin CHEN

摘要/Abstract

摘要：

为探究灌丛化对猪毛蒿群落物种生态位和种间联结性的影响，选取荒漠草原中沙冬青灌丛化样地开展植被调查。采用生态位宽度、生态位重叠、去趋势对应分析（DCA）、方差比率、χ²检验、联结系数（AC）、匹配系数（OI）和Spearman秩相关检验方法对猪毛蒿群落物种进行生态位和种间联结性的相关分析。结果表明：猪毛蒿群落包含草本植物17种，半灌木植物3种，主要以禾本科和豆科植物为主，群落组成复杂；灌丛化导致猪毛蒿群落物种重要值和生态位宽度发生变化，其中随着灌丛化程度的降低，猪毛蒿的重要值和生态位宽度逐渐提高；中度灌丛化样地中猪毛蒿和多数物种表现出更高的生态位重叠，尤其与猪毛菜之间的生态位重叠值为0.87，表明两者在资源需求上具有较高的相似性；DCA排序结果表明在重度、中度和轻度灌丛化样地中，物种分布呈明显聚类现象，猪毛蒿和较多物种占有相似的生态位，而未灌丛化样地中物种分布较为松散；重度、中度、轻度灌丛化和未灌丛化样地猪毛蒿群落总体联结性分别表现为不显著负联结、不显著正联结、不显著负联结和不显著负联结；χ²检验、联结系数（AC）、匹配系数（OI）和Spearman秩相关检验结果和总体联结性结果一致，物种间联结关系相对松散，独立程度较低，群落结构尚不成熟。综上，灌丛化会改变荒漠草原猪毛蒿群落物种生态位和种间联结性，导致猪毛蒿群落处于不稳定状态。在灌丛化草地生态系统恢复过程中，建议选择和猪毛蒿等优势物种呈正联结关系的组合，以形成更为稳定的群落结构，从而增强草地的生态稳定性和恢复性。

关键词: 灌丛化, 猪毛蒿群落, 生态位, 种间联结性

Abstract:

The impact of shrub encroachment on species niches and interspecific associations within the Artemisia scoparia community was investigated through vegetation surveys conducted in typical Ammopiptanthus mongolicus shrub-encroached sites in desert grasslands. Species niches and interspecific associations within the A. scoparia community were analyzed using niche width， niche overlap， detrended correspondence analysis （DCA）， variance ratio， chi-square testing， association coefficient （AC）， Ochiai （OI） and Spearman rank correlation methods. The results reveal an A. scoparia community consisting of 17 herbaceous species and 3 semi-shrub species， predominantly from the Poaceae and Fabaceae families， highlighting the complexity of the community composition. The importance value and niche width of the A. scoparia community exhibited significant changes with both parameters gradually increasing as the degree of shrub encroachment decreased. In plots with moderate shrub cover， A. scoparia displays a high niche overlap with most species， particularly with Salsola collina （0.87）， suggesting a strong similarity in their resource requirements. The DCA ordination results indicate clear clustering of species distributions in the plots， while the species distribution in less encroached plots is relatively more dispersed. No significant positive or negative associations were observed in the communities of heavy shrub， moderate shrub， light shrub， and shrub-free grasslands. The results of the chi-square testing， AC， OI and Spearman rank correlation analysis were consistent， reinforcing the overall pattern of weak species associations， low independence and an immature community structure. In conclusion， shrub encroachment alters the species niches and interspecific associations within the A. scoparia community in desert steppe ecosystems， contributing to the instability of the community. During ecosystem restoration efforts， it is recommended to select species combinations that exhibit positive associations with dominant species such as A. scoparia， thereby fostering a more stable community structure. This approach will enhance the ecological stability and recovery of the grassland.

Key words: shrub encroachment, Artemisia scoparia community, niche, interspecific association

刘泽华, 陈林, 张雅琪, 龙进潇, 李学斌, 庞丹波. 灌丛化对荒漠草原猪毛蒿群落物种生态位和种间联结性的影响[J]. 草业学报, 2025, 34(10): 1-15.

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图/表 9

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生活型 Life form	物种 Species	物种缩写 Species abbreviation	科名 Family	重要值Importance value
生活型 Life form	物种 Species	物种缩写 Species abbreviation	科名 Family	HD	MD	LD	CK
一年生 Annual	猪毛菜S. collina	Sc	藜科Chenopodiaceae	0.45	0.38	0.23	0.25
	狗尾草Setaria viridis	Sv	禾本科Poaceae	0.10	0.04	－	0.04
	尖头叶藜Chenopodium acuminatum	Ca	苋科Amaranthaceae	－	0.03	－	0.13
	雾冰藜B. dasyphylla	Bd	苋科Amaranthaceae	0.31	0.11	0.23	0.05
	蒺藜Tribulus terrester	Tt	蒺藜科Zygophyllaceae	－	0.05	0.04	0.07
	地锦草Euphorbia humifusa	Eh	大戟科Euphorbiaceae	0.07	0.02	0.03	0.04
一年生及二年生 Annual and biennial	猪毛蒿A. scoparia	As	菊科Asteraceae	0.17	0.21	0.39	0.26
一年生及二年生 Annual and biennial	白花草木樨Melilotus albus	Ma	豆科Fabaceae	－	－	0.22	0.14
多年生 Perennial	鹤虱Lappula myosotis	Lm	紫草科Boraginaceae	0.10	－	－	－
	银灰旋花C. ammannii	Cam	旋花科Convolvulaceae	0.07	0.09	0.05	0.13
	沙葱Allium mongolicum	Am	百合科Liliaceae	0.06	－	－	－
	地黄Rehmannia glutinosa	Rg	玄参科Scrophulariaceae	0.02	－	－	－
	针茅S. capillata	Sca	禾本科Poaceae	0.09	－	0.06	0.12
	角蒿Incarvillea sinensis	Is	紫葳科Bignoniaceae	－	0.13	0.12	－
	鹅绒藤Cynanchum chinense	Cc	萝藦科Asclepiadaceae	－	－	0.08	－
	骆驼蓬Peganum harmala	Ph	白刺科Nitrariaceae	－	－	0.07	0.24
	糙隐子草Cleistogenes squarrosa	Cs	禾本科Poaceae	－	－	－	0.10
半灌木 Subshrub	牛枝子L. potaninii	Lp	豆科Fabaceae	0.09	0.08	0.11	0.28
	猫头刺O. aciphylla	Oa	豆科Fabaceae	－	0.20	－	0.11
	老瓜头C. komarovii	Ck	萝藦科Asclepiadaceae	－	0.18	－	0.22

生活型 Life form	物种 Species	物种缩写 Species abbreviation	科名 Family	重要值Importance value
生活型 Life form	物种 Species	物种缩写 Species abbreviation	科名 Family	HD	MD	LD	CK
一年生 Annual	猪毛菜S. collina	Sc	藜科Chenopodiaceae	0.45	0.38	0.23	0.25
	狗尾草Setaria viridis	Sv	禾本科Poaceae	0.10	0.04	－	0.04
	尖头叶藜Chenopodium acuminatum	Ca	苋科Amaranthaceae	－	0.03	－	0.13
	雾冰藜B. dasyphylla	Bd	苋科Amaranthaceae	0.31	0.11	0.23	0.05
	蒺藜Tribulus terrester	Tt	蒺藜科Zygophyllaceae	－	0.05	0.04	0.07
	地锦草Euphorbia humifusa	Eh	大戟科Euphorbiaceae	0.07	0.02	0.03	0.04
一年生及二年生 Annual and biennial	猪毛蒿A. scoparia	As	菊科Asteraceae	0.17	0.21	0.39	0.26
一年生及二年生 Annual and biennial	白花草木樨Melilotus albus	Ma	豆科Fabaceae	－	－	0.22	0.14
多年生 Perennial	鹤虱Lappula myosotis	Lm	紫草科Boraginaceae	0.10	－	－	－
	银灰旋花C. ammannii	Cam	旋花科Convolvulaceae	0.07	0.09	0.05	0.13
	沙葱Allium mongolicum	Am	百合科Liliaceae	0.06	－	－	－
	地黄Rehmannia glutinosa	Rg	玄参科Scrophulariaceae	0.02	－	－	－
	针茅S. capillata	Sca	禾本科Poaceae	0.09	－	0.06	0.12
	角蒿Incarvillea sinensis	Is	紫葳科Bignoniaceae	－	0.13	0.12	－
	鹅绒藤Cynanchum chinense	Cc	萝藦科Asclepiadaceae	－	－	0.08	－
	骆驼蓬Peganum harmala	Ph	白刺科Nitrariaceae	－	－	0.07	0.24
	糙隐子草Cleistogenes squarrosa	Cs	禾本科Poaceae	－	－	－	0.10
半灌木 Subshrub	牛枝子L. potaninii	Lp	豆科Fabaceae	0.09	0.08	0.11	0.28
	猫头刺O. aciphylla	Oa	豆科Fabaceae	－	0.20	－	0.11
	老瓜头C. komarovii	Ck	萝藦科Asclepiadaceae	－	0.18	－	0.22

物种 Species	Levins生态位宽度Levins niche width				Shannon生态位宽度Shannon niche width
物种 Species	HD	MD	LD	CK	HD	MD	LD	CK
猪毛蒿A.scoparia	3.88	4.36	4.77	3.91	1.46	1.58	1.54	1.46
猪毛菜S. collina	4.67	4.31	4.16	3.99	1.57	1.51	1.53	1.39
狗尾草S. viridis	2.23	2.91	－	1.47	0.94	1.21	－	0.50
针茅S. capillata	1.60	－	1.00	1.00	0.56	－	0.00	0.00
牛枝子L. potaninii	1.25	2.27	1.00	1.00	0.35	0.95	0.00	0.00
鹤虱L. myosotis	1.80	－	－	－	0.64	－	－	－
尖头叶藜C. acuminatum	1.00	1.00	－	2.56	0.00	0.00	－	1.07
银灰旋花C. ammannii	1.00	1.91	2.00	1.20	0.00	0.79	0.69	0.31
地锦草E. humifusa	1.00	3.46	2.79	2.66	0.00	1.41	1.06	1.12
沙葱A. mongolicum	1.92	－	－	－	0.67	－	－	－
雾冰藜B. dasyphylla	1.96	3.52	2.53	1.60	0.68	1.32	1.09	0.56
地黄R. glutinosa	1.00	－	－	－	0.00	－	－	－
蒺藜T. terrester	－	2.58	2.09	1.72	－	1.00	0.89	0.75
角蒿I. sinensis	－	2.00	1.00	－	－	0.69	0.00	－
猫头刺O. aciphylla	－	1.00	－	1.00	－	0.00	－	0.00
老瓜头C. komarovii	－	1.00	－	1.00	－	0.00	－	0.00
鹅绒藤C. chinense	－	－	1.00	－	－	－	0.00	－
骆驼蓬P. harmala	－	－	1.00	1.00	－	－	0.00	0.00
白花草木樨M. albus	－	－	1.00	2.00	－	－	0.00	0.69
糙隐子草C. squarrosa	－	－	－	1.00	－	－	－	0.00

物种 Species	Levins生态位宽度Levins niche width				Shannon生态位宽度Shannon niche width
物种 Species	HD	MD	LD	CK	HD	MD	LD	CK
猪毛蒿A.scoparia	3.88	4.36	4.77	3.91	1.46	1.58	1.54	1.46
猪毛菜S. collina	4.67	4.31	4.16	3.99	1.57	1.51	1.53	1.39
狗尾草S. viridis	2.23	2.91	－	1.47	0.94	1.21	－	0.50
针茅S. capillata	1.60	－	1.00	1.00	0.56	－	0.00	0.00
牛枝子L. potaninii	1.25	2.27	1.00	1.00	0.35	0.95	0.00	0.00
鹤虱L. myosotis	1.80	－	－	－	0.64	－	－	－
尖头叶藜C. acuminatum	1.00	1.00	－	2.56	0.00	0.00	－	1.07
银灰旋花C. ammannii	1.00	1.91	2.00	1.20	0.00	0.79	0.69	0.31
地锦草E. humifusa	1.00	3.46	2.79	2.66	0.00	1.41	1.06	1.12
沙葱A. mongolicum	1.92	－	－	－	0.67	－	－	－
雾冰藜B. dasyphylla	1.96	3.52	2.53	1.60	0.68	1.32	1.09	0.56
地黄R. glutinosa	1.00	－	－	－	0.00	－	－	－
蒺藜T. terrester	－	2.58	2.09	1.72	－	1.00	0.89	0.75
角蒿I. sinensis	－	2.00	1.00	－	－	0.69	0.00	－
猫头刺O. aciphylla	－	1.00	－	1.00	－	0.00	－	0.00
老瓜头C. komarovii	－	1.00	－	1.00	－	0.00	－	0.00
鹅绒藤C. chinense	－	－	1.00	－	－	－	0.00	－
骆驼蓬P. harmala	－	－	1.00	1.00	－	－	0.00	0.00
白花草木樨M. albus	－	－	1.00	2.00	－	－	0.00	0.69
糙隐子草C. squarrosa	－	－	－	1.00	－	－	－	0.00

处理 Treatments	方差比率 Variance ratio （VR）	检验统计量 Test statistic （W）	卡方临界值 Threshold values	检验结果 Results
重度灌丛化HD	0.55	2.74	（1.15，11.07）	不显著负联结Not significant negative correlation
中度灌丛化MD	1.68	8.39	（1.15，11.07）	不显著正联结Not significant positive correlation
轻度灌丛化LD	0.44	2.22	（1.15，11.07）	不显著负联结Not significant negative correlation
未灌丛化CK	0.51	2.57	（1.15，11.07）	不显著负联结Not significant negative correlation

灌丛化对荒漠草原猪毛蒿群落物种生态位和种间联结性的影响

The impact of shrub encroachment on species niches and interspecific associations of the Artemisia scoparia community in desert grassland

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[13]	陈红, 马文明, 周青平, 杨智, 刘超文, 刘金秋, 杜中曼. 高寒草地灌丛化对土壤团聚体稳定性及其铁铝氧化物分异的研究[J]. 草业学报, 2020, 29(9): 73-84.
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