科尔沁沙地恢复演替进程中群落物种多样性与地上生物量的关系

赵丽娅,高丹丹,熊炳桥, 陈 涛, 李艳蔷,李锋瑞

1 湖北大学资源环境学院,武汉 430062 2 中国科学院西北生态环境资源研究院,兰州 730000



科尔沁沙地恢复演替进程中群落物种多样性与地上生物量的关系

赵丽娅1,*,高丹丹1,熊炳桥1, 陈 涛1, 李艳蔷1,李锋瑞2

1 湖北大学资源环境学院,武汉 430062 2 中国科学院西北生态环境资源研究院,兰州 730000

生物多样性与生产力的关系是当前生态学中研究的重点之一,以科尔沁沙地为研究对象,研究了沙地植被恢复演替进程中物种多样性与地上生物量的关系。结果表明：(1) 科尔沁沙地植被恢复演替过程中,物种数量逐渐增加,从流动沙丘的6种到固定沙丘的30种,增加了4倍。一年生草本植物在各群落中占绝对优势,但随着演替的进行,生活型呈现多样化,多年生植物种类明显增加。藜科植物在流动沙丘阶段优势度明显,之后逐渐下降；禾本科植物的种数和优势度逐渐增加,在群落中的地位逐渐增强。 多重比较表明,群落的地上生物量存在显著差异(F=18.926,n=360,P<0.001),从流动沙丘到固定沙丘(3个恢复阶段的均值计算)地上生物量增加了580%。 (2)随着演替的进行,群落Simpson指数、Shannon-winner指数和均匀度指数均呈现增加的趋势。 (3) 回归分析显示,群落物种多样性和生物量之间存在显著的负二次函数关系即单峰型函数关系,表明中等生产力水平物种多样性较高。

物种多样性；地上生物量；恢复演替；单峰格局

生物多样性是生态系统结构的重要度量,生物多样性的变化可以通过改变群落组成和结构、关键种的缺失以及改变物种对环境资源的利用方式等来影响生态系统功能[1- 3]。生产力作为主要的生态系统功能,其与生物多样性关系的研究已经成为生态学研究的热点[4]。生态学家Naeem等在控制环境的生长室建立了14个人工生态系统,结果发现在同样的生长条件下,物种最丰富的系统消耗最多CO2和产生最大的生物量,即多物种比少物种具有较高生产力[5- 8]。……