宁夏东部典型荒漠草原植物群落与土壤耦合特征

选取5种宁夏东部荒漠草原生态系统的典型补播草地作为研究对象,即蒙古冰草、猪毛蒿、苜蓿、柠条和黑沙蒿群落,通过建立两级分层指标体系,其中包含7个植被因素和15个土壤因素,确定各因子的权重(层次分析法),综合评估宁夏东部荒漠草原地上植被与土壤的耦合特征。结果表明:(1)不同植被群落之间的草本生物量、多样性、均匀度、优势度和丰富度指数显示出了显著差异(P<0.05),其中,蒙古冰草、苜蓿和柠条群落的物种丰富度均高于猪毛蒿和黑沙蒿群落。(2)5种植物群落0~200 cm土壤平均体积含水量变化范围为10.89%~19.35%,具体表现为柠条群落>猪毛蒿群落>蒙古冰草群落>黑沙蒿群落>苜蓿群落,且随着土层的加深土壤含水量呈波动式增加。(3)土壤指标层的土壤物理性状在5种草地类型间也存在显著差异(P<0.05),其中柠条群落土壤含水量、孔隙度和持水性均表现较好;猪毛蒿、苜蓿和柠条对于土壤全磷的促进作用更强,苜蓿群落的土壤微生物生物量碳和氮含量明显增加,柠条地的土壤硝态氮含量水平显著高于其他群落。(4)5种植被群落-土壤耦合协调度区间为0.593~0.811,表现为柠条群落>蒙古冰草群落>苜蓿群落>黑沙蒿群落>猪毛蒿群落。综上所述,植被类型与土壤质量是相互关联的,特别是土壤水分和养分的变化,植被-土壤权重评估显示柠条群落的植被-土壤耦合协调度值高于其余4种群落,此外,本土的蒙古冰草群落存在较高的盖度,也表现出良好的耦合趋势,对于荒漠草原的恢复可进行柠条和蒙古冰草的推广应用。