退化梯度上滇西北高山草甸植物群落的补偿生长能力

为探究退化梯度上滇西北高山草甸植物群落补偿生长能力及其维持机制,本研究于2018年7月-9月在滇西北的3个草甸退化梯度[重度退化(heavy degradation,HD)、中度退化(medium degradation,MD)、无退化对照(control,CK)]上开展原位刈割试验以分析草甸植物的补偿生长能力,同时采集、分析相应土壤样品的理化性质用于分析草甸植物补偿生长能力的维持机制。结果表明:1)随退化程度增加,草甸植物群落总盖度、平均高度及地上生物量逐渐降低;2)随退化程度增加,土壤容重、土壤含水率、平均粒径、总氮含量及土壤有机碳含量逐渐降低;土壤pH、速效氮含量在退化梯度间没有显著差异(P>0.05),土壤有效磷含量的排序为MD>CK>HD;3)各退化梯度的草甸植物群落均发生了超补偿生长,且超补偿生长能力在退化梯度间没有显著差异(P>0.05)。禾本科和杂类草植物的超补偿生长能力在退化梯度间没有显著差异,莎草科植物的超补偿生长能力排序为HD>MD>CK;4)相较于禾本科和莎草科,杂类草的超补偿生长能力受土壤理化性质的影响更小;5)相较于CK和MD样地,土壤理化性质对HD样地植物群落超补偿生长能力的影响程度更深。本研究表明,退化虽可导致草甸植物群落和土壤理化性质发生明显的负面变化,但当土壤理化性质的变化尚不足以限制植物群落的超补偿生长能力时,植物群落的超补偿生长能力可维持不变。

退化梯度上滇西北高寒草甸植物地上形态及生物量变化特征

受气候暖干化和旅游干扰等因素影响,滇西北高寒草甸出现了明显的退化趋势。为探究滇西北高寒草甸退化过程中植物地上形态和生产力的变化规律,在香格里拉市依据游径宽度确定了3个草甸退化梯度:一级退化(R1),二级退化(R2)和对照(CK),并于2018年7月进行野外调查,获取禾本科、莎草科和杂类草3个功能群植物的株高、开展度、叶长、叶宽、叶片长宽比等地上形态指标及植株地上生物量数据,构建各功能群植物生存状态指数(Vegetation living state,VLS)。结果表明:1)禾本科植物的植株高度、植株开展度、叶片长度和叶片长宽比随退化程度增加而减小。莎草科植物的植株高度、叶片长度和叶片长宽比随退化程度增加而减小。杂类草植物的所有的地上形态指标均随退化程度增加而减小;2)随退化程度增加,3个功能群植物的地上生物量均显著下降(P<0.05);3)随退化程度增加,禾本科、莎草科和杂类草植物的VLS均减小。退化梯度上3个功能群植物的VLS排序也发生了变化:CK样地中植物VLS的排序为杂类草>莎草科>禾本科;R1和R2样地中,莎草科植物的VLS显著高于禾本科和杂类草,但禾本科和杂类草植物之间的VLS没有显著差异;4)草甸植物VLS与植物地上生物量之间的线性回归关系随退化程度增加而减弱。研究表明不同功能群植物地上形态的差异性变化可能增加滇西北退化高寒草甸植物生产力预测的不确定性。