沿海拔梯度干旱区暂时性河流对植物多样性的影响

  • 摘要: 【目的】为深刻理解干旱区海拔梯度与暂时性河流对植物群落多样性的影响。【方法】本研究以敦煌西土沟为对象,沿海拔1045 - 2700m设置9个样区。采用广义加性模型、Wilcoxon符号秩检验及Pearson相关性分析,对比研究海拔及暂时性河流对干旱区植物群落多样性变化影响。【结果】(1)沿海拔梯度,暂时性河流内外植物多样性变化趋势存在显著差异(P < 0.05)。随着海拔升高,河流外部α多样性“单峰”分布(峰值2300 - 2500 m),而河流内部则呈现不规则变化(峰值多在1700 m或2500 m)。(2)河流内部Shannon-Wiener、Margalef及Pielou指数为1.26 - 2.39、0.51 - 1.93及0.65 - 0.82;外部则为0 - 1.17、0 - 0.81及0 - 0.64;河流内部这几个指数显著高于外部(P < 0.05),内部是外部的1.6 - 4.1倍、2 - 3倍及1.2 - 3.0倍;相反,河流外部Simpson优势度指数高达0.41 - 1.00,显著高于内部(0.12 - 0.40)(P < 0.05)。(3)β多样性方面,河流内外Jaccard指数大多处于中等不相似(0.25 - 0.5)或极不相似水平(0 - 0.25)。河流内部Cody指数(1.5 - 6.5)显著高于外部(0.5 - 2.5)(P < 0.05),且随海拔跨度增加而增大。(4)相关性分析显示,河外群落多样性主要受海拔、年降水量、年均温及土壤全氮影响,其中丰富度与海拔、降水和土壤全氮呈显著正相关,与年均温呈显著负相关(P < 0.05);河内Shannon-Wiener指数和Margalef指数与海拔、年降水量呈显著正相关,与年均温呈显著负相关(P < 0.05),Simpson优势度指数则表现出相反趋势。GAM模型进一步表明,河流位置是塑造植物群落多样性空间格局的重要因子,可单独解释35.06% - 61.78%的变异;海拔与河流位置之间存在明显的非线性交互作用,其中对Pielou均匀度指数的影响最强,全模型总解释率达到95.93%。【结论】暂时性河流显著改变了α多样性及β多样性沿海拔的分布格局,使其成为干旱区植物的聚集区;在未来研究中仍需关注暂时性河流微生境对植物群落的影响。

     

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