玛纳斯河流域植物种多样性及其对土壤环境的响应.pdf

摘要 随着人类活动对干旱区绿洲的影响，荒漠绿洲生态系统的稳定性成为人们关注的问题。 了解绿洲区自然植被多样性及其影响因素，是荒漠生态系统植被群落生态学的主要问题。 本研究以新疆玛纳斯河流域石河子绿洲区为例，通过野外调查、室内分析测试等方法， 分析该区域气候和土壤理化性质的分异规律，研究自然植被共有物种的抗性生理，阐明绿 洲区自然植被群落物种多样性特征及其影响因素，同时定量分析群落内主要种群的生态位 对土壤环境变化的响应，旨在为自然植被的保育和恢复提供理论依据和参考。研究结果如 下： 1．研究区内植物生长季月平均温度、有效积温及降水量均随着地貌部位的不同呈现区域性 变化，同时土壤理化指标和生物学指标也发生地域性变化。 2 ．自然植被多样性指数均在过渡带区域最大，其中物种丰富度指数 （R ）、Simpson 指数 2 （D ）、Shannon-Wianer 指数（H）、Pielou 均匀度指数（Jsw ）分别为2.19 、0.88、0.96、0.96 。 而在盐分含量较高的冲积扇缘区域，R 、D 、H 最小，分别为 1.57、0.79、0.81。相关分析 2 表明：土壤水分与植物多样性指数D 显著相关，土壤电导率与多样性指数R 、D 显著相关。 2 土壤盐分和水分是影响该区域植物多样性的关键因子。 3 ．共有物种中，柽柳、角果藜、猪毛菜的生态位宽度较大（＞0.5）属于优势种，其余属 非优势种。柽柳、角果藜和猪毛菜两两之间，生态位相似性比例都较大，说明柽柳、猪毛 菜和角果藜对资源的要求很相近。单一生态因子上物种间的生态位相似性比例分析表明， 在土壤盐分梯度上物种间的生态位相似性比例较大，说明自然植物种在盐分资源梯度上生 态分化较小，物种均有较强的耐盐性。 4 ．同一生境下，柽柳体内的脯氨酸（Pro ）与丙二醛（MDA）含量远大于花花柴和猪毛菜， 表明柽柳细胞对盐分胁迫反应敏感，除了泌盐外还可以通过体内产生脯氨酸来调节细胞的 渗透作用，继而达到耐盐、抗旱作用。猪毛菜体内的Pro 和MDA 含量最小，说明猪毛菜 对环境的适应能力最强，是可能是一种拒盐植物。花花柴体内的Pro 和MDA 含量均与土 壤含水量显著性负相关，说明水分是影响花花柴的关键因子。 5 ．在盐碱区土壤电导率与植物多样性指数的相关性不显著。物种多样性随着土壤盐分的增 加呈现先降低后增加的趋势，说明植物群落向着耐盐碱的生态类型方向发展。植物物种丰 富度指数R2 和均匀度指数Jsw 均与其土壤细菌的特征菌落数呈显著相关0.989* ，0.990*， 说明盐碱区植物多样性和土壤中细菌的多样性是相互影响的。 6. 盐碱区筛选出三种促进种子萌发的土壤细菌和一种抑制种子萌发的细菌。其中解盐促生 细菌对种子萌发的促进作用在萌发初期最强，与盐处理的发芽率相比高368% - 136%，但在 发芽后期促进作用就会减弱 19.5%- 12.9%。 以上研究说明，研究区植被多为耐盐植物，对盐分的适应能力较强，向耐盐的生态类型发 展。植被的变化逐渐适应土壤环境的改变，也从另为一个角度说明人类活动导致了绿洲区 朝着盐生环境发展。 I 关键词：玛纳斯河流域；绿洲；逆境生理；土壤环境；植物多样性； II Abstract The balance of oasis ecosystem is the key question with extensive human activities. Nature plants diversity and the influencing factors , has becoming a main question about vegetation community ecology in desert ecosystem.