關(guān)鍵詞：植物；物種多樣性；土壤養(yǎng)分；氣候因子;環(huán)境因子；干旱區(qū)；甘肅西部

中圖分類號(hào)：Q948文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：ADOI：10.3969/j.issn.1000-0941.2025.07.021

引用格式：，，.甘肅西部干旱區(qū)環(huán)境因子對(duì)植物物種多樣性的影響[J].中國(guó)水土保持，2025（7）：78-80.

全球氣候變暖、生態(tài)環(huán)境破壞、適宜生境喪失等因素都會(huì)加快物種滅絕，必然會(huì)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重威脅[1]。物種多樣性不僅能表征群落結(jié)構(gòu)組成、衡量群落功能復(fù)雜程度，還能指示環(huán)境對(duì)物種多樣性的影響[2]。因此，人類社會(huì)的健康發(fā)展深受生態(tài)環(huán)境的持續(xù)穩(wěn)定影響。

國(guó)內(nèi)外學(xué)者就生物多樣性與土壤養(yǎng)分因子之間的關(guān)系[3-7]開(kāi)展了一系列的討論。白永飛等[8]在錫林河流域草原植物群落中的有關(guān)研究表明，物種豐富度和Shannon指數(shù)均隨著土壤有機(jī)質(zhì)與全氮含量增加呈現(xiàn)顯著上升趨勢(shì)。張林靜等的研究顯示，新疆阜康綠洲荒漠過(guò)渡帶的土壤全磷含量與其物種多樣性指數(shù)之間無(wú)明顯相關(guān)性。YANGetal.[1o]研究發(fā)現(xiàn)，隨著降水的增加，溫帶草原的植物種類數(shù)量會(huì)相應(yīng)增加。TABARESetal.[1]分析表明，非洲南部稀樹草原植被的組成、豐富度和多樣性隨著降水的變化而變化。在東北半干旱溫帶草原的調(diào)查中，學(xué)者們?cè)谘芯恐邪l(fā)現(xiàn)降水量的增加使得群落物種多樣性得到了提升[12-13]。武岳洋[14]對(duì)黑龍江小北湖國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)物種多樣性的研究發(fā)現(xiàn)，氣溫上升對(duì)溫帶草地生態(tài)系統(tǒng)的物種多樣性的影響不明顯[15] 。

甘肅西部干旱區(qū)具有蒸發(fā)量大、降水量少、土壤鹽漬化比較嚴(yán)重的特點(diǎn)，導(dǎo)致植物群落結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，不同地區(qū)的物種組成差異較大[16]。該區(qū)植物生存環(huán)境類型多樣，地區(qū)的差異造成了生物多樣性格局，而植物本身的生物學(xué)特點(diǎn)和空間大小對(duì)生態(tài)位分配和擴(kuò)展均會(huì)產(chǎn)生影響[17]。目前關(guān)于降水、土壤、人為干擾等對(duì)干旱區(qū)物種多樣性的影響，以及優(yōu)勢(shì)種群空間分布格局對(duì)物種多樣性的影響已有大量的研究，但對(duì)干旱區(qū)植物多樣性的調(diào)查研究相對(duì)較少[18-19]。本研究選取甘肅西部干旱區(qū)的植物群落作為研究對(duì)象，通過(guò)分析土壤、氣候、環(huán)境因子對(duì)植物物種多樣性的影響[20]，確定植物物種多樣性主要的影響因子，闡釋植物物種多樣性與環(huán)境因素之間的關(guān)系，以期為生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)優(yōu)化和改善提供理論支持和實(shí)踐依據(jù)。

1 研究方法

1. 1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2021年8月，沿自然降水梯度設(shè)置一條長(zhǎng)約1000km 的樣帶，在此樣帶中選擇景泰縣、武威市、張掖市和酒泉市4個(gè)試驗(yàn)區(qū)，4個(gè)試驗(yàn)區(qū)的氣候干燥，年均降水量自東向西呈逐漸降低趨勢(shì)[21]。為減少地形、放牧、人類活動(dòng)等因素對(duì)研究結(jié)果的影響，試驗(yàn)區(qū)全都選在地勢(shì)比較平坦、植被豐富、生長(zhǎng)良好的封禁區(qū)[18]。在各試驗(yàn)區(qū)采用三角法分別設(shè)置3個(gè) 60m× 60m 的大樣方，大樣方之間間隔 15m ，在每個(gè)大樣方中按照十字交叉法分別設(shè)置5個(gè) 4m×4m 的小樣方進(jìn)行灌木數(shù)量、基徑和蓋度等植物群落結(jié)構(gòu)特征的調(diào)查，同時(shí)在大樣方內(nèi)隨機(jī)布設(shè)3個(gè) 15m×15m 的小樣方進(jìn)行草本數(shù)量的調(diào)查，并記錄各樣方的經(jīng)緯度、海拔、氣溫、降雨量等環(huán)境參數(shù)[18] O

1.2 物種多樣性指數(shù)的計(jì)算

物種多樣性指數(shù)計(jì)算公式[22-23]為

式中： D 為豐富度指數(shù)； s 為群落中的總物種數(shù)，單位個(gè)； N 為樣方中所有植物種的總個(gè)體數(shù)，單位個(gè)； E 為均勻度指數(shù);A為Shannon指數(shù); λ 為Simpson指數(shù)； P_i 為樣方中第 i 個(gè)植物種的個(gè)體數(shù)占所有植物種總個(gè)體數(shù)的比例。

1.3土壤養(yǎng)分的測(cè)定

在各基本樣本中選取 0～50cm 的混合土樣本，隨后將這些樣品過(guò) 2mm 篩網(wǎng)，將其裝入密封袋中編號(hào)并進(jìn)行風(fēng)干處理[24]，之后分別通過(guò)重鉻酸鉀氧化-外加熱法、凱氏定氮法及鉬銻抗比色法進(jìn)行土壤全磷、全氮和有機(jī)碳含量的測(cè)定[25] O

1.4 數(shù)據(jù)分析

運(yùn)用Pearson相關(guān)性分析環(huán)境因子［有機(jī)碳（SOC）、全氮（TN）、全磷（TP）、碳氮比（C/N）、碳磷比（C/P）、氮磷比（N/P）、海拔（以下簡(jiǎn)稱“al\"）、年均溫度（以下簡(jiǎn)稱“at”）、年降水量（以下簡(jiǎn)稱“pr”）年蒸發(fā)量（以下簡(jiǎn)稱“ec”）、日照時(shí)數(shù)（以下簡(jiǎn)稱“sh”）]與物種多樣性指數(shù)（Simpson指數(shù)、Shannon指數(shù)、均勻度指數(shù)和豐富度指數(shù)）之間的相關(guān)關(guān)系[26] O

2 結(jié)果與分析

由圖1可知，土壤SOC含量與灌木均勻度指數(shù)和群落均勻度指數(shù)極顯著負(fù)相關(guān)，與群落豐富度指數(shù)極顯著正相關(guān)。土壤TN、TP含量與灌木Simpson指數(shù)、Shannon指數(shù)、豐富度指數(shù)和均勻度指數(shù)，以及草本均勻度指數(shù)和群落均勻度指數(shù)極顯著負(fù)相關(guān)，與群落豐富度指數(shù)顯著正相關(guān)。土壤 C/N，C/P 和N/P與灌木Simpson指數(shù)、Shannon指數(shù)、豐富度指數(shù)和群落均勻度指數(shù)極顯著正相關(guān)。al與草本均勻度指數(shù)顯著負(fù)相關(guān)，與草本豐富度指數(shù)和群落豐富度指數(shù)極顯著正相關(guān)，與群落Shannon指數(shù)顯著正相關(guān)。at與灌木Simpson指數(shù)、Shannon指數(shù)和群落Simpson指數(shù)顯著正相關(guān)，與灌木均勻度指數(shù)、群落均勻度指數(shù)極顯著正相關(guān)。pr與草本均勻度指數(shù)顯著負(fù)相關(guān)，與草本豐富度指數(shù)和群落豐富度指數(shù)極顯著正相關(guān)，與群落Shannon指數(shù)顯著正相關(guān)。ec與灌木Simpson指數(shù)、Shannon指數(shù)、豐富度指數(shù)和群落均勻度指數(shù)極顯著負(fù)相關(guān)，與灌木均勻度指數(shù)顯著負(fù)相關(guān)。日照時(shí)數(shù)與草本豐富度指數(shù)、群落Shannon指數(shù)顯著負(fù)相關(guān)，與群落豐富度指數(shù)極顯著負(fù)相關(guān)

3結(jié)論

1）SOC與灌木均勻度指數(shù)、群落均勻度指數(shù)極顯著負(fù)相關(guān)，與群落豐富度指數(shù)極顯著正相關(guān)。TN、TP與灌木所有多樣性指數(shù)（Simpson指數(shù)、Shannon指數(shù)、均勻度指數(shù)、豐富度指數(shù)）及草本均勻度指數(shù)、群落均勻度指數(shù)極顯著負(fù)相關(guān)，而與群落豐富度指數(shù)顯著正相關(guān)。

2）at與灌木Simpson指數(shù)、Shannon指數(shù)及群落Simpson指數(shù)顯著正相關(guān)，與灌木均勻度指數(shù)、群落均勻度指數(shù)極顯著正相關(guān);pr與草本均勻度指數(shù)顯著負(fù)相關(guān)，與草本豐富度指數(shù)、群落豐富度指數(shù)極顯著正相關(guān);ec與灌木Simpson指數(shù)、Shannon指數(shù)、豐富度指數(shù)及群落均勻度極顯著負(fù)相關(guān);al與草本豐富度指數(shù)、群落豐富度指數(shù)極顯著正相關(guān);sh與草本豐富度指數(shù)、Shannon指數(shù)及群落豐富度顯著負(fù)相關(guān)

參考文獻(xiàn)：

[1]LOREAUM，NAEEMS，INCHAUSTIP，etal.Biodiversityand

lenges[J]. Science，2001，294：804-808.

[2]邢鵬飛，李剛，趙祥，等.山西暖性草地碳密度分布特征及其區(qū)域差異[J].草地學(xué)報(bào)，2019，27（6）：1667-1676.

[3］孫小麗.氣候因子和土壤養(yǎng)分對(duì)荒漠草原物種多樣性、生產(chǎn)力及其關(guān)系的影響［D].呼和浩特：內(nèi)蒙古大學(xué)，2015：2-22.

［4］張軼超.大興安嶺林區(qū)不同緯度白樺天然林林下植物物種多樣性及其影響因素研究［D].呼和浩特：內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)，2023：4-6.

[5]ROEM W，BERENDSE F. Soil acidity and nutrient supply ratioas possible factors determining changes in plant species diver-sity in grassland and heathland communities[J]. Biologicalconservation，2000，92（2） ：151-161.

[6］劉旻霞，王剛.高寒草甸植物群落多樣性及土壤因子對(duì)坡向的響應(yīng)[J].生態(tài)學(xué)雜志，2013，32（2）：259-265.

[7］安琪.微生境梯度上植物多樣性變化及其生理特征研究[D].：西北師范大學(xué)，2015：1-59.

[8］白永飛，李凌浩，王其兵，等.錫林河流域草原群落植物多樣性和初級(jí)生產(chǎn)力沿水熱梯度變化的樣帶研究［J].植物生態(tài)學(xué)報(bào)，2000，24（6）：667-673.

[9]張林靜，岳明，顧峰雪，等.新疆阜康綠洲荒漠過(guò)渡帶植物群落物種多樣性與土壤環(huán)境因子的耦合關(guān)系[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2002，13（6）：658-662.

[10]YANG H，WU M，LIU W，et al. Community structure andcomposition in response to climate change in a temperatesteppe[J]. Global Change Biology，2011，17（1） ：452-465.

[11]TABARES X，MAPANI B，BLAUM N，et al. Compositionand diversity of vegetation and pollen spectra along gradientsof grazing intensity and precipitation in southern Africa[J].Review of Palaeobotany and Palynology，2018，253：88-100.

[12］王悅驊，王占海，沈婷婷，等.淺談降水變化對(duì)植物多樣性和生產(chǎn)力的影響[J].草原與草業(yè)，2022，34（2）：15-19.

[13] CHEN H，MA L，XIN X，et al. Plant community responses toincreased precipitation and belowground litter addition ： Evi-dence from a 5-year semiarid grassland experiment[J]. Ecol-ogy and Evolution，2018，8（9） ：4587-4597.

[14」武黃什.羔龍江小北砌凹亦級(jí)日熱休擴(kuò)區(qū)物種羅件仕究[D].哈爾濱：黑龍江大學(xué)，2022：4-8.

[15］王宇超.秦嶺大熊貓主要棲息地植物群落特征及與生境對(duì)應(yīng)關(guān)系分析［D].楊凌：西北農(nóng)林科技大學(xué)，2012：1-15.

［16］彭海英，李小雁，童紹玉.干旱半干旱區(qū)草原灌叢化研究進(jìn)展[J].草業(yè)學(xué)報(bào)，2014，23（2）：313-322.

［17］王艷紅，徐翔，張東杰，等.氣候和生境異質(zhì)性對(duì)華北地區(qū)植物生活型分布格局的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016，44（16） ：9-13.

［18］宋煜，單立山，楊潔，等.生境異質(zhì)性對(duì)典型荒漠植物群落多樣性的影響[J].甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2023，58（6）：136-144，154.

［19］文志，鄭華，歐陽(yáng)志云.生物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)關(guān)系研究進(jìn)展[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2020，31（1）：340-348.

[20］王晶，張欽弟，許強(qiáng)，等.山西龐泉溝銀露梅群落物種多樣性的海拔格局[J].植物學(xué)報(bào)，2016，51（3）：335-342.

[21］李瑞，單立山，解婷婷，等.典型荒漠灌木葉片功能性狀特征隨降水梯度的變化研究［J].干旱區(qū)研究，2023，40（3） ：425-435.

[22]劉彩鳳，段媛媛，王玲玲，等.高原鼠兔干擾對(duì)高寒草甸植物物種多樣性與土壤生態(tài)化學(xué)計(jì)量比間關(guān)系的影響[J].草業(yè)學(xué)報(bào)，2023，32（6）：157-166.

[23］賈風(fēng)勤，任娟娟，張?jiān)?古爾班通古特沙漠沙丘微地形變化對(duì)草本植物多樣性影響［J].生態(tài)學(xué)雜志，2018，37（1） ：26-34.

[24］盧偉，張孜謂，蔡苗苗，等.基于光聲光譜和TCA遷移學(xué)習(xí)的稻種活力檢測(cè)［J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2020，36（22）：341-348.

[25］李冰，朱灣灣，韓翠，等.降水量變化下荒漠草原土壤呼吸及其影響因素[J].植物生態(tài)學(xué)報(bào)，2023，47（9）：1310-1321.

[26］董博源.初植杉木林林下植被群落及生物量特征分析[D].北京：北京林業(yè)大學(xué)，2020：1-18.

（責(zé)任編輯 楊傲秋）