摘要
为揭示科尔沁沙地榆树疏林草原生态系统在退化过程中草本层植物群落特征与碳密度季节动态的响应,探究该草地退化对其碳汇作用的影响,为科学利用这一宝贵草原资源提供有效参考。2020年在科尔沁榆树疏林草原分布的典型区域通辽市科左中旗珠日河牧场乌力吉图分场,以退化榆树疏林草原为研究对象,根据草本层植物种类构成和土壤有机质含量等退化程度指标,依从轻到重的次序将其归为T1、T2和T33类样地。在5月-11月期间,逐月取样调查,研究草本层优势植物和主要类群的数量特征与碳密度的季节动态,研究结果如下: 1.种类构成。调查中发现该研究区域有植物49种,隶属于23科46属,以禾本科、菊科、豆科、藜科植物为主,其中猪毛蒿、糙隐子草、虎尾草、荩草、狭叶米口袋、绿珠藜分布普遍,毛茛科、十字花科等植物均为单种分布。整个生长季,草本层的物种构成中糙隐子草和猪毛蒿均最多;而一年生植物在7月大量出现,在8-9月开始减少,10月完全衰退。 2.物种多样性。草本层的物种丰富度和生物多样性指数各类样地间有显著差异(P<0.05),T3样地的丰富度指数最低,在1.5-2.6之间;T1样地的多样性指数在0.4-2.2之间,T2样地的多样性指数在0.3-1.9之间,T3样地的指数在0.5-2.6之间,T2样地的多样性指数低于其他样地。整个生长季,草本层的Margalef丰富度指数、Shannon-wiener多样性指数、Simpson多样性指数和Pielou均匀度指数总体上呈现先升高后降低的变化,其中以9月份的多样性指数最高为0.5-2.2;10月下降为0.4-1.4。 3.草本层植物群落特征。草本层及其主要经济类群、优势植物的数量特征在不同退化的样地中均有显著差异(P<0.05)。植物间比较,T1样地糙隐子草的综合优势度和重要值最高,猪毛蒿次之,而T2和T3样地均以猪毛蒿综合优势度和重要值最高,糙隐子草次之。主要经济类群比较,多年生禾本科植物的综合优势度和重要值以T1样地最高,而T2、T3样地均以一二年生植物综合优势度和重要值最高。盖度、密度等主要草本层植物群落特征指标,表现为T3样地高于其他样地,动态均为7月份最高,8月份以后呈下降变化,变化幅度较大。糙隐子草、猪毛蒿及按类群的多年生禾本科植物、一二年生植物、豆科植物的盖度、密度均以7月最高,10月最低,但杂类草的各数量特征指标则以6月最高;生物量的变化较大,糙隐子草7月最高,而猪毛蒿9月最高,多年生禾本科植物、豆科植物以9月最高,而一二年生植物以7月最高。 4.草本层植物碳密度及季节动态。T3样地的草本层植物碳密度显著高于T1和T2样地(P<0.05),以7月最高,全年值在9.4-46.4g/m2之间。全年比较,7月和9月份的碳密度相对较高,10月份相对较低。植物种间比较,猪毛蒿的碳密度最高,并且T3显著高于T1,糙隐子草则T1显著高于T3。各类群比较,多年生禾本科植物、杂类草的碳密度均为T1显著高于T2和T3,表现为T1>T2>T3;一二年生植物和豆科植物的碳密度均为T3显著高于T1。