摘要
宁夏回族自治区罗山国家级自然保护区位于毛乌素沙漠的南缘，地处我国西北部温带草原与荒漠的分界线，素有“荒漠翡翠”之称。保护区分布有荒漠草原、典型草原和草甸草原三个草地类型，在气候调节、水源涵养、防风固沙以及固碳、释氧等方面发挥了重要作用。了解保护区内草地健康状况、探究草地植物群落分布格局及其与环境因子的关系对保护区及其周边区域草地物种多样性保护和草地科学管理具有重要意义。本文以宁夏罗山国家级自然保护区草地为对象，选择40个代表性样地，基于群落调查和环境因子观测数据，采用二歧双向指示种法(TWINSPAN)及除趋势对应分析(DCA)排序对宁夏罗山草地植被进行分类;比较植物群落特征、物种多样性及土壤因子变化及其空间分布特征;采用冗余分析(RDA)与典型相关分析(CCA)分析植被与环境因子的关系;并构建健康评价指标体系，对罗山草地健康状况进行评价。主要结果如下: (1)借助TWINSPAN双向指示种分析并结合DCA排序将罗山草地植被划分为13个群落类型:分布于海拔1550m左右的中亚紫菀木群落(Asterothamnuscentraliasiaticus)，分布于海拔1600-1750m的毛刺锦鸡儿群落(Caraganatibetica)、猫头刺群落(Oxytropisaciphylla)和短花针茅+冷蒿+蓍状亚菊群落(Stipabreviflora+Artemisiafrigida+Ajaniaachilloides),分布于海拔1800m左右的刺旋花群落(Convolvulustragacanthoides)和阿拉善鹅观草+多序岩黄芪+小叶黑柴胡群落(Elymusalashanicus+Hedysarumpolybotrys+Bupleurumsmithii),分布于海拔1750-1850m的短花针茅+大针茅群落(Stipabreviflora+Stipagrandis)和冷蒿群落(Artemisiafrigida)，分布于海拔1800-2100m的长芒草群落(Stipabungeana)、大针茅群落(Stipagrandis)、大针茅+白莲蒿群落(Stipagrandis+Artemisiastechmanniana)和芨芨草群落(Neotriniasplendens)，以及分布于海拔2500m左右的干生薹草群落(Carexaridula)。 (2)群落特征方面，群落密度和盖度随着海拔升高呈现出升高的趋势;群落生物量随着海拔升高先降低后升高;群落高度随着海拔升高先下降后上升，在海拔高度1600-1750m时有最低值;群落丰富度指数随着海拔升高而升高，至海拔1850-2100m处，群落丰富度指数的变化趋于平缓;多样性指数和均匀度指数沿海拔梯度的变化基本表现出一致性，随着海拔升高呈先升高后下降的变化趋势;辛普森指数随着海拔升高而下降。土壤养分方面，土壤速效钾含量和全磷含量呈现出沿海拔升高先降低后升高的变化特征，其他土壤养分含量均呈随着海拔升高而升高的变化特征。 (3)CCA排序结果表明，土壤碱解氮含量、含水量、全氮含量、砂粒含量及海拔高度等5个环境因子对群落分布影响显著(P＜0.05)。土壤因子和地形因子共同解释了群落格局变化的58.26％,其中土壤因子解释了34.72％,地形因子解释了9.74％,地形因子与土壤因子共同解释量为13.8％。RDA分析表明，环境因子对群落特征和物种多样性变化累计解释量分别为97.61％和98.15％。 (4)从生态系统结构与功能入手，利用主成分分析法筛选并构建宁夏罗山草地健康评价指标体系。敏感指标共9项，分别为:地上生物量、群落盖度、物种多样性、土壤含水量、土壤容重、土壤有机质含量、土壤全氮含量、土壤全磷含量和土壤速效磷含量。采用灰色关联分析对不同草地群落类型进行健康评价。结果表明罗山草地健康状况表现有健康、亚健康、警戒和差四个等级，其中干生薹草群落、大针茅群落、长芒草群落、大针茅+白莲蒿群落和阿拉善鹅观草+多序岩黄芪+小叶黑柴胡群落健康状况良好，为健康等级;亚健康等级主要为短花针茅+大针茅群落、短花针茅+冷蒿+蓍状亚菊群落和部分长芒草群落及大针茅+白莲蒿群落;警戒等级主要为毛刺锦鸡儿群落和冷蒿群落;健康状况较差的草地主要为刺旋花群落、部分毛刺锦鸡儿群落和猫头刺群落。
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