摘要
全球气候变化导致极端干旱和极端降水事件频发，对荒漠草原植物物种多样性和生产力产生深远影响，了解降水变化对荒漠草原植物物种多样性和生产力的影响，有助于揭示荒漠草原植物对全球气候变化的适应机制。本文以宁夏盐池荒漠草原为研究对象，设置了自然降水(对照，CK)、减少50％降水(-50％降水)和增加50％降水(+50％)等三个处理，并将2018-2019年划分为枯水年，2021-2022年划分为丰水年。基于2018-2021年四年的植被调查、地上、地下生产力数据，分析了降水对生产力的抵抗力、敏感性、响应比以及不对称响应指数，揭示荒漠草原植物群落生产力和物种多样性对降水变化的响应机制，理解全球气候变化背景下荒漠草原植物对降水变化的适应机制。研究结果如下: (1)2018年、2020年、丰水年、枯水年和4年均值结果显示，-50％降水处理显著降低Shannon-Wiener指数和物种丰富度，而+50％降水处理对其无显著影响。4年均值结果表明，-50％降水处理均降低群落和不同功能群(豆科、禾本科和杂类草)植物高度、盖度和多度。枯水年的-50％降水处理显著降低植物群落盖度和高度以及豆科和杂类草盖度。 (2)荒漠草原植物群落生产力对降水减少的响应强于降水增加。-50％降水处理显著降低群落2019和2020年地上、豆科和禾本科植物地上生产力以及2021年优势物种和非优势物种植物地上生产力。4年均值表明，-50％降水处理显著降低优势物种、非优势物种、不同功能群(豆科、禾本科和杂类草)和群落地上生产力，而+50％降水处理对以上生产力指标无显著影响。丰水年和枯水年的-50％处理显著降低群落、豆科和禾本科地上生产力。此外，-50％降水处理生产力权衡比更倾向于地下生产力，导致地下生产力占比呈上升趋势。 (3)-50％降水处理的群落地上、不同功能群(豆科、禾本科和杂类草)、非优势物种和优势物种地上抵抗力、降水敏感性、降水响应比均低于+50％降水处理，导致地上生产力对降水变化呈负不对称响应，而地下生产力对降水变化呈正不对称响应。 (4)在降水变化条件下，物种多样性与生产力均呈极显著的二次函数相关关系。降水通过对植物群落高度、丰富度和盖度产生显著正向影响，进而影响植物群落地上生产力。群落地上生产力变异的贡献度由高到低分别为杂类草、禾本科和豆科植物地上生产力以及群落盖度、高度和物种丰富度，群落总生产力变异的贡献度由高到低分别为地下生产力、地上生产力、非优势物种地上生产力、盖度。 综上所述，在极端干旱条件下，可以考虑采取灌溉和补水措施，以维持荒漠草原植物的生长和生产力。此外，在采取措施对荒漠草原植被进行恢复和保护时，应特别是针对豆科和禾本科等功能群植物，加强保护力度，以提高植物群落的多样性和生产力。
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