摘要：该研究沿着灌木覆盖梯度进行了实地调查，以探究灌丛化对高山草甸植物群落结构和功能的影响。结果表明，随着灌丛化程度的增加，草甸群落的总覆盖率、密度、地上生物量、物种丰富度和多样性逐渐降低；地上生态系统的多功能性也沿着灌木覆盖梯度下降；当灌木覆盖率达到90%时，杂草的相对重要性值显著增加，而莎草科则呈相反趋势。总体而言，灌木化对草本群落结构和功能产生负面影响，这对持续气候变化下青藏高原高寒草甸的管理具有重要意义。
关键词：灌丛化；高寒草甸
文 章 信 息
译名：灌丛化对青藏高原高寒草甸群落结构和功能的负面影响
发表时间：2022年5月3日
期刊影响因子：3.6（2023）
第一单位：西北农林科技大学黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室
通讯单位：西北农林科技大学黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室
文 章 亮 点
1.灌丛化降低草本植物物种丰富度；
2.灌丛化增加杂草功能群相对重要性，降低莎草科功能群相对重要性值；
3.灌丛化对草本群落结构和功能具有负面影响。
文 章 简 介
1 研究意义
2 研究方法
3 研究结果
3.1 沿灌丛化梯度的群落组成和结构变化
主成分分析前两个轴解释了10个植物群落变量的59.4%的方差（图4a）。贡献大于10%的7个变量是：杂草和莎草科功能群的相对重要性值、地上生物量、密度、物种丰富度、覆盖率和Shannon-Wiener多样性指数（图4b）。随着灌木入侵程度的增加，草本覆盖率和密度急剧下降，0、30%、60%和90%的草地灌木覆盖率分别为89%、74.1%、61.6%和34.3%（图5a）。灌木覆盖率为30%、60%和90%的草甸中的草本植物密度分别为无灌木高山草甸的78.9%、60.2%和44.8%（图5b）。
草本植物地上生物量、物种丰富度和Shannon-Wiener多样性指数也随着灌木的入侵而逐渐降低。在灌木覆盖率为30%、60%和90%的草甸中，生物量分别为没有灌木的高山草甸的86.5%、75.6%和36.2%（图5c）。灌木覆盖率为90%的草地的草本物种丰富度显著低于灌木覆盖率为0%、30%和60%的草地（图5d）。同样，Shannon-Wiener多样性指数在灌木覆盖率为90%的草地上最低，在没有灌木的草地上最高（图5e）。随着灌木入侵程度的增加，生态系统多功能性显著降低，灌木覆盖率为0、30%、60%和90%的草地的平均多功能性指数分别为0.75、0.19、-0.03和-1.17（图5f）。
4 讨论
研究发现草地灌丛化导致9种草本植物局部灭绝，当灌木覆盖率为30%、60%和90%时，分别有9、11和17种新物种在草地上定植。由于密度较低的稀有物种种群随机性更大，更有可能灭绝；此外，光的可用性是草地上低矮植物生长的主要限制因素之一，并且较高的植物物种在低光照水平下比较矮物种具有竞争优势。杂草功能群的相对重要性值在灌木覆盖率为90%的草地物种显著增加，而莎草科功能群则表现出相反的趋势，优势莎草青藏苔草和嵩草被杂草点地梅和柔毛蓼所取代，这些杂草能更好地利用阳光斑点，在阴凉条件下优于莎草。
一些研究发现，草地灌丛化具有护理作用，并在半干旱沙质土壤的灌丛下促进草本植物丰富度，本研究显示了相反趋势的证据。虽然一些物种受益于灌木的入侵，但物种丰富度的总体下降，表明灌木覆盖率的增加会导致功能独特物种的严重丧失，并对高山草甸的群落结构产生负面影响。当灌木覆盖率达到90%时，这种变化会加剧，对草甸的生态系统功能产生广泛影响。此外，随着灌丛化的增加，生物量和草本植物的覆盖率都显示出急剧下降，这也表明生态系统功能的丧失。随着灌木覆盖率的增加，多功能性指数的逐渐下降进一步证明了这一点。然而，最显著的差异发生在灌木覆盖率为90%的区域。这表明在60%到90%的灌木覆盖率之间存在一个相对较高的阈值，之后高山草甸群落的多功能性会严重退化。本研究中记录的草甸群落结构和功能的差异强烈表明，灌木侵占增加了高山草甸退化的风险。此外，退化的程度随着灌木覆盖的增加而增加。较低的物种丰富度和多样性将限制草甸群落主要组成部分之间的补偿性相互作用，从而降低生态系统的稳定性
5 主要结论
Reference:
本期分享来自2022级草学专业硕士研究生汪月凤
