乌兰布和沙漠植物群落相异性及其影响因素

doi:10.7522/j.issn.1000-694X.2022.00037

摘要/Abstract

摘要：

β多样性反映群落间物种组成的相异性，是生态学研究的热点问题。通过对乌兰布和沙漠46个样地植物群落的调查数据进行分析，运用S?rensen相异性指数衡量该地区植物群落β多样性格局，并通过主成分分析、Mantel及Partial Mantel检验等方法来衡量各环境因子差异（包括气候和土壤）和群落地理距离对该区域植物群落β多样性格局的影响。结果表明：乌兰布和沙漠植物群落之间物种组成差异较大，物种周转（β_sim）主导植物群落β多样性。气候因素、土壤因素和地理距离对植物群落β多样性及其周转组分有显著影响，物种周转对其响应与植物群落β多样性保持一致。乌兰布和沙漠植物群落物种在空间上的周转是环境限制和扩散限制综合作用的结果，环境过滤对植物群落β多样性及组分的影响超过扩散限制。

关键词: 植物群落β多样性, 环境过滤, 扩散限制, 周转, 嵌套, 乌兰布和沙漠

Abstract:

β diversity reflects the heterogeneity of species composition in communities， and is a hot topic in ecological research. In this study， we investigated plant communities from 46 sites in Ulan Buh Desert and used S?rensen heterogeneity index to measure β diversity patterns. Principal component analysis （PCA）， Mantel and Partial Mantel tests were used to evaluate the effects of different environmental factors （including climate and soil） and community spatial distance on β diversity. The results showed that species composition differed greatly between ulan Bu and desert plant communities， and species turnover dominated the β diversity. Climate， soil and spatial distance had significant effects on β diversity and its turnover components， and the response of species turnover to β diversity was consistent with β diversity. The spatial alternation of plant species in Ulan Buh Desert is the result of the combined effects of environmental and dispersal limits， but the effects of environmental filtration on β diversity and composition exceed dispersal limits.

Key words: β diversity, environmental filtration, diffusion restriction, turnover, nested, Ulan Buh Desert

中图分类号:

Q948.1

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图/表 4

图1 乌兰布和沙漠研究区采样点分布

Fig.1 Distribution map of sampling points in Ulan Buh Desert

图2 基于S?rensen 指数算法的周转组分（βsim）和嵌套组分（βnes）及其在总体β多样性（βsor）中所占比例分布

Fig.2 Distribution of βsim， βnes and their proportion in βsor based on S?rensen index

表1 乌兰布和沙漠环境因子的主成分分析

Table 1 Principal component analysis of environmental factors in Ulan Buh Desert

环境因子	主成分
环境因子	1	2	3	4
年均气温（MAT）	0.358	0.143	0.222	0.16
最暖月最高气温 (MTWM)	0.330	0.139	0.308	<0.1
最冷月最低气温(MTCM)	0.226	<0.1	-0.272	0.454
年降水量(MAP)	-0.413	<0.1	<0.1	0.114
最湿润月降水量 (PWM)	-0.406	<0.1	<0.1	0.109
最干旱月降水量 (PDM)	-0.151	<0.1	0.586	<0.1
最湿润季降水量(PWQ)	-0.412	<0.1	<0.1	0.123
最干旱季降水量(PDQ)	-0.181	<0.1	0.584	<0.1
全氮(STN)	<0.1	-0.365	<0.1	<0.1
全磷(STP)	0.164	-0.481	<0.1	<0.1
全钾(STK)	0.150	-0.219	<0.1	-0.66
有机质(SOM)	<0.1	-0.555	<0.1	<0.1
速效磷(SAP)	0.149	-0.231	<0.1	0.444
速效钾(SAK)	<0.1	-0.399	<0.1	0.244
海拔	-0.263	-0.149	-0.277	-0.152
特征值	5.37	2.60	2.19	1.17
贡献率/%	35.8	17.3	14.6	7.8
累积贡献率/%	35.8	53.1	66.7	75.5

图3 群落β多样性及其组分与气候因素（A）、土壤因素（B）和地理距离（C）间Mantel及Partial Mantel检验的相关性（*：P<0.05；**：P<0.01；***：P<0.001）

Fig.3 Mantel and Partial Mantel tests （*： P<0.05； ** ： P<0.01；*** ： P<0.001） showed that β diversity and its components were correlated with climatic factors （A）， soil factors （B） and geographical distance （C）

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