人为干扰对黄河中下游河岸带植物多样性和土壤物理性质的影响

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河岸带是河流生态系统和陆地生态系统的过渡带,在陆地生态系统和河流生态系统之间起着物质传输、能量转化、信息交换、过滤器和廊道的作用,是生物流的重要屏障,是地球上最复杂多样的生境之一,具有独特的生态系统结构和服务功能。随着人类活动对河流的过渡开发以及农业用地的扩张,黄河中下游河岸带以农业用地为主,河岸带生态环境遭到严重的破坏。本研究以黄河中下游河岸带为例,根据实地调研结果,按照人类活动程度不同,筛选出具有不同程度人为干扰的河岸带(轻度、中度、重度),对不同干扰程度河岸带的自然环境、植物特征和土壤物理性质等进行调查、采样、分析研究,综合结果分析如下:(1)黄河中下游河岸带植被种类科属种类较多,随着干扰程度增加植物物种数增多,并伴随着新物种出现;3种人为干扰河岸带中,禾本科植物在植物种类、平均盖度、频度、多度等方面最高,其次为菊科,而其余科属只有少数种或单一种的存在。(2)黄河河岸带中下游区域,不同程度人为干扰下,植物α多样性总体呈现出,中度>重度>轻度:不同程度人为干扰下,距河岸不同距离,植物均匀度指数无显著差异;植物丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数和优势度在距河岸200m处,轻度干扰河岸带显著低于中度和重度干扰河岸带,在距河岸2m处,轻度干扰河岸带低于中度和重度干扰河岸带。(3)植物β多样性:相似性指数总体呈现中度>轻度>重度;在100m-150m植被带之间相似性指数中度干扰河岸带显著大于重度干扰河岸带,其余植被带均无显著差异;替代性指数在不同干扰河岸带中总体呈现轻度<中度<重度,在100m-150m植被带之间替代性指数无显著差异,其余植被带之间轻度干扰河岸带均显著小于重度干扰河岸带。(4)轻度干扰河岸带植物α多样性之间均存在极显著正相关;中度干扰河岸带植物α多样性之间均存在正相关;重度干扰河岸带植物丰富度指数与均匀度指数成负相关,其余植物α多样性之间均存在正相关。(5)不同人为干扰河岸带中,土壤含水率总体呈现出,重度<轻度<中度;土壤容重和土壤非毛管孔隙度总体均呈现出随干扰程度增加呈上升趋势;土壤持水量、总孔隙度和毛管孔隙度总体均呈现出随十扰程度增加呈下降趋势;在轻度和中度十扰河岸带,土壤含水率、土壤持水量、土壤总孔隙度和土壤毛管孔隙度随土层深度增加大致呈现下降趋势,土壤容重和非毛管孔隙度随土层深度增加大致呈现上升趋势;在重度干扰河岸带,随着土层深度变化,上壤含水率、土壤容重、上壤持水量、土壤总孔隙度和土壤毛管孔隙度随土层深度增加呈先减小再增加的趋势,土壤非毛管孔隙度随土层深度增加呈现先增加再减小的趋势;随距河岸距离的增加,土壤水分和非毛管孔隙度变化明显,其他物理指标变化较小。(6)黄河河岸带中下游区域,轻中度干扰河岸带中,土壤含水率与土壤持水量、总孔隙度、毛管孔隙度均成正相关关系,与土壤容重和土壤非毛管孔隙度均成负相关关系。(7)黄河河岸带中下游区域,轻中度干扰河岸带中,植物α多样性指数与土壤含水率、土壤持水量、总孔隙度和毛管孔隙度均成正相关关系,与土壤容重和土壤非毛管孔隙度均成负相关关系。(8)黄河河岸带中下游区域,轻度干扰河岸带土壤总孔隙度对植物多样性贡献率最大,为80.2是轻度干扰河岸带土壤物理性质驱动植物α多样性变化的主要因子;中度干扰河岸带土壤毛管孔隙度对植物多样性贡献率最大,为37.6,是中度干扰河岸带土壤物理性质驱动植物α多样性变化的主要因子;重度干扰河岸带土壤毛管持水量对植物多样性贡献率最大,为42.8,是重度干扰河岸带土壤物理性质驱动植物α多样性变化的主要因子。
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