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生态环境退化、全球变化等致使物种多样性不断丧失,而物种多样性保护已成为当今生态学家重点关注的科学问题之一。敦煌阳关自然保护区位于河西走廊最西端,处于绿洲和沙漠之间的生态过渡区,具有重要的地理、历史和生态地位,其生物资源丰富,有重要的实践意义和研究价值。目前有关研究区生物多样性、植物多样性等的研究报道还非常有限,而对于植物群落物种多样性与环境因子间关系的研究更少,相关的科学研究工作才刚刚起步。鉴于此,本研究分别从植物区系、群落分类与排序、物种多样性、土壤特征以及与土壤因子、海拔高度的关系等方面开展基础调查研究,可为保护区植物多样性的保护、管理和恢复等提供科学的理论依据。其主要研究结果如下: (1)敦煌阳关自然保护区调查到维管束植物27科66属86种,具有小科多、大科少,优势属明显、单种属多的特点,表明研究区内植物种类较少,且大多是旱生、中旱生植物,其生境条件较为复杂,异质性较高。种子植物科和属的区系分布类型主要以温带分布为主,尤以北温带显著,表明研究区具有典型的温带区系特征。 (2)敦煌阳关自然保护区植被共划分为4个群落类型,群落内的物种组成和生境条件相近,群落间的差异较大,表明研究区内植物群落的结构简单、分布稀疏的特点。植物群落分类与排序的结果一致,表明土壤水分是影响研究区植物群落分布的主要因素。 (3)敦煌阳关自然保护区植物群落物种多样性水平总体较低,不同层片的多样性指数均小于总体多样性,其草本层的多样性最高,物种多样性指数在各群落间的差异显著,说明植物群落的结构组成简单,具有一定荒漠植被的特点。物种多样性、均匀度和丰富度在各群落间和不同层片群落间的变化趋势基本一致,沙拐枣(Calligonum mongolicum)群落→黑果枸杞(Lycium ruthenicum)群落→芦苇(Phragmites communis)群落→羽毛荸荠(Heleocharis wichurai)群落,依次呈不断增加的趋势,反映了不同群落间物种组成和生境的异质性。各群落类型间相似性指数结果,也表明研究区内各群落间的生境异质性较高,体现了敦煌阳关自然保护区生态系统的多样性。 (4)敦煌阳关自然保护区内各群落的土壤含水量总体较低,其养分含量相对较高,各群落间和不同土壤深度下土壤含水量和养分含量的变化规律相一致,均随着土壤深度的增加而不断增大,且羽毛荸荠群落含量最高。不同群落间的各土壤盐离子含量较低,而都在0-20cm土壤剖面下最高,且随着土层深度的增加而减小,说明研究区内的土壤盐离子分布不均匀,且具有一定的表聚性。 (5)各群落物种丰富度指数与0-60cm剖面下土壤含水量均呈显著正相关关系,说明浅层土壤含水量对物种丰富度有重要影响;各土壤剖面下不同物种多样性指数与土壤养分含量间均有显著关系,但没有一致的规律,而与土壤盐离子间没有显著关系,说明土壤养分也对植物群落物种多样性有重要影响。CCA及偏CCA分析结果表明,土壤因子是影响敦煌阳关自然保护区植物群落分布的最重要条件,其养分和盐离子是主要的影响因子。