干旱区生态环境知识资源中心(Arid): 内蒙古草原不同土壤pH条件下植物生物量和多样性的关系:样带调查和控制实验的比较研究

Arid

	内蒙古草原不同土壤pH条件下植物生物量和多样性的关系:样带调查和控制实验的比较研究
其他题名	The biomass-diversity relationship depends upon soil pH variations in Inner Mongolian grasslands:Insight from comparison between gradient observations and manipulative experiments
	李子雁 1; 刘尊驰 1; 鄢创 2; 张静静 1; 时新荣 3; 袁志友 3
来源期刊	草业学报
ISSN	1004-5759
出版年	2020
卷号	29 期号:1 页码:38-49
中文摘要	生物量与多样性的关系一直是生态学研究的热点问题,已有研究显示二者的关系受环境因子的影响,但是关于土壤pH变化对草原植物群落生物量和多样性的影响及其在样带空间调查实验与定点控制实验之间差异的研究还无报道。采用样带调查实验和控制实验相结合的方法,研究了在自然条件下内蒙古草原样带上植物群落生物量和多样性的关系变化及其与土壤pH的关系,同时通过外源添加硫酸或氢氧化钠溶液,研究人为改变土壤pH后草原植物群落生物量和多样性的关系变化,并比较样带调查实验和控制实验两种方法所得结果的差异及机制。研究结果表明:1)在样带空间梯度上,土壤pH变化主要受土壤类型、植被类型及干旱指数的影响。沿天然的pH梯度,地上生物量与土壤pH间呈现为显著的U型曲线关系,物种丰富度与土壤pH也呈显著的U型曲线关系,生物量与多样性二者之间为显著正相关关系;2)在定位的酸碱控制实验中,地上生物量与土壤pH间呈显著的上凸单峰曲线关系,物种丰富度与土壤pH之间也呈显著的单峰曲线关系,生物量与多样性的关系因植被类型而异:在荒漠草原二者为正相关,而在典型草原二者无显著相关性。可以看出,草原生物量和多样性与土壤pH密切相关,并且在样带上和控制实验中呈现出相反的结果,多样性和生物量的关系也不完全相同。两种研究方法出现差异的原因是样带观察反映的是生态系统长期适应的结果,而控制实验结果反映的是生态系统对环境变化的短期响应,这种时空尺度的差异造成了两种研究方法所得结果的不同。
英文摘要	The relationship between biomass and diversity is a hot topic in ecological research.Although studies have found that this relationship is influenced by environmental factors,no study has tested the congruence of biomass-diversity responses to changing soil pH obtained from studies using an observational approach and studies using manipulative experiments in grasslands.Here,we combined manipulative and observational approaches to investigate the biomass-diversity relationship response to soil pH in Inner Mongolian grasslands. We found:1)Along a natural transect,soil pH was mainly affected by soil and grassland types,and aridity index. The relationship between aboveground biomass and soil pH showed a U-shaped curve.Species richness showed a significant U-shaped curve in relation to soil pH.Diversity was positively correlated to aboveground biomass.2)In the acid/alkaline addition experiments,the relationship between aboveground biomass and soil pH was characterized by a one-peak curve.This was also true for species richness in relation to soil pH.The biomass- diversity relationship depended on grassland types:A positive correlation could be found in desert grasslands, but not in typical/meadow grasslands.Our study suggested that the relationships between biomass and diversity in temperate grasslands were dependent upon the variations in soil pH.The observation that results from manipulative experiments were opposite to those from observational studies might be attributed to the fact that the observations along transects reflect the results of long-term adaptation.In contrast,results from manipulative experiments reflect the short-term response to environmental changes.
中文关键词	控制实验 ; 调查实验 ; 土壤pH ; 温带草原 ; 生物量 ; 多样性
英文关键词	manipulative experiments observational studies soil pH temperate grasslands biomass diversity
语种	中文
收录类别	CSCD
WOS类目	AGRICULTURE MULTIDISCIPLINARY
WOS研究方向	Agriculture
CSCD记录号	CSCD:6652982
来源机构	西北农林科技大学
资源类型	期刊论文
条目标识符	http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/316139
作者单位	1.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, 杨凌, 陕西 712100, 中国; 2.中国科学院水利部水土保持研究所, 黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室, 杨凌, 陕西 712100, 中国; 3.西北农林科技大学;;中国科学院水利部水土保持研究所, 黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室;;黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室, 杨凌;;杨凌, 陕西;;陕西 712100;;712100, 中国
推荐引用方式 GB/T 7714	李子雁,刘尊驰,鄢创,等. 内蒙古草原不同土壤pH条件下植物生物量和多样性的关系:样带调查和控制实验的比较研究[J]. 西北农林科技大学,2020,29(1):38-49.
APA	李子雁,刘尊驰,鄢创,张静静,时新荣,&袁志友.(2020).内蒙古草原不同土壤pH条件下植物生物量和多样性的关系:样带调查和控制实验的比较研究.草业学报,29(1),38-49.
MLA	李子雁,et al."内蒙古草原不同土壤pH条件下植物生物量和多样性的关系:样带调查和控制实验的比较研究".草业学报 29.1(2020):38-49.