小针茅荒漠草原水分动态及其对地上生物量的影响

【摘要】：水分是控制陆地生态系统结构和功能的重要因子。特别是在草原区,降水和土壤水分是地上生物量的主要限制因素。荒漠草原是重要的草地生态系统类型,同时也是内蒙古最重要的草地资源之一。然而,受全球气候变化影响,以及草地资源的不合理利用,导致荒漠草原区退化严重。荒漠草原生态系统结构和功能及其对水分因子的响应受到广泛关注。 本文以小针茅荒漠草原为例,通过对该地区群落以及各功能群地上生物量的定位调查,结合2009-2012年对降雨、土壤含水量等指标4年的逐时监测和附近气象站50年的降雨资料,分析和探讨了降雨对小针茅草原土壤水分时间动态的影响,以及该地区群落以及各功能群地上生物量的动态特征及其对水分因子的响应,主要结论如下： 1.生长季内土壤水分动态存在单峰或双峰两种模式,土壤水分变化明显受到降雨分布格局的影响。 2.降雨量越大、降雨强度越大或降雨前土壤含水量越高,雨水下渗就越明显。少于5mm的降雨对地表以下15cm土壤水分没有影响,18mm以上的降雨对该层土壤水分才有较强的补充作用。 3.荒漠草原区群落地上生物量较低,年际间波动较大。构成群落生物量的主体是多年生禾草功能群。然而在生长季内多年生禾草生物量所占的比重逐渐降低,其它功能群对群落总生物量的贡献率则均呈持续增大的趋势。 4.群落地上生物量与生长季和前两月平均土壤含水量(15cm)以及生长季累积降雨量均成极显著正相关关系,但是与前两月累积降雨量相关性不显著。无论是生长季或是前两个月内,多年生禾草功能群的地上生物量与平均土壤含水量(15cm)均呈显著正相关关系,与累积降雨量相关性不显著；而灌木半灌木以及多年生杂类草功能群的地上生物量与累积降雨量均呈显著线性正相关,与平均土壤含水量(15cm)相关性关系不显著。