物种多样性对豆科牧草功能特征的影响

【摘要】：豆科牧草作为一个特殊的功能类群,对促进生态系统功能的发挥有着重要的作用,随物种多样性的增加,豆科植物对生态系统功能的促进作用有所增强,然而,物种多样性对豆科牧草的影响则少见报道。本研究选取8种一年生栽培牧草,采用室外盆栽方法,就物种多样性对两种豆科牧草箭舌豌豆(Vicia sativa, VS)和山黧豆(Lathyrus sativus, LS)的地上和地下功能特征、生物量及固氮性能的影响进行了研究。结果表明,物种多样性对豆科牧草功能特征有不同程度的影响,而且不同豆科牧草物种对物种多样性的响应也不同。就地上功能特征而言,物种多样性对两种豆科牧草的株高均有促进作用,二者呈显著正相关关系；物种多样性对两种豆科牧草比叶面积有不同的影响：山黧豆的比叶面积与物种多样性间呈显著正相关关系,而箭舌豌豆比叶面积与物种多样性间相关性不显著；随着物种多样性的增加,山黧豆的相对生长率下降,二者间呈显著负相关关系,而物种多样性与箭舌豌豆相对生长率之间相关性不显著；两种豆科牧草的单位叶面积根量都与物种多样性呈显著负相关关系；山黧豆的叶干物质含量随物种多样性的增加呈下降趋势,而箭舌豌豆叶干物质含量与物种多样性之间相关性不显著。物种多样性对两种豆科牧草苗期根功能特征也有不同的影响。其中,箭舌豌豆苗期根深、根长、根表面积、根直径随物种多样性增加变化不明显,这4个特征与物种多样性间相关性不显著；根冠比则与物种多样性间呈显著负相关关系；而比根长则与物种多样性间呈显著正相关关系。山黧豆苗期根深、根长、根表面积和比根长均随物种多样性的增加呈增加趋势,四者与多样性间显著正相关；根平均直径与物种多样性间相关性不显著；但根冠比则与物种多样性间呈显著负相关关系。无论地上、地下生物量还是固氮性能均随物种多样性的增加而显著下降。此结果说明,随着物种多样性的增加,群落中各物种对资源的竞争性利用使得豆科牧草表现出一定的适应性对策,以利于地下空间、水分和养分资源的获取。但由于在多样性较高群落中,其他牧草对地上及地下资源的竞争性利用增强,使得豆科牧草的生长受到一定程度的限制,进而影响了豆科牧草地上、地下生物量的积累及固氮性能发挥。