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水分條件改變對植物群落組成和結構的影響
降水通過調節(jié)土壤水分含量間接影響植物群落的組成和結構。目前研究發(fā)現,不同類型的植物群落對降水格局變化的響應規(guī)律存在差異。在增溫條件下,土壤微環(huán)境水分隨之改變,進而間接影響植物的生長。增溫造成的干旱脅迫是影響植物群落物種數量和蓋度的主要因素。隨著溫度升高,藏北高寒草甸群落物種數量逐漸減少,淺根植物因抗旱能力差,較深根植物對增溫響應更為強烈,數量減少得更多。降水變化不僅對干旱、半干旱地區(qū)植物群落影響顯著,也可能影響相對濕潤的地區(qū)。在紫花針茅為優(yōu)勢種的高寒草原中,禾草類植物地上生物量在降水的促進下顯著增長,從而引起群落蓋度的增加。然而,青藏高原物種多樣性對降水的響應情況目前結論仍不一致。部分研究指出,在青藏高原高寒草甸和高寒草原地區(qū)生長季降水較溫暖指數對物種豐富度的影響更大?,隨著降水增加,植物群落物種多樣性有不同程度的提高。也有研究表明,降水變化對多樣性影響并不顯著,降水變化并未改變物種多樣性。這可能是因為高寒草原的高蒸發(fā)量使得水分無法滿足植物的需求量,而降水的短期動態(tài)波動可能會影響實驗結果?。降水通過影響土壤水分,間接調節(jié)植物群落生長,具有一定滯后效應和累積效應,造成了觀測結果的不一致性。因此,確定合適的時間尺度對準確預測降水格局改變下植物群落變動情況至關重要,亟待開展長期定位觀測試驗。
除關注青藏高原單個站點外,空間尺度的研究也不容忽視。藏北高原高寒草地樣帶橫跨羌塘高原東、中、西部,涵蓋高寒草原、高寒草甸和高寒荒漠等植被群落類型,樣帶尺度上的物種豐富度和多樣性與降水呈指數型增長關系,降水增加有利于群落結構優(yōu)化。高寒草地生態(tài)系統(tǒng)對氣候變化的敏感性可能在很大程度上源于降水時空格局的變化,降水格局的改變造成土壤水分、養(yǎng)分分布的空間異質性,從而影響草地群落物種的比例及其相對重要性,驅動群落演替的方向和過程。未來降水格局的改變很可能會對水分敏感地區(qū)的群落物種組成和結構產生深遠的影響?。