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水分条件改变对植物群落组成和结构的影响
降水通过调节土壤水分含量间接影响植物群落的组成和结构。目前研究发现,不同类型的植物群落对降水格局变化的响应规律存在差异。在增温条件下,土壤微环境水分随之改变,进而间接影响植物的生长。增温造成的干旱胁迫是影响植物群落物种数量和盖度的主要因素。随着温度升高,藏北高寒草甸群落物种数量逐渐减少,浅根植物因抗旱能力差,较深根植物对增温响应更为强烈,数量减少得更多。降水变化不仅对干旱、半干旱地区植物群落影响显著,也可能影响相对湿润的地区。在紫花针茅为优势种的高寒草原中,禾草类植物地上生物量在降水的促进下显著增长,从而引起群落盖度的增加。然而,青藏高原物种多样性对降水的响应情况目前结论仍不一致。部分研究指出,在青藏高原高寒草甸和高寒草原地区生长季降水较温暖指数对物种丰富度的影响更大 ,随着降水增加,植物群落物种多样性有不同程度的提高。也有研究表明,降水变化对多样性影响并不显著,降水变化并未改变物种多样性。这可能是因为高寒草原的高蒸发量使得水分无法满足植物的需求量,而降水的短期动态波动可能会影响实验结果 。降水通过影响土壤水分,间接调节植物群落生长,具有一定滞后效应和累积效应,造成了观测结果的不一致性。因此,确定合适的时间尺度对准确预测降水格局改变下植物群落变动情况至关重要,亟待开展长期定位观测试验。
除关注青藏高原单个站点外,空间尺度的研究也不容忽视。藏北高原高寒草地样带横跨羌塘高原东、中、西部,涵盖高寒草原、高寒草甸和高寒荒漠等植被群落类型,样带尺度上的物种丰富度和多样性与降水呈指数型增长关系,降水增加有利于群落结构优化。高寒草地生态系统对气候变化的敏感性可能在很大程度上源于降水时空格局的变化,降水格局的改变造成土壤水分、养分分布的空间异质性,从而影响草地群落物种的比例及其相对重要性,驱动群落演替的方向和过程。未来降水格局的改变很可能会对水分敏感地区的群落物种组成和结构产生深远的影响 。