巴丹吉林沙漠南緣植被物種多樣性及其與土壤特性的關(guān)系

王 蒙，董治寶，羅萬銀，逯軍峰，李繼彥，崔徐甲，張 玉

（1 中國(guó)科學(xué)院 寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所 沙漠與沙漠化重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，蘭州730000；2 陜西師范大學(xué) 旅游與環(huán)境學(xué)院，西安710062）

巴丹吉林沙漠位于阿拉善荒漠中心，是中國(guó)第二大沙漠［1］，以其獨(dú)特的高大沙山－湖泊景觀著稱，引起了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注和研究興趣［2］。長(zhǎng)期以來，有關(guān)該區(qū)的植被研究主要是20世紀(jì)60年代初期中國(guó)科學(xué)院內(nèi)蒙古－寧夏綜合考察隊(duì)對(duì)內(nèi)蒙古及其毗鄰地區(qū)的植被與草場(chǎng)的綜合考察［3］，從植被群落結(jié)構(gòu)和物種多樣性角度的研究有阿拉善荒漠一年生植物層片物種多樣性［4－5］、植物多樣性與土壤理化性質(zhì)的關(guān)系［6］、雅布賴風(fēng)沙區(qū)物種多樣性［7］、阿拉善左旗植物物種多樣性的分布特征［8］等，但目前針對(duì)巴丹吉林沙漠周邊地區(qū)的植物多樣性研究較少。

植被物種組成與物種多樣性隨環(huán)境梯度的變化格局反映了群落環(huán)境的變化以及植物群落與環(huán)境變化的關(guān)系。植物分布與環(huán)境因子相互影響和制約，所有的環(huán)境因子中，土壤對(duì)植物的生長(zhǎng)和分布起著非常重要的作用［9］，尤其是在干旱區(qū)域，土壤含水量決定了植物的斑塊分布，進(jìn)而促進(jìn)了灌木叢下“肥島”的形成［10］，土壤的空間異質(zhì)性增加，又進(jìn)一步影響了植物分布［11］。因此，了解植物與土壤因子之間的關(guān)系對(duì)旱區(qū)的管理和恢復(fù)非常重要。因此，本研究以巴丹吉林沙漠南緣阿拉善右旗和雅布賴附近的典型植被區(qū)為野外考察對(duì)象，探討植被物種組成和物種多樣性沿沙漠中心距離的變化特征，以及物種多樣性與樣地土壤因子之間的關(guān)系，旨在為該區(qū)退化生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)和重建提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

研究區(qū)A 和B 位于巴丹吉林沙漠南緣（圖1），分別與阿拉善右旗和雅布賴相鄰，地形呈現(xiàn)南高北低特征，平均海拔分別為1 304m 和1 560m 左右。該地區(qū)屬溫帶荒漠干旱區(qū)，為典型干燥大陸性氣候，常年日照充足，降水稀少，蒸發(fā)強(qiáng)烈，具體氣候參數(shù)詳見表1。該地區(qū)主要的植被有白刺（Nitraria tangutorum）、霸 王（Sarcozygiumxanthoxylum）、沙蒿（Artemisiadesterorum）、油蒿（Artemisiaordosica）、錦雞兒（Caraganasinica）等旱生和超旱生的灌木、半灌木，以及沙米（Agriophyllumsquarrosum）、碟果蟲實(shí)（Corispermumpatelliforme）等沙丘先鋒物種。

2 研究方法

2．1 樣地調(diào)查

由于巴丹吉林沙漠南緣地區(qū)路途艱險(xiǎn)，本次調(diào)查分別從阿拉善右旗和雅布賴向巴丹吉林沙漠行駛，選取植被典型區(qū)域A 和B，植被調(diào)查從沙漠內(nèi)緣開始進(jìn)行，沿著沙漠中心向外的方向依次設(shè)置樣方，灌木樣方采用10m×10m 或5m×5m，并在灌木樣方的四角和中心設(shè)置1m×1m 樣方，用于草本調(diào)查。此次調(diào)查共設(shè)置灌木樣方22個(gè)，草本樣方171個(gè)。其中，研究區(qū)A 中設(shè)置10個(gè)10m×10m和9個(gè)5m×5m 的灌木樣方、86個(gè)1m×1m 草本樣方；研究區(qū)B 中設(shè)置13個(gè)5m×5m 灌木樣方、8 5個(gè)1m×1m草本樣方（表2）。灌木調(diào)查內(nèi)容包括：物種、株數(shù)、高度、長(zhǎng)短軸、蓋度、生長(zhǎng)及分布狀況。草本調(diào)查內(nèi)容包括：物種、株數(shù)、高度、蓋度等。調(diào)查過程中注意記錄樣地狀況。同時(shí)，在各灌木樣方內(nèi)用土鉆鉆取3個(gè)0～20cm 和20～40cm 土層的土樣，用于土壤有機(jī)質(zhì)含量等土壤理化參數(shù)的測(cè)定。另外，在調(diào)查的同時(shí)使用GPS 對(duì)調(diào)查地點(diǎn)定位，并記錄各樣地的海拔高度、地貌等環(huán)境因子。

圖1 研究區(qū)地理位置Fig．1 The geographic position of study areas

表1 研究區(qū)A和B的氣候狀況Table 1 Climatic condition of study areas

表2 研究區(qū)樣地基本情況Table 2 The basic case of the plot sites in the study areas

2．2 物種多樣性測(cè)度

2．2．1 α多樣性 本文采用重要值作為物種多樣性計(jì)算的依據(jù)［15］。

重要值（IV）計(jì)算公式為：IV＝（Hr＋Cr＋Fr）／3式中，Hr為相對(duì)高度；Cr為相對(duì)蓋度；Fr為相對(duì)頻度。

物種多樣性測(cè)度選用豐富度指數(shù)、多樣性指數(shù)、均勻度指數(shù)和優(yōu)勢(shì)度指數(shù)4類，計(jì)算公式如下［16］：

（1）豐富度指數(shù)（R）：R＝S

（2）多樣性指數(shù)：Shannon－Wiener指數(shù)（H′）：

（3）均勻度指數(shù)：Pielou指數(shù)（JSW）：

（4）優(yōu)勢(shì)度指數(shù)：Simpson優(yōu)勢(shì)度指數(shù)（C）：

式中，Pi為樣方中第i種物種的相對(duì)重要值，S為樣地中的物種數(shù)。

2．2．2 β多樣性（1）Sorenson 群落相似性指數(shù)［17］：Cj＝j(luò)／（a＋b）

式中，j為兩個(gè)群落共有種數(shù)；a和b分別為群落A和B的物種數(shù)。

（2）Bray－Curtis指數(shù)［18］：Cn＝2jN／（aN＋bN）

式中，aN為樣地A 的物種數(shù)目，bN為樣地B的物種數(shù)目，jN為樣地A（jNa）和B（jNb）共有種中個(gè)體數(shù)目較小者之和，即jN＝∑min（jNa＋jNb），本文使用重要值代替?zhèn)€體數(shù)目。

2．3 土壤理化參數(shù)測(cè)定

每個(gè)樣地的土壤數(shù)據(jù)是3 個(gè)重復(fù)樣品的平均值。土壤有機(jī)質(zhì)（OM）含量的測(cè)定采用重鉻酸鉀法；全氮含量（TN）用凱氏定氮法測(cè)定，有效氮含量（AN）用擴(kuò)散吸收法測(cè)定，全磷含量（TP）用鉬藍(lán)比色法測(cè)定，速效磷含量（AP）用鉬銻抗比色法測(cè)定，全鉀含量（TK）采用氫氟酸－高氯酸消煮，火焰光度計(jì)法測(cè)定，速效鉀含量（AK）采用醋酸銨浸提－火焰光度計(jì)法測(cè)定，土壤含水量（SW）的測(cè)定采用烘干法，土壤pH 值使用電位法測(cè)定，電導(dǎo)率（EC）使用電導(dǎo)率計(jì)測(cè)定。

2．4 數(shù)據(jù)分析

使用SPSS 19．0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，以土壤的10個(gè)理化性質(zhì)指標(biāo)為自變量，以喬、灌、草分層的物種多樣性指數(shù)為因變量，對(duì)兩者之間進(jìn)行逐步多元回歸分析；研究區(qū)A 和B物種多樣性指數(shù)之間的比較采用t檢驗(yàn)。

3 結(jié)果與分析

3．1 研究區(qū)植被組成特征

研究區(qū)主要物種共計(jì)10科18屬20種（表3和表4），植被種類主要是沙漠旱生物種。通過計(jì)算各樣地植被重要值后發(fā)現(xiàn)，研究區(qū)A 和B中樣地的植被群落類型都是灌木與草本植物群落。研究區(qū)A中，樣地A1、A2、A3中主要的灌木是白刺，其主要草本植物是一年生草本植物沙米和碟果蟲實(shí)，其中A2中偶有灌木阿拉善沙拐棗，A3 中偶有灌木霸王；樣地A4、A5、A6中植被種類逐漸增多，灌木種增加了矮小灌木錦雞兒和紫菀木，一年生草本植物的優(yōu)勢(shì)程度減低，逐步被多年生草本植物代替，如沙蔥和戈壁針茅等，但是總體上仍然以灌木、矮小灌木為優(yōu)勢(shì)。研究區(qū)B中樣地B1的優(yōu)勢(shì)種是半灌木沙蒿，草本植物是以沙米為主，伴有阿魏、碟果蟲實(shí)和霧冰藜；樣地B2、B3、B4的灌木優(yōu)勢(shì)種都是霸王，主要的草本植物分別是多年生草本植物沙竹、戈壁針茅、沙蔥?？傊?，隨著樣地向沙漠外緣的延伸，研究區(qū)A 與B的樣地優(yōu)勢(shì)種數(shù)目都呈逐漸遞增的趨勢(shì)。

3．2 研究區(qū)植物生長(zhǎng)型特征變化

植物生長(zhǎng)型是表征群落外貌特征和垂直結(jié)構(gòu)的重要指標(biāo)［19］，本研究中植物的生長(zhǎng)型主要分為3個(gè)類型：灌木、一年生草本和多年生草本。圖2是研究區(qū)A 和B的樣地植物生長(zhǎng)型特征。從圖2中可以看出，隨著樣地由沙漠內(nèi)緣向外緣的延伸，樣地物種數(shù)量逐漸增多，其中灌木與樣地物種數(shù)量變化呈一致的遞增趨勢(shì)。灌木層片作為荒漠區(qū)的穩(wěn)定層片［7］，反映出了其變化趨勢(shì)對(duì)整個(gè)植物群落的重要影響。一年生草本植物在沙漠內(nèi)緣占優(yōu)勢(shì)，多年生草本在沙漠外緣數(shù)量增加，這種變化反映出了植物對(duì)不同生境長(zhǎng)期適應(yīng)的結(jié)果。

3．3 研究區(qū)物種多樣性特征變化

3．3．1 α多樣性 研究區(qū)A 和B 中各樣地植物物種多樣性指數(shù)以及各樣地中灌木和草本的多樣性指數(shù)（圖3）的計(jì)算結(jié)果表明：（1）Shannon－Wiener指數(shù)和Simpson指數(shù)變化趨勢(shì)基本一致，都能很好地反映出植物物種多樣性在各樣地中的變化趨勢(shì)，而Simpson 優(yōu) 勢(shì) 度 指 數(shù) 與Shannon－Wiener 指 數(shù) 和Simpson指數(shù)則呈相反的變化趨勢(shì)；（2）不同群落結(jié)構(gòu)的物種多樣性指數(shù)差異顯著，其中，灌木層片同樣地的Shannon－Wiener指數(shù)和Simpson指數(shù)變化趨勢(shì)一致，表現(xiàn)為隨著樣地向沙漠外緣的延伸而遞增；草本層片的Shannon－Wiener指數(shù)和Simpson指數(shù)在研究區(qū)A 中是先遞增后減少，在研究區(qū)B中變化幅度小，趨勢(shì)不定；（3）隨著樣地向沙漠外緣的延伸，樣地的Simpson優(yōu)勢(shì)度指數(shù)呈遞減趨勢(shì)，并以灌木層片變化最為顯著。（4）均勻度指數(shù)反映物種多度分布的均勻程度。在研究區(qū)A 和B中，物種數(shù)量總體較少，各層片結(jié)構(gòu)數(shù)量差異不大，因此表現(xiàn)在均勻度指數(shù)上，均呈現(xiàn)普遍較高的趨勢(shì)。

表3 研究區(qū)A樣地植被重要值及其排序Table 3 The vegetation IV（important value）in A study area

表4 研究區(qū)B樣地植被重要值及其排序Table 4 The vegetation IV in B study area

另外，t檢驗(yàn)結(jié)果（表5）顯示，研究區(qū)A 與研究區(qū)B的樣地、灌木層物種多樣性指數(shù)差異均不顯著，而草本層的差異大多達(dá)到顯著水平；研究區(qū)B的草本層豐富度指數(shù)、Shannon－Wiener指數(shù)、Simpson指數(shù)和Simpson優(yōu)勢(shì)度指數(shù)顯著高于研究區(qū)A。

3．3．2 β多樣性 β多樣性是指沿著環(huán)境梯度的變化物種替代的程度［20］，與α多樣性一起構(gòu)成群落或生態(tài)系統(tǒng)總體多樣性或一定地段的生物異質(zhì)性［21］。本試驗(yàn)采用Sorenson指數(shù)和Bray－Curtis指數(shù)反映研究區(qū)A 和B 中植物物種隨著樣地向外延伸的變化規(guī)律（圖4）。結(jié)果顯示，研究區(qū)A 和B 的Sorenson指數(shù)變化趨勢(shì)不一致，而Bray－Curtis指數(shù)變化趨勢(shì)基本一致。研究區(qū)A 中，Sorenson指數(shù)先增加后減少、又增加，變化不穩(wěn)定，Bray－Curtis指數(shù)則表現(xiàn)出下降趨勢(shì)，在樣地A1和A2、樣地A2和A3之間較高，下降幅度小，隨著樣地向沙漠外緣延伸，Bray－Curtis指數(shù)下降趨勢(shì)顯著；研究區(qū)B 中，兩個(gè)指數(shù)變化趨勢(shì)同研究區(qū)A 表現(xiàn)相似，Sorenson指數(shù)先增加后減少，而Bray－Curtis指數(shù)在樣地B1和B2之間較高，樣地B2 和B3 之間Bray－Curtis指數(shù)明顯下降，這說明沙漠內(nèi)緣樣地群落之間的物種替換速率較高，隨著樣地向沙漠外緣延伸，植物群落之間的物種替換速率降低，并且呈現(xiàn)出一致的下降趨勢(shì)。

圖2 研究區(qū)A 和B各樣地植被生長(zhǎng)型特征Fig．2 The growth form characteristics of plots in A and B study areas

圖3 研究區(qū)A 和B各樣地α多樣性特征Fig．3 α－diversity of plots in A and B study areas

表5 研究區(qū)A與B的α多樣性指數(shù)的t 檢驗(yàn)Table 5 t－test ofα－diversity indices in A and B study areas

3．4 研究區(qū)土壤因子變化特征

圖4 研究區(qū)A 和B的β多樣性特征Fig．4 β－diversity of plots in A and B study areas

表6和表7分別列出了研究區(qū)A 和B剖面0～20cm及20～40cm的土壤因子數(shù)據(jù)特征值，從表6中可以看出，研究區(qū)A 剖面0～20cm 的土壤養(yǎng)分含量較低，并且最大值、最小值、平均值和極差均有較大差別，其中有效氮含量的變異系數(shù)最大，表明土壤有效氮含量在研究區(qū)A 中空間變異最大，pH 的變異系數(shù)最小。研究區(qū)B 剖面0～20cm 的土壤有機(jī)質(zhì)含量較研究區(qū)A 高，但最大值只有0．769%，說明該區(qū)土壤比較貧瘠，其他土壤養(yǎng)分含量也存在明顯差異，其中空間變異最大的是有機(jī)質(zhì)含量，速效鉀含量的變異系數(shù)最小。

對(duì)比0～20cm 土壤因子的特征，20～40cm 的土壤因子在不同地點(diǎn)依然存在較大差別，研究區(qū)A中，pH 的變異系數(shù)依然最小，而其他土壤因子的空間變異均較大。研究區(qū)B剖面20～40cm 與0～20 cm 的土壤因子變異情況相似，速效鉀含量的空間變異最小?？傮w上看，土壤因子中，pH的變異系數(shù)差別最小，表明該區(qū)pH 的空間變異最低。

表6 研究區(qū)A和B的土壤因子（0～20cm）統(tǒng)計(jì)特征值Table 6 Statistic eigenvalues of soil factors（0－20cm）in A and B study areas

表7 研究區(qū)A和B的土壤因子（20～40cm）統(tǒng)計(jì)特征值Table 7 Statistic eigenvalues of soil factors（20－40cm）in A and B study areas

3．5 研究區(qū)植物物種多樣性與土壤因子的關(guān)系

物種多樣性指數(shù)與立地土壤因子的相關(guān)性分析表明：在剖面0～20cm 中（表8），樣地的物種多樣性指數(shù)中只有豐富度指數(shù)與土壤的有機(jī)質(zhì)含量表現(xiàn)出顯著（P＜0．05）正相關(guān)；灌木層的物種多樣性指數(shù)中，豐富度指數(shù)受土壤含水量的影響較大，具有顯著正相關(guān)關(guān)系，均勻度指數(shù)與全氮含量和全鉀含量均具有顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系；草本層的物種多樣性指數(shù)與土壤因子均具有顯著關(guān)系，其中，豐富度指數(shù)與有機(jī)質(zhì)含量和全氮含量分別呈有顯著的正相關(guān)和負(fù)相關(guān)，Shannon－Wiener指數(shù)和優(yōu)勢(shì)度指數(shù)均受有機(jī)質(zhì)含量的影響，具有顯著正相關(guān)關(guān)系，均勻度指數(shù)受全磷含量和全鉀含量的影響最大，具有顯著的正相關(guān)關(guān)系。

同時(shí)，相比剖面0～20cm，剖面20～40cm中的土壤因子與物種多樣性指數(shù)的相關(guān)關(guān)系情況具有很大差異（表9）。其中，草本層的多樣性指數(shù)與全氮含量相關(guān)性較高，其中的豐富度指數(shù)是顯著的負(fù)相關(guān)，Shannon－Wiener指數(shù)和Simpson指數(shù)具有極顯著（P＜0．01）負(fù)相關(guān)關(guān)系，優(yōu)勢(shì)度指數(shù)呈極顯著正相關(guān)；樣地和草本層的多樣性指數(shù)（除均勻度指數(shù)外）與速效磷含量的相關(guān)關(guān)系達(dá)到顯著水平；草本層的豐富度指數(shù)和Shannon－Wiener指數(shù)與PH 值分別達(dá)到極顯著和顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系。

表8 物種多樣性與剖面（0～20cm）土壤因子的相關(guān)系數(shù)Table 8 The correlation coefficient between species diversity and soil factors in cross－section 0－20cm

表9 物種多樣性與剖面（20～40cm）土壤因子的相關(guān)系數(shù)Table 9 The correlation coefficient between species diversity and soil factors in cross－section 20－40cm

表10 物種多樣性指數(shù)與土壤因子的逐步多元回歸Table 10 Stepwise multiple regression of species diversity indices and soil factors

進(jìn)一步對(duì)物種多樣性指數(shù)和土壤因子進(jìn)行逐步多元回歸分析，結(jié)果（表10）表明，土層0～20cm 和20～40cm 的土壤因子對(duì)草本層的物種多樣性指數(shù)影響最大，對(duì)灌木層的影響最??；土壤有機(jī)質(zhì)、全氮及速效鉀含量與植物多樣性指數(shù)的相關(guān)性較顯著，說明這3個(gè)土壤因子對(duì)群落多樣性的影響較大。

4 討 論

4．1 植被群落特征

巴丹吉林沙漠南緣地區(qū)的植被調(diào)查結(jié)果表明，該區(qū)域的灌木以白刺和沙蒿為主，沙漠內(nèi)緣的草本植物主要是一年生固沙先鋒物種沙米和碟果蟲實(shí)，隨著向沙漠外緣的延伸，多年生草本植物的種類和數(shù)量增多。這主要是由于沙漠內(nèi)緣多為流動(dòng)沙丘，沙埋情況嚴(yán)重，一年生植物種子萌發(fā)對(duì)適宜萌發(fā)條件具有很快的反應(yīng)能力［22］，在降水較少的情況下也能迅速完成生活史［5］，與白刺、沙蒿等抗旱生灌木組成該區(qū)域的植物群落。隨著向沙漠外緣的延伸，樣地生境變化，沙丘流動(dòng)性減弱，土壤持水能力增強(qiáng)，對(duì)水分要求較高的多年生草本植物增多，多年生草本植物具有比一年生草本植物更強(qiáng)的抵抗環(huán)境擾動(dòng)和保持種群穩(wěn)定的能力［23］，群落結(jié)構(gòu)逐步穩(wěn)定，且更加復(fù)雜化和多樣化。

4．2 物種多樣性特征

物種多樣性是群落的基本特征，不僅表征群落的組成結(jié)構(gòu)，也是對(duì)環(huán)境狀況的指示［24］。本研究采用α多樣性和β多樣性相結(jié)合的方法探討隨著樣地向沙漠外緣的延伸其總體多樣性的特征變化。α多樣性顯示了樣地的Shannon－Wiener指數(shù)和Simpson指數(shù)逐漸上升，Simpson 優(yōu)勢(shì)度指數(shù)呈遞減趨勢(shì)；根據(jù)本研究區(qū)的樣地位置，可以認(rèn)為在該區(qū)域物種多樣性存在緯度梯度特性，這與大多研究結(jié)果一致［25－27］：物種多樣性隨著緯度的不斷降低而增加。通過對(duì)灌木層和草本層的多樣性進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)灌木層與樣地變化趨勢(shì)一致，表明了優(yōu)勢(shì)種的生態(tài)功能對(duì)群落的決定作用［28］；草本層的物種多樣性指數(shù)變化幅度較小，雖然對(duì)樣地物種多樣性起到了一定的作用，但貢獻(xiàn)不大。根據(jù)穩(wěn)定性和多樣性假說理論［29］，灌木作為該區(qū)域的優(yōu)勢(shì)物種，在無人干擾情況下，其穩(wěn)定程度可以揭示群落的穩(wěn)定程度［30］，對(duì)于維持荒漠生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性、生態(tài)服務(wù)功能及穩(wěn)定性等方面具有重要作用。另外，t檢驗(yàn)表明研究區(qū)B的草本層在豐富度指數(shù)、Shannon－Wiener指數(shù)、Simpson指數(shù)和Simpson優(yōu)勢(shì)度指數(shù)顯著高于研究區(qū)A，可能是由于巴丹吉林沙漠東南多、西北少的降水特征所致。

Sorenson指數(shù)在該研究區(qū)A 和B 中變化趨勢(shì)不一致，主要是因?yàn)樵撝笖?shù)以物種個(gè)數(shù)為測(cè)度，屬于β多樣性的二元屬性數(shù)據(jù)的測(cè)度方法，它只考慮物種是否出現(xiàn)，而忽略了種的蓋度、多度等重要信息［31］。再應(yīng)用數(shù)據(jù)測(cè)度方法——以重要值為測(cè)度的Bray－Curtis指數(shù)進(jìn)一步分析［32］，結(jié)果表明Bray－Curtis指數(shù)呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，說明植物群落之間的物種替換速率降低，群落從沙漠內(nèi)緣延伸到外緣的過程中，因沙丘的流動(dòng)性減少，一年生草本植物（沙米、碟果蟲實(shí)等）逐漸退出群落的組成，到多年生草本植物的出現(xiàn)（樣地A3 到A4 和B1 到B2）使得Bray－Curtis指數(shù)加劇下降，之后Bray－Curtis指數(shù)減低緩慢主要是因?yàn)槿郝渲械闹饕锓N差異不明顯，這些物種主要表現(xiàn)為生態(tài)位較廣的灌木、半灌木及多年生草本植物。

4．3 物種多樣性與土壤特性的關(guān)系

氣候、土壤、地貌等環(huán)境因子和植被是相互影響和制約的［29］，目前，關(guān)于兩者關(guān)系的研究比較多［33－35］，但是并沒有形成統(tǒng)一的結(jié)論，主要是因?yàn)橹脖环植几窬植坏芏喾N環(huán)境因子（氣候、地形和土壤等）的控制［36］，而且土壤因子也受多種環(huán)境因子（如地形中的微環(huán)境、母質(zhì)等）影響，且土壤因子之間又相互影響和作用［37］。

在干旱半干旱地區(qū)，土壤氮含量是植被生長(zhǎng)的主要限制因子之一［38－39］；Dregne［40］指出在荒漠生態(tài)系統(tǒng)中，氮和磷是植被生長(zhǎng)最常見的限制元素；但是，除此之外，土壤有機(jī)質(zhì)與植被蓋度、生物量以及多樣性指數(shù)的關(guān)系也相當(dāng)密切［41］。本研究通過對(duì)巴丹吉林沙漠南緣植物多樣性指數(shù)與立地土壤因子的相關(guān)分析及逐步多元回歸分析，結(jié)果同樣表明土壤有機(jī)質(zhì)和土壤氮含量對(duì)植被的影響較大，并對(duì)草本植物的影響達(dá)到顯著水平，其中有機(jī)質(zhì)與草本植物的豐富度指數(shù)、Shannon－Wiener指數(shù)和Simpson指數(shù)呈顯著正相關(guān)關(guān)系，主要是因?yàn)椴荼局参锏目葜β淙~比灌木的更易降解，是土壤有機(jī)質(zhì)的主要來源［41］；另外，剖面20～40cm 中的土壤速效磷與該區(qū)域樣地物種多樣性和草本層物種多樣性之間存在不同程度的相關(guān)性，其中總氮含量與草本植物的豐富度指數(shù)、Shannon－Wiener指數(shù)和Simpson指數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，這與Goldberg和Miller［42］的實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致，即N 含量的增加降低了物種多樣性。土壤水分含量受土壤條件、地形和植被的影響［11］，該研究區(qū)域土壤含水量除了0～20cm 與灌木豐富度指數(shù)呈顯著正相關(guān)之外，其余的相關(guān)關(guān)系并未達(dá)到顯著水平，可能是因?yàn)橹脖簧L(zhǎng)區(qū)域比裸地上蒸發(fā)量高，土壤含水量低［43］，也有研究表明深度土壤水分對(duì)植被的影響更直接［44］?？傊参锶郝湮锓N多樣性與土壤梯度的相關(guān)關(guān)系不一致，不同區(qū)域的土壤影響因子不同，主要是局部生境異質(zhì)性的結(jié)果［45］，人為干擾也是不可忽視的影響因子［46］。因此，在恢復(fù)該區(qū)域物種多樣性的同時(shí)，應(yīng)該結(jié)合土壤性質(zhì)特點(diǎn)，以恢復(fù)和重建該區(qū)生態(tài)系統(tǒng)。

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