艾比湖流域不同水鹽環(huán)境植物多樣性對(duì)生態(tài)系統(tǒng)多功能性的影響

張 潔， 呂光輝，①， 王恒方， 蔣臘梅， 蔡 艷

(新疆大學(xué)： a. 資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院， b. 綠洲生態(tài)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 新疆 烏魯木齊 830046)

生物多樣性對(duì)于維持生態(tài)系統(tǒng)的進(jìn)程和功能至關(guān)重要[1]。近年來(lái)，生物多樣性的下降速度越來(lái)越快，頻繁、強(qiáng)烈的極端氣候事件可能對(duì)生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重影響[2-4]。研究生物多樣性的喪失對(duì)生態(tài)系統(tǒng)功能的影響已經(jīng)成為保護(hù)生物學(xué)的一個(gè)重要研究?jī)?nèi)容[5]。生物多樣性的喪失會(huì)降低生態(tài)系統(tǒng)功能，減少提供給人類的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)[6-7]。Margalef豐富度指數(shù)通常作為衡量生物多樣性的主要指標(biāo)[1，8-9]。功能豐富度指數(shù)能預(yù)測(cè)生態(tài)系統(tǒng)多功能性的變化[10-11]，提高功能豐富度指數(shù)會(huì)增加生態(tài)系統(tǒng)多功能性[11-12]。

目前，環(huán)境因子對(duì)生態(tài)系統(tǒng)多功能性的影響尚未有定論。在全球荒漠生態(tài)系統(tǒng)中，年均降水量對(duì)生態(tài)系統(tǒng)多功能性有顯著影響[13]。張文馨等[14]研究認(rèn)為，土壤鹽分是影響黃河三角洲植物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多功能性的主要環(huán)境因子，土壤含鹽量的升高直接引起植物多樣性的降低，從而間接導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)多功能性的下降。但蔡艷[15]的研究結(jié)果表明：在荒漠生態(tài)系統(tǒng)中，生態(tài)系統(tǒng)多功能性隨著土壤含鹽量的升高而增大。因此，需要拓展生態(tài)系統(tǒng)功能在不同的生態(tài)系統(tǒng)類型、植被條件和時(shí)間空間尺度下的研究，以系統(tǒng)、全面地獲得物種多樣性與生態(tài)系統(tǒng)多功能性間的關(guān)系。

本研究以艾比湖流域植物群落為研究對(duì)象，選取Margalef豐富度指數(shù)、功能豐富度指數(shù)以及植物葉片和土壤中元素含量作為生態(tài)系統(tǒng)單一功能評(píng)估生態(tài)系統(tǒng)多功能性，探討不同水鹽環(huán)境下植物多樣性對(duì)生態(tài)系統(tǒng)多功能性的影響以及Margalef豐富度指數(shù)、功能豐富度指數(shù)和生態(tài)系統(tǒng)多功能性的變化規(guī)律，明確Margalef豐富度指數(shù)和功能豐富度指數(shù)與生態(tài)系統(tǒng)多功能性的關(guān)系，研究生物因子(Margalef豐富度指數(shù)和功能豐富度指數(shù))和非生物因子(土壤含水量、土壤含鹽量和土壤pH值)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)多功能性的影響，以期明晰艾比湖流域植物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)多功能性間的關(guān)系，了解植物多樣性在不同水鹽環(huán)境下的變化規(guī)律及其對(duì)生態(tài)系統(tǒng)多功能性的影響，為當(dāng)?shù)刂参锉Ｗo(hù)、生境資源合理利用及提高生態(tài)系統(tǒng)多功能性提供科學(xué)參考。

1 材料和方法

1.1 研究區(qū)概況

艾比湖濕地國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)(東經(jīng)82°36′～83°50′、北緯44°30′～45°09′)位于新疆北部準(zhǔn)噶爾盆地西南緣。該區(qū)域氣候干燥，年均降水量105.17 mm，年均蒸發(fā)量1 315 mm，年均氣溫5 ℃。該區(qū)域典型土壤為灰漠土、灰棕漠土和風(fēng)沙土，隱域性土壤為鹽(鹽漬化)土、草甸土和沼澤土[16]。已有研究結(jié)果[17]表明：垂直阿其克蘇河方向上不同距離處土壤水分和鹽分具有差異，植物種類也隨著離河距離不同而變化。

艾比湖流域特殊的生態(tài)環(huán)境孕育了特殊的植物資源，該區(qū)域主要植物有胡楊(PopuluseuphraticaOliv.)、檉柳(TamarixchinensisLour.)、沙拐棗(CalligonummongolicumTurcz.)和沙蓬〔Agriophyllumsquarrosum(Linn.) Moq.〕等[17]。

1.2 方法

1.2.1 樣地設(shè)置 在艾比湖濕地國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)的荒漠區(qū)內(nèi)，垂直于阿其克蘇河，在東大橋管護(hù)站以北設(shè)置樣地，其東西相距480 m，南北相距600 m，然后設(shè)置80個(gè)面積30 m×30 m的樣方(由于13、19、31和72號(hào)樣方土壤數(shù)據(jù)不慎丟失，本研究只對(duì)其他76個(gè)樣方進(jìn)行調(diào)查)，樣方間隔30 m。

1.2.2 樣方調(diào)查及取樣 記錄面積30 m×30 m樣方中所有喬木的多度，然后在各樣方的1條對(duì)角線上隨機(jī)取3個(gè)面積5 m×5 m的灌木樣方調(diào)查灌木的多度，再在各灌木樣方的1條對(duì)角線上隨機(jī)取4個(gè)面積1 m×1 m的草本樣方調(diào)查草本的多度。同時(shí)選擇喬木樣方內(nèi)各種類的健康植株3株，每株選擇3～5枚形態(tài)、大小和健康狀況基本一致的葉片，將同一種類3株植株的葉片樣品混合均勻后，稱取約100 g鮮樣，先經(jīng)烘箱105 ℃殺青1 h，然后于70 ℃烘干至恒質(zhì)量，粉碎，過(guò)60目篩，干燥保存，用于測(cè)定其元素含量。

在面積30 m×30 m樣方的裸地處，在1條對(duì)角線上選取3個(gè)土壤采樣點(diǎn)，按照0～10、10～20和20～30 cm的土壤剖面，先用鋁盒收集土樣，分別測(cè)定各土層的土壤含水量，結(jié)果取平均值；然后將每個(gè)采樣點(diǎn)相同土層的土樣混合均勻，取約300 g土樣，自然風(fēng)干后用于測(cè)定土壤相關(guān)指標(biāo)，結(jié)果取平均值。

1.2.3 葉片和土壤元素含量測(cè)定 分別測(cè)定植物葉片的全氮含量[18]264-267、磷含量[18]270和有機(jī)碳含量[18]34-35以及土壤的含水量[18]22-24、含鹽量[18]187-188、全氮含量[18]44-49、銨態(tài)氮含量[18]53、全磷含量[18]74和速效磷含量[18]81-83，采用雷磁PHS-25型pH計(jì)(上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司)測(cè)定土壤pH值。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

利用R3.4.1軟件的“vegan”和“FD”包計(jì)算Margalef豐富度指數(shù)(C)和功能豐富度指數(shù)(FRic)[19]。利用SPSS 25.0統(tǒng)計(jì)分析軟件中K均值聚類分析，根據(jù)土壤含水量和土壤含鹽量劃分水鹽環(huán)境；參照文獻(xiàn)[15]，運(yùn)用因子分析法計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)多功能性指數(shù)；采用one-way ANOVA法對(duì)Margalef豐富度指數(shù)、功能豐富度指數(shù)和生態(tài)系統(tǒng)多功能性指數(shù)進(jìn)行方差分析；利用線性回歸模型分析Margalef豐富度指數(shù)和功能豐富度指數(shù)與生態(tài)系統(tǒng)單一功能和生態(tài)系統(tǒng)多功能性指數(shù)的關(guān)系。利用R3.4.1軟件的“randomForest”包對(duì)影響生態(tài)系統(tǒng)多功能性的生物和非生物因子進(jìn)行重要性分析。

2 結(jié)果和分析

2.1 艾比湖流域不同水鹽環(huán)境的劃分和物種組成及其土壤、植物屬性特征

2.1.1 不同水鹽環(huán)境的劃分和物種組成 艾比湖流域不同水鹽環(huán)境土壤的含水量和含鹽量及物種組成見(jiàn)表1。由表1可以看出：高、中和低水鹽環(huán)境的土壤含水量分別為10.93%、6.87%和2.91%，土壤含鹽量分別為5.95、3.96和2.58 g·kg-1，且在不同水鹽環(huán)境間差異顯著(P<0.05)。

由表1還可以看出：高、中和低水鹽環(huán)境共分布植物24種，其中，高水鹽環(huán)境下，群落主要由胡楊和檉柳等喬木組成；中水鹽環(huán)境下，群落主要由白刺(NitrariatangutorumBobr.)、羅布麻(ApocynumvenetumLinn.)和鈴鐺刺〔Halimodendronhalodendron(Pall.) Voss〕等灌木組成；低水鹽環(huán)境下，群落主要由沙蓬和小獐毛〔Aeluropuspungens(M. Bieb.) C. Koch〕等草本組成。

表1 艾比湖流域不同水鹽環(huán)境土壤的含水量和含鹽量及物種組成

2.1.2 植物葉片和土壤元素含量的比較 艾比湖流域不同水鹽環(huán)境下植物葉片和土壤元素含量見(jiàn)表2。由表2可以看出：高、中和低水鹽環(huán)境間植物葉片全氮和磷含量差異不顯著(P>0.05)。低水鹽環(huán)境下植物葉片有機(jī)碳含量顯著高于高和中水鹽環(huán)境。低水鹽環(huán)境的土壤全氮、全磷和速效磷含量顯著低于高和中水鹽環(huán)境，3種水鹽環(huán)境間土壤銨態(tài)氮含量差異不顯著。

表2 艾比湖流域不同水鹽環(huán)境下植物葉片和土壤元素含量的比較

2.2 艾比湖流域不同水鹽環(huán)境下植物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多功能性的特征及差異

艾比湖流域不同水鹽環(huán)境下植物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多功能性見(jiàn)表3，Margalef豐富度指數(shù)與功能豐富度指數(shù)的回歸分析結(jié)果見(jiàn)表4。

由表3可以看出：高、中和低水鹽環(huán)境下，Margalef豐富度指數(shù)的差異不顯著(P>0.05)；功能豐富度指數(shù)分別為10.83、8.73和6.87，在3種水鹽環(huán)境間差異顯著(P<0.05)；生態(tài)系統(tǒng)多功能性指數(shù)分別為0.10、0.03和-0.36，高和中水鹽環(huán)境下生態(tài)系統(tǒng)多功能性指數(shù)顯著高于低水鹽環(huán)境。

表3 艾比湖流域不同水鹽環(huán)境下植物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多功能性的比較

由表4可以看出：高和中水鹽環(huán)境下，Margalef豐富度指數(shù)與功能豐富度指數(shù)呈顯著相關(guān)關(guān)系，擬合系數(shù)(R2)分別為0.319和0.313。低水鹽環(huán)境下，Margalef豐富度指數(shù)與功能豐富度指數(shù)的相關(guān)關(guān)系不顯著。

表4 艾比湖流域不同水鹽環(huán)境下Margalef豐富度指數(shù)(C)與功能豐富度指數(shù)(FRic)的回歸分析結(jié)果

2.3 艾比湖流域不同水鹽環(huán)境下植物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)單一功能和生態(tài)系統(tǒng)多功能性的關(guān)系

2.3.1 植物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)單一功能的關(guān)系 艾比湖流域不同水鹽環(huán)境下植物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)單一功能的回歸分析結(jié)果見(jiàn)表5。由表5可以看出：高水鹽環(huán)境下，Margalef豐富度指數(shù)和功能豐富度指數(shù)與生態(tài)系統(tǒng)單一功能(包括植物葉片全氮、磷和有機(jī)碳含量以及土壤全氮、銨態(tài)氮、全磷和速效磷含量)

表5 艾比湖流域不同水鹽環(huán)境下植物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)單一功能的回歸分析結(jié)果1)

間相關(guān)關(guān)系不顯著(P>0.05)。中和低水鹽環(huán)境下，Margalef豐富度指數(shù)僅與植物葉片有機(jī)碳含量呈顯著(P<0.05)相關(guān)關(guān)系，擬合系數(shù)(R2)分別為0.214和0.274，與上述植物葉片其他元素含量以及土壤各元素含量間相關(guān)關(guān)系不顯著。中和低水鹽環(huán)境下，功能豐富度指數(shù)與生態(tài)系統(tǒng)單一功能間相關(guān)關(guān)系不顯著。

2.3.2 植物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)多功能性的關(guān)系 艾比湖流域不同水鹽環(huán)境下植物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)多功能性的回歸分析結(jié)果見(jiàn)表6。由表6可以看出：高水鹽環(huán)境下，功能豐富度指數(shù)與生態(tài)系統(tǒng)多功能性指數(shù)呈顯著相關(guān)關(guān)系，R2為0.327，說(shuō)明解釋了32.7%的生態(tài)系統(tǒng)多功能性變化；Margalef豐富度指數(shù)與生態(tài)系統(tǒng)多功能性指數(shù)的相關(guān)關(guān)系不顯著。中水鹽環(huán)境下，Margalef豐富度指數(shù)與生態(tài)系統(tǒng)多功能性指數(shù)呈顯著相關(guān)關(guān)系，R2為0.152，說(shuō)明解釋了15.2%的生態(tài)系統(tǒng)多功能性變化；功能豐富度指數(shù)與生態(tài)系統(tǒng)多功能性指數(shù)的相關(guān)關(guān)系不顯著。低水鹽環(huán)境下，Margalef豐富度指數(shù)和功能豐富度指數(shù)與生態(tài)系統(tǒng)多功能性指數(shù)的相關(guān)關(guān)系均不顯著。

表6 艾比湖流域不同水鹽環(huán)境下植物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)多功能性的回歸分析結(jié)果1)

2.4 艾比湖流域生物和非生物因子對(duì)生態(tài)系統(tǒng)多功能性的影響

艾比湖流域不同水鹽環(huán)境和整個(gè)樣地生物和非生物因子的重要性分析結(jié)果見(jiàn)表7。由表7可以看出：高水鹽環(huán)境下，生物因子中功能豐富度指數(shù)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)多功能性的重要性較高，Margalef豐富度指數(shù)在選擇的所有變量中重要性最低；對(duì)于非生物因子，重要性由高到低依次為土壤pH值、土壤含水量和土壤含鹽量。中水鹽環(huán)境下，生物因子中Margalef豐富度指數(shù)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)多功能性的重要性較高，功能豐富度指數(shù)在選擇的所有變量中重要性最低；對(duì)于非生物因子，重要性由高到低依次為土壤含水量、土壤pH值和土壤含鹽量。低水鹽環(huán)境下，生物因子中Margalef豐富度指數(shù)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)多功能性的重要性較高，功能豐富度指數(shù)在選擇的所有變量中重要性最低；對(duì)于非生物因子，重要性由高到低依次為土壤含水量、土壤含鹽量和土壤pH值。

表7 艾比湖流域不同水鹽環(huán)境和整個(gè)樣地生物和非生物因子的重要性

整個(gè)樣地下，隨著回歸決策樹(shù)數(shù)量增加，模型誤差逐漸降低，當(dāng)回歸決策樹(shù)數(shù)量增至40后，誤差趨于穩(wěn)定。選取這個(gè)數(shù)量構(gòu)建整個(gè)樣地的隨機(jī)森林模型，結(jié)果表明：在所有變量中，對(duì)于非生物因子，重要性由高到低依次為土壤含水量、土壤含鹽量和土壤pH值；生物因子中功能豐富度指數(shù)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)多功能性的重要性高于Margalef豐富度指數(shù)。

3 討 論

3.1 不同水鹽環(huán)境下植物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多功能性的特征

土壤水鹽含量變化對(duì)艾比湖流域植物多樣性有不同程度的影響，水鹽條件變化對(duì)植物多樣性的影響會(huì)間接改變荒漠生態(tài)系統(tǒng)的多功能性，因此，土壤水鹽含量是影響植物群落分布的決定性環(huán)境因子[10，20]。本研究中，高水鹽環(huán)境下，群落主要由胡楊和檉柳等喬木組成；中水鹽環(huán)境下，群落主要由白刺、羅布麻和鈴鐺刺等灌木組成；低水鹽環(huán)境下，群落主要由沙蓬和小獐毛等草本組成，距離河岸遠(yuǎn)近呈現(xiàn)出不同的群落特征，說(shuō)明喬木、灌木和草本在應(yīng)對(duì)不同生境條件時(shí)的生存策略不同。本研究中，Margalef豐富度指數(shù)表現(xiàn)為在高水鹽環(huán)境下最低，這可能是靠近河岸，受艾比湖流域枯水期和豐水期的干擾影響，植物對(duì)干擾會(huì)做出激劇的響應(yīng)[21]，因此，靠近河岸的植物因不能忍受較長(zhǎng)時(shí)間水分匱乏而死亡，導(dǎo)致Margalef豐富度指數(shù)降低[15]。功能豐富度指數(shù)在低水鹽環(huán)境下最低，這可能是因?yàn)榄h(huán)境脅迫導(dǎo)致的物種變化引起某些植物功能性狀的信息丟失，使得功能豐富度指數(shù)降低[17，22]。本研究發(fā)現(xiàn)，生態(tài)系統(tǒng)多功能性指數(shù)在高水鹽環(huán)境下最高，在低水鹽環(huán)境下最低，且高和中水鹽環(huán)境下的生態(tài)系統(tǒng)多功能性指數(shù)均與低水鹽環(huán)境存在顯著(P<0.05)差異，可能的原因是在高和中水鹽環(huán)境下生態(tài)系統(tǒng)多功能性指數(shù)不受土壤水鹽含量的限制，但當(dāng)土壤含水量繼續(xù)下降(低于6.87%)，植物生長(zhǎng)開(kāi)始受限，大多數(shù)植物受到水分脅迫，進(jìn)而影響生態(tài)系統(tǒng)多功能性[23]。高水鹽環(huán)境下，功能豐富度指數(shù)和生態(tài)系統(tǒng)多功能性指數(shù)均最高，這可能由于高功能豐富度指數(shù)導(dǎo)致環(huán)境資源利用效率的增加促進(jìn)了生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力的增加，且增強(qiáng)群落對(duì)疾病、害蟲(chóng)和干擾的防御能力[23-24]。

多數(shù)研究認(rèn)為，植物功能差異性隨著物種多樣性的增加而增加，即物種多樣性和功能多樣性存在高度的正相關(guān)關(guān)系[25-26]。本研究結(jié)果表明：高和中水鹽環(huán)境下，Margalef豐富度指數(shù)與功能豐富度指數(shù)呈顯著的正相關(guān)關(guān)系，可能因?yàn)楦吆椭兴}環(huán)境下的物種多樣性為植物功能性狀的變化提供了更多可能[17]，所以物種越多、功能多樣性越高；而低水鹽環(huán)境下，干旱脅迫加劇，少數(shù)物種占據(jù)優(yōu)勢(shì)，因而功能性狀的分布離散度較高，故Margalef豐富度指數(shù)和功能豐富度指數(shù)無(wú)顯著(P>0.05)的相關(guān)關(guān)系[27]，這也說(shuō)明低水鹽環(huán)境下物種的生態(tài)位分化程度較低，資源利用率較低。因此，可初步推測(cè)，Margalef豐富度指數(shù)與功能豐富度指數(shù)間的相關(guān)關(guān)系可能隨著土壤含水量和含鹽量的降低而減弱。

3.2 不同水鹽環(huán)境下植物多樣性對(duì)生態(tài)系統(tǒng)功能的影響

前人的研究結(jié)果表明：在局部尺度上，生物多樣性通常能夠增加單個(gè)生態(tài)系統(tǒng)功能，但隨著生物多樣性的增加，這種生態(tài)系統(tǒng)功能往往達(dá)到飽和狀態(tài)，有些物種對(duì)生態(tài)系統(tǒng)功能的影響沒(méi)有被體現(xiàn)，存在冗余現(xiàn)象[28]。本研究中，高水鹽環(huán)境下，Margalef豐富度指數(shù)和功能豐富度指數(shù)與任何生態(tài)系統(tǒng)單一功能的相關(guān)關(guān)系均不顯著(P>0.05)，可能是該環(huán)境脅迫較輕，生態(tài)系統(tǒng)各功能表現(xiàn)較好。中和低水鹽環(huán)境下，Margalef豐富度指數(shù)僅與植物葉片有機(jī)碳含量呈顯著(P<0.05)相關(guān)關(guān)系，可能的原因是中和低水鹽環(huán)境植物在干旱脅迫下光合作用受阻[29]，從而導(dǎo)致群落整體的糖類合成減少，Margalef豐富度指數(shù)可能處于碳限制狀態(tài)。此外，艾比湖流域的植物生物量低且受人為干擾較少，動(dòng)物糞便和肥料等有機(jī)質(zhì)來(lái)源較少，導(dǎo)致限制作用更明顯[30]。只研究植物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)單一功能會(huì)低估植物多樣性對(duì)生態(tài)系統(tǒng)多功能性的影響[31]，因此有必要討論植物多樣性對(duì)生態(tài)系統(tǒng)多功能性的影響。本研究中，高水鹽環(huán)境下，功能豐富度指數(shù)解釋了32.7%的生態(tài)系統(tǒng)多功能性變化；中水鹽環(huán)境下，Margalef豐富度指數(shù)解釋了15.2%的生態(tài)系統(tǒng)多功能性變化。功能豐富度指數(shù)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)多功能性的重要性高于Margalef豐富度指數(shù)，說(shuō)明該研究區(qū)功能豐富度指數(shù)與生態(tài)系統(tǒng)多功能性的關(guān)系更為密切[32]。

3.3 不同水鹽環(huán)境下生物和非生物因子對(duì)生態(tài)系統(tǒng)多功能性的影響

水分是制約植物生長(zhǎng)的主要限制因子，也是荒漠生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)的最大制約因子[33-34]。多數(shù)研究結(jié)果表明：水分通過(guò)不同方式和程度顯著影響生態(tài)系統(tǒng)功能的變化[35-36]。土壤pH值可通過(guò)影響植物多樣性和微生物多樣性間接影響生態(tài)系統(tǒng)多功能性[13]。本研究中，高水鹽環(huán)境下，生物因子中功能豐富度指數(shù)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)多功能性的重要性高于Margalef豐富度指數(shù)，非生物因子中土壤pH值對(duì)生態(tài)系統(tǒng)多功能性的重要性最高，說(shuō)明高土壤pH值抑制土壤有機(jī)碳的分解[37]，有利于土壤有機(jī)碳的積累，為植物多樣性提供了條件，從而對(duì)生態(tài)系統(tǒng)多功能性產(chǎn)生影響[38]。中和低水鹽環(huán)境下，非生物因子中均為土壤含水量對(duì)生態(tài)系統(tǒng)多功能性的重要性最高，Margalef豐富度指數(shù)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)多功能性的影響弱于土壤含水量，這表明土壤含水量通過(guò)影響植物多樣性降低生態(tài)系統(tǒng)多功能性。對(duì)于整個(gè)樣地來(lái)說(shuō)，功能豐富度指數(shù)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)多功能性的重要性高于Margalef豐富度指數(shù)，重要性最高的是土壤含水量，說(shuō)明在該研究區(qū)功能豐富度指數(shù)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)多功能性的影響較Margalef豐富度指數(shù)更大[11，39]。土壤含水量通過(guò)影響群落中消費(fèi)者、分解者及微生物間的相互作用直接影響生態(tài)系統(tǒng)功能，進(jìn)一步說(shuō)明水分是影響荒漠生態(tài)系統(tǒng)多功能性的主要因子[9]。

4 結(jié) 論

綜合不同水鹽環(huán)境下植物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)多功能性關(guān)系的研究結(jié)果，得出以下結(jié)論：

1)不同水鹽環(huán)境下，Margalef豐富度指數(shù)表現(xiàn)為低水鹽環(huán)境下最高，中水鹽環(huán)境下次之，高水鹽環(huán)境下最低；功能豐富度指數(shù)和生態(tài)系統(tǒng)多功能性指數(shù)均在高水鹽環(huán)境下最高，中水鹽環(huán)境下次之，低水鹽環(huán)境下最低。Margalef豐富度指數(shù)與功能豐富度指數(shù)間相關(guān)關(guān)系隨著土壤含水量和含鹽量的降低而降低，即隨著干旱脅迫的加劇，二者間相關(guān)關(guān)系減弱。

2)中和低水鹽環(huán)境下，Margalef豐富度指數(shù)僅與植物葉片有機(jī)碳含量呈顯著(P<0.05)相關(guān)關(guān)系。高水鹽環(huán)境下，功能豐富度指數(shù)解釋了32.7%的生態(tài)系統(tǒng)多功能性變化；中水鹽環(huán)境下，Margalef豐富度指數(shù)解釋了15.2%的生態(tài)系統(tǒng)多功能性變化。低水鹽環(huán)境下，Margalef豐富度指數(shù)和功能豐富度指數(shù)與生態(tài)系統(tǒng)多功能性指數(shù)均沒(méi)有呈現(xiàn)顯著相關(guān)關(guān)系，說(shuō)明植物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)多功能性的相關(guān)關(guān)系隨土壤含水量和含鹽量的降低而減弱。功能豐富度指數(shù)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)多功能性指數(shù)的解釋量高于Margalef豐富度指數(shù)，說(shuō)明該研究區(qū)功能豐富度指數(shù)與生態(tài)系統(tǒng)多功能性的關(guān)系更為密切。

3)高水鹽環(huán)境下，生物因子中功能豐富度指數(shù)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)多功能性的重要性高于Margalef豐富度指數(shù)，非生物因子中土壤pH值對(duì)生態(tài)系統(tǒng)多功能性的重要性最高。中和低水鹽環(huán)境下，非生物因子中均為土壤含水量對(duì)生態(tài)系統(tǒng)多功能性的重要性最高，Margalef豐富度指數(shù)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)多功能性的影響弱于土壤含水量。對(duì)于整個(gè)樣地環(huán)境來(lái)說(shuō)，重要性最高的是土壤含水量，生物因子中功能豐富度指數(shù)的重要性高于Margalef豐富度指數(shù)，說(shuō)明生物因子中對(duì)生態(tài)系統(tǒng)多功能性起主要作用的是功能豐富度指數(shù)。