荒漠草原短花针茅群落多样性维持机制

王兴，博士，副研究员，研究方向：草地生物多样性与生态系统修复。公开发表学术论文10余篇。主持国家自然科学青年基金“基于功能多样性的荒漠草原植物群落时间稳定性维持机制”，（项目编号：31901367）；主持宁夏自然科学基金项目“荒漠草原局域短花针茅群落构建机制”，（项目编号：2019AAC03056）；主持宁夏高校科学研究项目“荒漠草原不同土壤生境植物群落构建机制”，（项目编号：ZR18007）。

退化草地植物多样性形成和维持机制的研究，可为草地生态系统质量稳步提升、保障生态系统服务可持续供给提供科学依据。考虑到支持荒漠草原生态系统的植被在封育、适度利用、重度利用情况下的构建机制是植被维持的内在机理，也是人类对草地系统实施适宜管理和利用措施的核心科学依据。本书以干旱半干旱区域荒漠草原生态系统短花针茅群落为研究对象，结合不同放牧强度下群落内部的空间自组织特征，开展了轻度、中度和重度放牧干扰强度下，短花针茅群落物种、功能和谱系三个维度多样性的空间分布格局及其对土壤环境因子的响应，并进一步探讨了群落物种共存格局、多样性形成和维持机制，研究结果丰富了荒漠草原区域植物群落构建理论，为该区域退化草地植被可持续恢复提供了科学依据。

前言
摘要
1 概述
1.1 群落构建机制研究内涵及进展
1.1.1 基于生态位理论的研究
1.1.2 基于中性理论的研究
1.1.3 生态位理论与中性理论的整合
1.1.4 基于当代物种共存理论的研究
1.2 群落构建机制研究方法及研究进展
1.2.1 基于群落物种组成的研究
1.2.2 基于物种功能性状的研究
1.2.3 基于群落谱系结构的研究
1.2.4 基于功能性状与谱系相结合的研究
1.3 群落构建研究与退化草地恢复的关系
1.4 荒漠草原短花针茅群落构建研究的意义
1.5 整体研究思路
1.5.1 实验设计依据
1.5.2 具体实验设计理念
1.6 研究内容与技术路线
1.7 拟解决的科学问题
2 研究区域概况
2.1 地理位置
2.2 地貌特征
2.3 气候特征
2.4 土壤特征
2.5 植被特征
3 封育和适度利用状态下基于物种组成的群落构建机制
3.1 引言
3.2 研究方法
3.2.1 实验设计
3.2.2 植被调查和土壤样品采集
3.2.3 样品测定
3.3 数据分析
3.3.1 群落特征和土壤属性差异分析
3.3.2 环境过滤和扩散限制相对作用分析
3.3.3 零模型分析
3.4 结果
3.4.1 短花针茅群落特征及土壤属性
3.4.2 Mantel相关性检验
3.4.3 环境变量和空间变量的前向选择
3.4.4 环境过滤和扩散限制的相对重要性
3.4.5 群落物种共存格局、显著物种对识别、资源生态位重叠
3.5 讨论
3.5.1 适度利用对群落特征及土壤属性的影响
3.5.2 环境过滤与扩散限制的相对重要性
3.5.3 生物间的相互作用对群落物种组成的影响
3.6 小结
4 封育和适度利用状态下基于植物功能性状的群落构建机制
4.1 引言
4.2 研究方法
4.2.1 实验设计
4.2.2 植被土壤调查及采样
4.2.3 植物功能性状采集及测定
4.2.4 土壤理化性状测定
4.3 数据分析
4.3.1 植物功能性状及其分布格局分析
4.3.2 植物群落物种及功能多样性指数计算
4.3.3 植物群落物种及功能多样性与环境因子的关系
4.4 结果
4.4.1 植物群落功能性状分布格局
4.4.2 植物群落功能性状变化
4.4.3 土壤环境因子主成分分析
4.4.4 植物单一性状功能多样性与环境因子的关系
4.4.5 植物叶片综合性状功能多样性
4.5 讨论
4.5.1 基于植物功能性状分布格局的群落构建过程
4.5.2 植物功能性状的变化及其对环境因子的响应
4.5.3 植物功能多样性的变化及其对环境因子的响应
4.6 小结
5 重度放牧状态下的土壤植被空间格局
5.1 引言
5.2 研究方法
5.2.1 实验设计
5.2.2 样地布设
5.2.3 室内实验测定项目与方法
5.3 数据分析
5.4 结果
5.4.1 土壤养分空间变异
5.4.2 土壤空间变异的影响因素
5.4.3 植被数量特征及多样性空间变异
5.4.4 植被数量特征及多样性的空间分布
5.4.5 植被空间变异及其影响因素
5.5 讨论和展望
5.5.1 不同微地形区域土壤空间异质性及其影响因素
5.5.2 植被空间异质性特征及其影响因素
5.3.3 展望
6 重度利用状态下基于物种组成的群落构建机制
6.1 引言
6.2 研究方法
6.2.1 实验设计
6.2.2 样品采集及测定
6.3 数据分析
6.3.1 群落分类排序及多元回归树分析
6.3.2 环境过滤和扩散限制的相对重要性分析
6.3.3 零模型分析
6.4 结果
6.4.1 过渡区域生境群落类型及物种空间分布
6.4.2 Mantel相关性检验
6.4.3 短花针茅群落生境环境因子前向选择
6.4.4 环境过滤和扩散限制的相对重要性
6.4.5 群落物种共存格局、显著物种对、物种生态位重叠度
6.5 讨论
6.5.1 生境对群落物种组成及空间分布的影响
6.5.2 环境过滤和扩散限制的相对重要性
6.5.3 生物间相互作用与环境过滤的相对重要性
6.6 小结
7 重度利用状态下的植物分类、功能和谱系多样性
7.1 引言
7.2 研究方法
7.2.1 实验设计
7.2.2 植物和土壤调查采样
7.2.3 植物群落分类、功能及谱系多样性
7.2.4 统计分析
7.3 结果
7.3.1 植物群落分类、功能和谱系多样性对土壤因子的响应
7.3.2 植物群落分类、功能和谱系多样性变化的控制因子
7.4 讨论
7.4.1 植物群落分类组成随生境的变化
7.4.2 植物群落功能性状加权平均值随生境的变化
7.4.3 植物群落a多样性随生境的变化
7.5 小结
8 重度利用状态下基于功能性状和谱系结构的群落构建机制
8.1 引言
8.2 研究方法
8.2.1 实验设计
8.2.2 群落调查和土壤采样
8.2.3 植物样品采集及功能性状测定
8.3 数据分析
8.3.1 植物群落功能性状及其分布格局
8.3.2 植物功能性状系统