中国黑戈壁地区植物群落物种、功能与系统发育β多样性分布格局及其影响因素

　　摘要： 黑戈壁广泛分布在我国新疆、甘肃和内蒙古地区, 总面积超过20万km², 是我国西北地区代表性生态系统之一。黑戈壁地区兼具极端干旱、强紫外辐射和土壤养分贫瘠等环境胁迫特征, 导致境内植物群落多样性具有显著的独特性。然而, 由于自然条件恶劣和交通条件限制, 该区域植物群落物种、功能和系统发育β多样性分布格局及其影响因素尚未得到系统研究。本研究于中国黑戈壁典型分布区设置了67个植物群落调查样点, 通过系统的野外调查和室内测试分析工作, 获取了6个关键叶片和细根功能性状, 以及105个物种的系统发育树数据。通过计算物种、功能和系统发育β多样性, 比较了这3个维度的β多样性格局与零模型的差异; 量化了土壤理化因子、气候和空间变量对β多样性的相对影响, 探讨了中国黑戈壁地区植物多样性地理分布格局及其关键影响因素。结果表明: (1)黑戈壁地区植物物种、功能和系统发育β多样性均表现出显著的距离衰减格局; (2)物种β多样性观测值与期望值间没有显著差异, 表明黑戈壁植物群落物种β多样性符合中性过程预期; (3)功能和系统发育β多样性观测值与期望值间存在显著差异, 表明黑戈壁植物群落功能和系统发育β多样性受生态位过程调控; (4)功能β多样性与系统发育β多样性之间存在解耦格局; (5)气候和土壤因素共同调控着黑戈壁植物群落3个维度的β多样性, 其中年降水量和太阳辐射强度有着更强的影响。以上结果表明, 生态位过程和中性过程对黑戈壁植物群落β多样性的相对作用在不同维度间存在差异, 且除了年降水量、年均温等水热因子外, 太阳辐射强度也是黑戈壁植物群落β多样性重要的驱动因素。