内蒙古草原与荒漠过渡带藏锦鸡儿（Caragana tibetica）-沙堆在小尺度上对群落结构与生态过程的影响

Pattern and process are hot topics in ecology. Phytogenic mounds (nebkhas) formed by shrubs are a common phenomenon in arid areas and have important ecological functions, such as enhancing biological diversity and redistributing resources, but it is still unknown how the nebkhas influence structure and ecological process of community. We selected Caragana tibetica-nebkhas in Inner mongolia plateau as research object and compared Caragana tibetica community with its adjacent community on small scale to study following contents: (1) the spatial distribution pattern and relationship of species; (2) the spatial structure characteristic and distribution pattern of soil recourse; (3) the relationship of spatial distribution pattern between species and soil resources. The key scientific questions we aim to answer are: (1) what the spatial distribution pattern and relationship of species caused by Caragana tibetica-nebkhas are, and (2) what the spatial heterogeneity of community soil properties caused by Caragana tibetica-nebkhas are, and (3) what the spatial distribution pattern of species caused by the spatial heterogeneity of soil resource are. The research object is to elucidate the effects of Caragana tibetic- nebkhas on the community structure and ecological process, and further provide theoretical basis for ecological restoration, conservation and reasonable utilization of grassland resources in arid areas.

格局与过程是生态学研究的核心内容。在干旱区灌木形成沙堆是非常普遍的现象，灌木及其形成的沙堆可以固沙，提高群落生物多样性，对资源有再分配作用，但它是如何影响群落的结构与生态过程至今仍缺乏深入研究。本研究拟以分布在内蒙古高原上的藏锦鸡儿-沙堆为研究对象，采用藏锦鸡儿群落与相邻群落对比研究的方法在小尺度上开展3方面的研究内容：1、物种空间分布格局与种间关系；2、土壤资源的空间结构特征与分布格局；3、土壤资源的空间分布格局与物种空间分布格局之间的关系；以此解决3个科学问题：1、藏锦鸡儿-沙堆对群落物种分布格局与种间关系产生什么样的影响？2、藏锦鸡儿-沙堆对群落土壤资源的空间异质性分布产生什么样的影响？3、藏锦鸡儿-沙堆引起的土壤资源空间异质性分布对物种空间分布格局产生什么样的影响？本研究旨在揭示藏锦鸡儿-沙堆对群落结构和生态过程的影响，为干旱区的生态恢复和草地资源保护、合理利用提供依据。

灌丛化草原，在干旱、半干旱区广泛分布，占干旱半干旱区面积的10%-20%，而灌丛-沙堆在灌丛化草原中非常常见。灌丛在草原中的出现，特别是灌丛-沙堆的形成，改变了原生群落特征，对资源有再分配作用，但它如何影响群落的结构与生态过程至今仍缺乏深入研究。本研究以分布在内蒙古高原上的不同灌丛化程度的藏锦鸡儿灌丛化无芒隐子草群落和无芒隐子草群落为研究对象，采用对比研究的方法，开展了3方面的主要研究内容：1、藏锦鸡儿—沙堆对群落物种空间分布格局与种间关系的影响；2、藏锦鸡儿—沙堆对群落土壤资源空间结构特征的影响；3、藏锦鸡儿-沙堆引起的土壤资源分布特征与物种空间分布格局和植物群落特征之间的关系。研究显示：1、随着灌丛化的发生和灌丛化程度的增加，原生群落建群种无芒隐子草的分布格局以及藏锦鸡儿与无芒隐子草的种间关系并没有发生改变，但是分布格局和种间关系的空间尺度范围发生了改变；2、藏锦鸡儿灌丛—沙堆的出现增加了群落土壤资源的空间异质性程度，改变了土壤资源的空间自相关距离，改变的程度与灌丛化程度和土层深度有关系，也并不是灌丛化程度越高土壤资源的空间异质性程度越高，空间自相关距离越小；3、藏锦鸡儿-沙堆通过占据更多的空间资源和土壤资源，对原生群落建群种无芒隐子草的分布格局以及藏锦鸡儿与无芒隐子草的种间关系的空间尺度范围产生了影响；与藏锦鸡儿—沙堆外相比较，藏锦鸡儿—沙堆具有“沃岛效应”，但是与对照群落相比较，藏锦鸡儿-沙堆的形成，也即灌丛化的发生降低了群落的土壤资源含量，并随着灌丛化程度的增加而增强，表现出正反馈作用。阐明灌丛-沙堆对灌丛化草原群落结构和生态过程的影响，将丰富生态系统生态学的内涵。此外，正确评估灌丛-沙堆的生态学效应，有助于揭示灌丛化造成的草地沙化、退化的机理，为其生态恢复和保护、合理利用提供依据，促进该地区农牧业可持续发展。