鄱阳湖典型洲滩湿地植物群落稳定性及其与物种多样性的关系

薛晨阳,李相虎 , 谭志强,李珍

鄱阳湖典型洲滩湿地植物群落稳定性及其与物种多样性的关系

薛晨阳1,2,李相虎1,*, 谭志强1,李珍1,2

1. 中国科学院南京地理与湖泊研究所, 中国科学院流域地理学重点实验室, 南京 210008 2. 中国科学院大学, 北京 100049

群落稳定性是生态系统的关键属性之一, 对维持湿地生态系统的结构与功能有至关重要的作用。采用鄱阳湖典型洲滩湿地植被的实地调查数据, 通过改进的M. Godron法以及Shannon-Wiener、Pielou指数研究了典型洲滩湿地植物群落稳定性与多样性在不同水情阶段的变化特征, 并探讨了两者间的相关关系。结果表明: 1)芦苇—南荻()群落的Shannon-Wiener指数和稳定性都显著高于狗牙根()群落(<0.05), 两个群落的Pielou指数无显著差异(>0.05)。物种多样性和稳定性在不同水情阶段的变化不同, 狗牙根群落的物种多样性在各阶段无显著差异, 而群落稳定性在丰水期明显低于其他时段; 芦苇—南荻群落的物种多样性在涨水期和丰水期较高, 而群落稳定性在退水期和枯水期较高; 2)群落稳定性和物种多样性没有明确的关系, 物种多样性不是群落稳定性的决定因素; 3)不同植物群落稳定性对土壤水分存在不同的最优区间, 当土壤含水量在15%—20%左右时, 狗牙根群落稳定性最高, 而当土壤含水量在35%—40%左右时, 芦苇—南荻群落稳定性最高。结果有助于了解鄱阳湖典型洲滩湿地植物群落的稳定性及变化规律, 也对进一步揭示水情变化影响下鄱阳湖湿地植物群落的演替规律及生态系统稳定性变化具有重要的支撑作用。

鄱阳湖湿地; 群落稳定性; 物种多样性; M. Godron法; 水情变化

0 前言

湿地生态系统是形成于陆地与水环境过渡地带的特殊生态系统, 不但有调节气候、保护水源等功能, 其独特的水文、土壤和植被特征, 对保护生物多样性、调节生态系统也起到了重要作用[1]。湿地与海洋、森林并称为地球三大生态系统, 被誉为“地球之肾”、“物种基因库”等[2]。但湿地生态环境也容易受到气候变化和人类活动的影响[3-4], 在过去几十年中, 随着极端气候事件频发和人类活动的增加, 湿地受到越来越强的干扰和破坏, 导致湿地生态系统多样性丧失, 稳定性降低, 进而影响到其生态服务功能的发挥[5]。稳定性是生态系统存在的必要条件和功能表现, 也是决定生态系统结构和功能能否正常运作的重要特征之一[6-7]。当外界干扰超过生态系统所能承受的阈值时, 生态系统结构和功能就会发生相应改变, 系统的稳定性降低, 从而使生态平衡遭到破坏, 造成生态系统退化[8]。同时, 稳定性也是一个非常难以量化的指标, 在实际应用中, 不同学者根据各自的研究背景解释稳定性, 研究生物多样性保护的学者认为物种多样性和丰富度是保证稳定性的核心; 还有学者认为初级生产力和生物量的变化也不容忽视[9]。另外, 对于稳定性的维持机制也一直是稳定性研究的热点, 并提出了很多重要的理论, 其中影响力最大的就是多样性-稳定性理论[10], 该理论最早由MacArthur和 Elton提出, 他们发现生态系统的稳定性取决于系统的复杂性和多样性, 认为大型复杂系统比简单系统的稳定性更强。之后, Tilman等[11-12]、 Naeem等[13-14]经过长期的实验分析, 也为多样性-稳定性理论提供了强有力的支撑。在国内, 王国宏[15]认为在种群和群落层次上, 物种多样性可以提高群落稳定性。张立敏等[16]利用中性理论分析方法同样得出群落中物种越丰富其结构就越稳定的结论。然而, 对于多样性-稳定性理论也存在一些质疑, 例如Gardner[17]、May[18]等认为更高的多样性会影响物种间的平衡, 导致稳定性下降。李威等[19]、郑世群等[20]对不同程度林火干扰下的群落稳定性与物种多样性进行了分析, 发现两者之间并非简单的线性关系。于晓文等[21]认为多样性只有在一定阈值内才能对群落功能和稳定性有明显作用。而毕晓丽等[22]认为, 由于群落处于动态变化中, 群落的稳定性与多样性没有直接相关关系。除此之外, 最新研究还发现环境因子对群落稳定性与多样性关系也有很大影响[23], 不能忽视研究尺度大小、干扰强度以及群落自身特点等因素的影响[24]。

鄱阳湖是我国最大的淡水湖, 湖泊水位和面积年内变幅巨大, 汛期水面覆盖面积达3000 km2以上, 而在枯水期水面面积不足1000 km2[25]。季节性水位波动使得鄱阳湖洲滩呈现出周期性的淹没与出露, 形成了众多的浅水洼地和大面积的洲滩湿地, 具有极其丰富的湿地植物资源与物种多样性[26], 是众多野生植物的物种宝库。然而, 近年来由于气候变化与人类活动的双重影响, 鄱阳湖水文情势发生了巨大变化, 秋冬季干旱加剧等异常水文状况频发[27], 致使湿地植被系统生态退化、演替速率加快、生物多样性锐减、初级生产力下降[28], 湿地生态系统原有的平衡状态遭到破坏[29]。针对这些问题, 以往研究较多的从湿地植被分布格局及生物多样性的角度分析湿地系统的变化, 而对植物群落稳定性涉及不多, 也未明确湿地植物群落稳定性与多样性变化之间的关系。因此, 本文侧重于分析鄱阳湖洲滩湿地不同典型植物群落稳定性的变化特征, 并探讨其与物种多样性指数之间的相关关系。本研究对进一步揭示极端水情影响下鄱阳湖湿地植物群落的分布格局、演替规律具有重要的科学意义, 也对维持鄱阳湖湿地生态系统的健康、保障其生态服务功能的发挥等研究具有重要的参考价值。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

研究区为江西省永修县吴城镇鄱阳湖国家级自然保护区内的典型洲滩湿地(中心点坐标为116°00′11″ E, 29°14′34″ N)(图1), 该块湿地南北长约1.6 km, 最大宽度约1.1 km, 枯水期湿地面积约1.5 km2, 最高处海拔18.4 m, 坡度6—10 °。研究区属亚热带湿润季风气候区, 全年平均气温为17 ℃, 多年平均降水量为1400 mm, 主要集中在4—6月[30]。该区域水情变化受赣江、修河及鄱阳湖主湖区的共同影响, 一般3—5月为涨水期、6—8月为丰水期、9—11月为退水期、12月至翌年2月为枯水期[31]。湿地内植物群落沿高程梯度呈明显的带状分布格局, 最高处为狗牙根()群落(海拔高度17—18 m), 伴生种为茵陈蒿(), 主要由旱生和中生性多年生草本组成; 其下带状分布芦苇—南荻()群落(海拔高度14—16 m), 长势茂盛, 主要由挺水植物和湿生植物组成; 临水植被带为灰化薹草()群落(海拔高度11—13 m), 伴生种主要有虉草()和刚毛荸荠(), 再其下为间歇性淹没泥滩地。因灰化薹草群落结构单一, 且每年大多时间被水淹没, 出露时间较短, 因此, 本研究主要选取狗牙根群落和芦苇—南荻群落作为研究对象。狗牙根和芦苇—南荻群落的优势种在每年的3月开始萌发, 4－6月为生长初期, 7－10月为夏秋生长旺季, 11－12月以后地上部分开始枯萎, 直至次年再次萌发[30]。

图1 研究区地理位置

Figure 1 Location of the study area

1.2 研究方法

1.2.1 野外调查及室内分析

于2012年12月—2013年12月以每30—40天一次的频率(其中生长季的调查频率约20天一次)对研究区植物群落进行连续调查。植被调查采用样带法和样方法相结合, 沿断面方向布设2条间隔10 m的平行样带, 总长为820 m。以地形最高点的狗牙根群落为起点, 每条样带间隔30—50 m布设一个3m´3 m的样地, 每月取样时, 在每个样地中随机选择一个0.5 m´0.5 m的样方, 狗牙根、芦苇—南荻群落共计样方数18个。现场记录样方内所有物种名、数量和株高, 同时用便携式土壤水分仪(MPKit, ICT 公司)测定表层(0—10 cm)土壤含水量。

1.2.2 物种多样性分析方法

本研究选取Shannon-Wiener多样性指数()、Pielou均匀度指数()进行物种多样性分析。其中,可综合反映群落内的均匀度和丰富度, 值越大表明群落复杂程度越高, 即群落内所含信息量越大;可反映群落内个体数量分布的均匀程度, 值越大代表种间的个体差异程度越小, 群落中各物种分布越均匀。计算公式如式(1)和式(2):

′=–∑ln(1)

=′/ln(2)

其中, 重要值=(相对高度+相对密度)/2, 相对高度=某物种的高度/样方内所有物种平均高度和; 相对密度=某种物种的数量/所有物种的数量;是某样方中的物种总数。

1.2.3 群落稳定性分析方法

本研究根据郑元润[32]改进的M.Godron稳定性测定方法对鄱阳湖湿地植物群落稳定性进行评价。首先将群落中各物种的相对频度从大到小排列, 然后计算出相对频度的累积百分数以及相对应的总种数倒数的累积百分数, 建立数学模型拟合出最适宜的平滑曲线, 其与直线= 100-的交点即稳定性参考点 ()。交点坐标越接近稳定点 (20,80), 群落稳定性越好; 反之, 稳定性越差。因此用曲线交点与稳定点之间的欧氏距离(ESD值)作为指标进行比较, ESD值越小的群落稳定性越好[33], 计算公式如式(3):

从政策客体来看（如表5），2013-2017年北京市机动车污染防治政策主要涵盖三个层次的客体。一是以移动源为政策客体的文件仅有2017年的1份，这一类政策涉及的范围广泛，既包括机动车，也包括非道路用动力机械、成品油储运系统等非机动车污染源。二是以未作类型细分的机动车为政策客体，文件数为16份，占比34%。三是将机动车细分为“重型车”、“老旧机动车”、“轻型车”等10余种细分领域作为政策客体，文件数为30份，占比63.8%。需要指出的是，2014年和2017年，不仅政策文本总量多，且以细分领域作为政策客体的文件占比也较多，分别占同年政策文本数的66.67%和90%。

1.2.4 数据处理

采用Excel 2013和Origin 2018软件进行物种多样性和群落稳定性的计算及图表绘制。SPSS 25.0软件进行数据统计分析, 独立样本T检验进行两群落间差异显著性检验, 单因素方差分析(one-way ANOVA)进行不同水情阶段差异显著性检验, 均在0.05水平下进行显著性检验, Pearson相关系数分析群落稳定性与物种多样性的相关性。

2 结果与分析

2.1 鄱阳湖典型洲滩湿地植物群落物种多样性特征

鄱阳湖典型洲滩湿地狗牙根群落和芦苇—南荻群落的Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数值分布如图2所示。从图中可以看出, 狗牙根群落的Shannon-Wiener值大致分布在0.3—0.7之间, 均值为0.52, 芦苇—南荻群落的Shannon- Wiener值在0.1—1.5之间, 均值为0.65, 芦苇—南荻群落的物种多样性显著高于狗牙根群落(p<0.05)。而对于Pielou指数, 狗牙根群落的变化范围为0.4—1.0, 均值为0.62, 芦苇—南荻群落在0.1—1.0之间, 均值为0.64, 二者很接近且无显著差异(p>0.05), 表明两个植物群落的物种均匀程度相似。

图3为典型洲滩湿地植物群落的Shannon- Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数值在不同水情阶段的变化。由图可知, 狗牙根群落在涨水期(3—5月)、丰水期(6—8月)、退水期(9—11月)及枯水期(12—2月)的Shannon-Wiener指数均值分别为0.50、0.51、0.58和0.50, Pielou指数平均值分别为0.61、0.64、0.60和0.63, 二者在不同水情阶段并无显著性差异(>0.05)。芦苇—南荻群落在不同水情阶段的Shannon-Wiener指数均值分别为0.81、0.70 、0.41和0.54, Pielou指数均值分别为0.69、0.70、0.54和0.59, 不同水情阶段的差异性显著(<0.05), 涨水期和丰水期的多样性指数高于退水期和枯水期。鄱阳湖的涨水期和丰水期是湿地植物的生长期, 其中丰水期是植物迅速生长的时期, 但群落多样性并没有显著升高, 说明丰水期的水位波动会对物种多样性产生一定的影响[34]。

2.2 鄱阳湖典型洲滩湿地植物群落稳定性特征

根据改进的M.Godron法计算的典型洲滩湿地狗牙根群落和芦苇—南荻群落的ESD值如图4所示。可以看出, 狗牙根群落的ESD值分布在0—42之间, 但以25—35区间最为集中, 均值为28.42; 芦苇—南荻群落的ESD值也在0—42范围内, 但大部分值分布在10—30之间, 均值为17.82。整体而言, 芦苇—南荻群落的稳定性显著高于狗牙根群落(<0.05)。

图2 鄱阳湖典型洲滩湿地植物群落物种多样性和均匀度指数值分布

Figure 2 Species diversity and evenness index of plant communities in typical wetlands of Poyang Lake

图3 鄱阳湖典型洲滩湿地植物群落物种多样性和均匀度在不同水情阶段的变化

Figure 3 Variations of species diversity and evenness of plant communities in typical wetland of Poyang Lake under different water regimes

图 4 鄱阳湖典型洲滩湿地不同植物群落稳定性对比

Figure 4 Comparison of the stability of different plant communities in typical wetland of Poyang Lake

为进一步探究典型洲滩湿地植物群落稳定性在不同水情阶段的变化规律, 图5分析了狗牙根群落和芦苇—南荻群落的ESD值在不同水情阶段的分布。从图中可看出, 狗牙根群落的ESD均值在涨水期(3—5月)、丰水期(6—8月)、退水期(9—11月)及枯水期(12—2月)分别为25.38、36.60、27.68和24.00, 其中丰水期的ESD值最大, 即狗牙根群落在丰水期稳定性最差, 其余三个时段的ESD值无显著差异(>0.05)。芦苇—南荻群落在不同水情阶段的ESD均值分别为24.60、26.04、10.28和10.38, 其中涨水期和丰水期的值显著高于退水期和枯水期(<0.05), 表明芦苇—南荻群落的稳定性在退水期和枯水期较好。另外, 通过对比发现, 在鄱阳湖涨水期, 狗牙根群落与芦苇—南荻群落ESD值分布范围较接近, 两个群落稳定性无显著性差异(>0.05)。在其他水情阶段, 狗牙根群落ESD值都高于芦苇—南荻群落, 尤其是在退水期和枯水期, 二者ESD值差异更显著, 表明在鄱阳湖退水和枯水期, 芦苇—南荻群落稳定性比狗牙根群落更好。

图 5 鄱阳湖典型洲滩湿地植物群落稳定性在不同水情阶段的变化

Figure 5 Variations of the stability of plant community in typical wetlands of Poyang Lake under different water regimes

2.3 鄱阳湖典型洲滩湿地植物群落稳定性与物种多样性的关系

对狗牙根群落和芦苇—南荻群落的ESD值与Shannon-Wiener指数、Pielou指数分别进行相关分析, 结果如图6所示。由图可知, 狗牙根群落的ESD值与Shannon-Wiener指数呈负相关关系(= -0.12), 而与Pielou指数呈正相关关系(= 0.11), 但二者的相关性均不显著(>0.05), 表明狗牙根群落物种多样性的年内变化对群落稳定性的影响作用不明显, 可能因为该群落的物种多样性较低且年内变幅小。对于芦苇—南荻群落, ESD值与Shannon-Wiener指数和Pielou指数均呈显著的正相关关系(<0.05), 即物种多样性和均匀度越高, ESD值也越大, 其群落稳定性有降低趋势, 但这种相关关系极弱, 没有很好的预测效果。

在鄱阳湖水情变化的不同阶段, 湿地植物群落ESD值与Shannon-Wiener指数()、Pielou指数()的相关关系也存在一定的差异(表1)。从表中可以看出, 在涨水期, 狗牙根群落的ESD值与多样性指数无显著相关关系, 芦苇—南荻群落的ESD值与和显著负相关, 即物种多样性和均匀度越高, 群落稳定性越高; 在丰水期, 狗牙根群落与芦苇—南荻群落ESD值都与和呈正相关关系, 其中芦苇—南荻群落ESD值与的关系达到了0.01的显著性水平, 即物种多样性越高, 群落稳定性越低; 而在退水期正好相反, 两个湿地植物群落的ESD值与和都呈负相关关系, 其中狗牙根群落的ESD值与物种多样性指数达到0.05的显著性水平, 表明在退水时段, 物种多样性越高, 群落稳定性也越高; 在枯水期, 芦苇—南荻群落ESD值与和呈显著正相关(<0.05)。这可能是因为狗牙根群落的物种多样性在退水期较高(=0.58), 芦苇—南荻群落的物种多样性在涨水期较高(=0.81), 所以能通过互补效应和保险效应实现对群落稳定性的正效应[35]。

图 6 鄱阳湖典型洲滩湿地植物群落稳定性与物种多样性的关系

Figure 6 The relationship between the stability of plant community and species diversity in typical wetland of Poyang Lake

表1 鄱阳湖典型洲滩湿地植物群落的ESD值与物种多样性在不同水情阶段的Pearson相关系数

注:*代表在0.05水平上显著,**代表在0.01水平上显著。

2.4 鄱阳湖典型洲滩湿地土壤含水量对群落稳定性的影响

鄱阳湖典型洲滩湿地狗牙根群落带和芦苇—南荻群落带土壤含水量特征如图7所示。由图可知, 狗牙根群落带由于地势较高, 土壤含水量普遍较低, 大致在0—25%之间变化, 均值为11.76%, 其中在退水期和枯水期, 土壤含水量不足10%; 芦苇—南荻群落带的土壤含水量较高, 基本在30%—55%之间, 均值为44.46%, 退水期和枯水期相对较低。经分段统计狗牙根群落带和芦苇—南荻群落带不同土壤含水量区间所对应的群落ESD值, 发现植物群落稳定性对土壤水分存在最优区间(图8)。对于狗牙根群落, 当土壤含水量在15%—20%左右时, 群落ESD值最低, 此时对应的狗牙根群落稳定性最高, 当土壤含水量超过20%或低于10%时, 群落ESD值都有增大的趋势, 都不利于群落稳定性的提高。对于芦苇—南荻群落, 当土壤含水量在35%—40%左右时其ESD值最小, 群落稳定性最高, 当土壤含水量超过40%, 甚至45%以上时, 群落ESD值增大, 并不利于群落稳定性的提高。

图7 鄱阳湖典型洲滩湿地不同植物群落土壤含水量特征

Figure 7 Characteristics of the soil moisture content of different plant communities in typical wetland of Poyang Lake

图8 鄱阳湖典型洲滩湿地植物群落稳定性与土壤含水量的关系

Figure 8 The relationship between the community stability and the soil moisture content in the typical wetland of Poyang Lake

3 讨论

3.1 鄱阳湖典型洲滩湿地植物群落稳定性

改进的M. Godron法使得传统的计算过程更加高效、简化, 已在森林植物群落、草地植物群落等的稳定性评价中得到广泛应用[36-37]。本文根据该方法计算鄱阳湖典型洲滩湿地群落的稳定性, 得到狗牙根群落和芦苇—南荻群落的ESD均值分别为28.42和17.82, 与张峰[38]等在内蒙古典型草原, 徐海鹏[39]等在青藏高原高寒草甸得到的稳定性值相似, 说明该方法能有效评价鄱阳湖湿地植物群落的相对稳定性。另外, 稳定性测定结果表明芦苇—南荻群落的稳定性大于狗牙根植物群落, 有研究表明稳定性受植物的生活型、生活史特征以及环境因子等的影响[40], 在本研究中, 狗牙根群落的物种多为中生性和旱生植物, 植株矮小, 根系分布浅, 以降水和土壤含水量为主要水分来源, 但降雨主要集中在4—6月, 且其分布高程的土壤含水量一般低于15%, 较低的土壤水分含量易使植物根系水分不足, 限制植物的生长发育, 进一步造成群落多样性和稳定性较低[41]。而芦苇—南荻群落距离湖面近, 受湖水和地下水的补给较多, 其分布高程的土壤含水量始终在40%左右, 且全年变化较稳定, 适宜的水分条件保证了湿生植物的生长发育, 所以该群落的物种多样性和稳定性较高[42]。丰水期正值植物的生长旺期, 其群落结构和物种组成更复杂, 但湖水位上涨造成大面积洲滩被淹没, 狗牙根群落带的土壤含水量超过了20%, 芦苇—南荻群落带的土壤含水量接近45%, 均超过了群落稳定性的最优区间, 所以稳定性偏低。而芦苇和南荻植株高大, 在淹水时可以通过茎杆伸长等逃逸的策略来抵抗厌氧和淹水胁迫, 所以其稳定性依然高于狗牙根群落[43-44]。

3.2 鄱阳湖典型洲滩湿地植物群落稳定性与多样性的关系

大量研究认为植物群落的物种多样性在一定程度上促进了群落的稳定性, 并以物种多样性的大小来表征群落稳定性[35, 45-46]。本次研究发现鄱阳湖湿地植物群落的物种多样性对稳定性没有明显的促进作用, 仅在多样性较高的阶段有一定的正效应。这可能是因为物种多样性仅在一定阈值内能促进群落稳定性[21], 并不能完全代表群落稳定性高低。其他一些研究也认为多样性与稳定性没有明确的相关关系, 陈璟认为多样性与稳定性的关系与群落自身特征有关[47]; 张景慧等认为非生物因子会同时影响稳定性和多样性, 从而使生物多样性对稳定性的影响难以预测[48]; 近来还有一些研究认为种间关系和群落结构是影响群落稳定性的重要因素[49]。鄱阳湖水位年内变幅巨大, 使得植物群落处于一定的动态变化之中, 且水分条件会同时影响多样性和群落稳定性, 但以往的研究多关注多样性在不同季节的变化[50],对稳定性随季节的变化关注较少, 本次研究发现群落稳定性在不同季节的情况也有所差异, 但与多样性的变化不同, 相关分析的结果也表示难以通过物种多样性预测群落稳定性的变化。因此, 鄱阳湖湿地植物群落稳定性与多样性并非单一的线性相关关系, 物种多样性只能体现群落稳定性的某些方面, 但不是群落稳定性的决定因素, 群落所含物种的自身特征以及所处环境因子均会影响群落稳定性。

4 结论

本文分析了鄱阳湖典型洲滩湿地植物群落稳定性、物种多样性在不同水情阶段的变化特征及其相互关系, 并探讨了土壤水分的影响, 主要结论如下:

1)芦苇—南荻群落的Shannon-Wiener指数显著高于狗牙根群落(<0.05), 两个群落Pielou指数无显著差异(>0.05)。狗牙根群落的物种多样性和均匀度指数在各水情阶段无显著差异, 但芦苇—南荻群落差异显著, 在涨水期和丰水期的多样性指数与均匀度指数均高于退水期和枯水期。

2)群落稳定性是特定条件下的状态, 要考虑群落特征及所处环境条件。鄱阳湖典型洲滩湿地芦苇—南荻群落的稳定性(ESD值为17.82)显著高于狗牙根群落(ESD值为28.42)。狗牙根群落稳定性在丰水期最低, 在其他时段无显著差异; 而芦苇—南荻群落稳定性在退水期和枯水期明显高于涨水期和丰水期。

3)鄱阳湖湿地植物群落稳定性和多样性没有明确的相关关系, 因此不能简单地用物种多样性指数来预测群落稳定性。

4)不同植物群落稳定性对土壤水分存在不同的最优区间, 当土壤含水量在15%—20%左右时, 狗牙根群落ESD值最低, 其群落稳定性最高; 而当土壤含水量在35%—40%左右时, 芦苇—南荻群落ESD值最小, 其群落稳定性最高。

致谢: 感谢太原理工大学许秀丽博士在野外调查采样及实验数据获取等方面提供的帮助, 感谢中国科学院南京地理与湖泊研究所鄱阳湖湖泊湿地观测研究站刘贺在实验室分析方面提供的帮助。

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Plant community stability and its relationship with species diversity of typical wetland in Poyang Lake, China

XUE Chenyang1,2, LI Xianghu1,*, TAN Zhiqiang1, LI Zhen1,2

1. Key Laboratory of Watershed Geographic Sciences, Nanjing Institute of Geography and Limnology, Chinese Academy of Sciences, Nanjing 210008, China 2. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China

Community stability is one of the key attributes of the ecosystem, and it is considered to be important for wetland ecosystem structure and function. Based on the field survey data of the typical wetland vegetation in Poyang Lake, the characteristics of the changes in stability of typical wetland plant community and its species diversity under different water regimes were studied through the modified M. Godron method, Shannon-Wiener index and Pielou index, and the correlation between community stability and plant diversity was also discussed. The results show that the Shannon-Wiener index and stability of thecommunity were significantly higher than those of thecommunity(<0.05), whereas Pielou index did not differ between communities (>0.05). Species diversity and community stability changed differently at different stages of water regimes. There was no significant difference in the species diversity of theat each stages of water regimes, while the community stability in high water period was significantly lower than that in other periods. There was no clear relationship between community stability and species diversity, and species diversity was not the determinant of community stability. The stability of different plant communities had different optimal intervals for soil moisture content, when the soil moisture content was about 15%-20%, the stability of thecommunity was the highest. However, when the soil moisture content was around 35%-40%, the stability of thecommunity was the highest. These results are helpful to understand the stability and the change rule of the stability of plant community in typical wetland of Poyang Lake. It also plays an important role in further revealing the succession law of wetland plant communities in Poyang Lake and the changes in the stability of ecosystem under different water regimes.

Poyang Lake wetland; community stability; species diversity; M. Godron method; different water regimes

10.14108/j.cnki.1008-8873.2022.02.001

K903

A

1008-8873(2022)02-001-10

2020-06-23;

2020-07-17

国家重点研发计划项目(2018YFE0206400); 国家自然科学基金项目(41871093)

薛晨阳(1996— ), 女, 山西运城人, 硕士研究生, 主要从事湿地生态水文研究, E-mail: XueCYang@163.com

通信作者:李相虎, 男, 副研究员, 主要从事流域水文过程研究, E-mail: xhli@niglas.ac.cn

薛晨阳, 李相虎, 谭志强, 等. 鄱阳湖典型洲滩湿地植物群落稳定性及其与物种多样性的关系[J]. 生态科学, 2022, 41(2): 1–10.

XUE Chenyang, LI Xianghu, TAN Zhiqiang, et al. Plant community stability and its relationship with species diversity of typical wetland in Poyang Lake, China[J]. Ecological Science, 2022, 41(2): 1–10.