The stability of various community types in sand dune ecosystems of northeastern China

Abstract

La estabilidad de comunidades artificiales que contribuyen a la fijación de suelos arenosos no se ha estudiado completamente. Se desarrolló un índice de similitud para evaluar la estabilidad de comunidades artificiales en dunas móviles y fijadas medianamente. Este índice de similitud consistió de 8 indicadores (cobertura vegetal, índice de Shannon-Wiener, biomasa, materia orgánica, N total, P y K disponibles, y relación de partículas de arena). La importancia relativa de estos indicadores se obtuvo utilizando un método de procesamiento jerárquico analítico (AHP). Se comparó la estabilidad de comunidades de Artemisia halodendron Turczaninow ex Besser, Bull en dunas móviles y fijadas medianamente, y la de comunidades de Caragana microphylla Lam. de diferentes edades de plantación. Los índices de similitud de las comunidades de A. halodendron fueron 0,24 y 0,54 en dunas móviles y fijadas medianamente, respectivamente. La estabilidad máxima de las comunidades de C. microphylla fue 0,55, la que se obtuvo cuando dichas comunidades alcanzaron 20 años de edad. Se sugiere que las comunidades de A. halodendron se deberían plantar preferencialmente en dunas fijadas medianamente a móviles. Además, la edad de plantación de las comunidades artificiales se debería incluir en programas de plantación. Este estudio mejoró el entendimiento de algunos mecanismos que contribuyen a mantener la estabilidad de las comunidades, y es crítico para guiar la plantación artificial en áreas de dunas.

The stability of artificial, sand-binding communities has not yet fully studied. A similarity index was developed to evaluate the stability of artificial communities in shifting and semi-fixed sand dunes. This similarity index consisted of 8 indicators (i.e., vegetation cover, Shannon-Wiener Index, biomass, organic matter, Total N, available P and K, and sand particle ratio). The relative weight of these indicators was obtainedusing an analytic hierarchy process (AHP) method. Stability was compared on Artemisia halodendron Turczaninow ex Besser, Bull communities in shifting and semi-fixed sand dunes, and of Caragana microphylla Lam. communities with different planting ages. The similarity indexes of the A. halodendron communities were 0.24 and 0.54 in shifting and semi-fixed sand dunes, respectively. The peak stability of C. microphylla communities was 0.55, and it was reached when these communities were 20-year-old. It is suggested thatA. halodendron communities should be planted preferentially in semi-fixed to moving sand dunes. Furthermore, the planting age of artificial communities should be included in planting programs. This study improved the understanding of some mechanisms contributing to maintain community stability, and is critical for guiding the artificial planting in sand dunes.