民勤连古城保护区驼绒黎群落结构特征研究

作者: 许雅娟 王承勋 邱晓菲 霍建华

0 引言

驼绒藜,拉丁学名为Krascheninnikoviaceratoi-des(L.)Gueldenst.,又称优若藜,是苋科驼绒藜属的一种半灌木植物。驼绒藜高度为 民勤连古城保护区驼绒黎群落结构特征研究0 ,分枝主要集中在植株的下部,呈斜向或水平扩展的特点。其叶片较小,形状多样,多为条形、条状披针形、披针形或矩圆形,长度为 民勤连古城保护区驼绒黎群落结构特征研究1 ,宽度为 民勤连古城保护区驼绒黎群落结构特征研究2 ,通常只有一条主脉,偶尔会在基部出现2条侧脉。雄花花序相对较短,长度可达 民勤连古城保护区驼绒黎群落结构特征研究3 ,排列紧密;雌花花管呈椭圆形,长度为 民勤连古城保护区驼绒黎群落结构特征研究4 ,宽度为 民勤连古城保护区驼绒黎群落结构特征研究5 ,其裂片为角状,长度可达花管的一半或与之相等。果实垂直生长,椭圆形,表面具有被毛。花果期通常在每年的6月至9月。该物种在全球范围内分布较为广泛,在欧洲和亚洲大陆上均有发现,西起西班牙,东至西伯利亚地区,南至伊朗和巴基斯坦境内的干旱地带。在我国,广泛分布于内蒙古、甘肃、宁夏、青海、新疆及西藏等地区的荒漠和半荒漠草原地带,常见于沙漠、戈壁滩及干燥的沙坡地或沙地上,形成了广阔的驼绒藜灌木群落乃至灌草复合生态系统,是我国西北干旱与半干旱地区植被组成中的重要组成部分。驼绒藜作为当地的主要植被之一,对促进草原生态系统的恢复、改善草地质量及建设具有不可忽视的作用,展现出重要的生态保护价值。此外,由于驼绒藜具备强大的逆境适应能力,能够在干旱、寒冷及贫瘠条件下生存,属于典型的耐旱植物种类。驼绒藜除了作为一种重要的生态资源外,还是一种优质的牧草来源,具有高产量、营养价值丰富、口感好等特点,适合各种家畜食用,因此也具有很高的饲用价值[1]。

近年来,随着全球干旱现象日益加剧,国内外的研究者对于驼绒藜等耐旱乃至极耐旱植物的开发与应用更加重视。在过去的研究中,研究者深入探讨了这类植物种子的萌发特征、存活周期、储存条件及营养生理学特性,还广泛考察了其抗逆性、种植技术及在沙漠化治理和草地恢复项目中潜在的应用价值。这些研究涉及分类学、细胞生物学、生理机制及遗传属性等多个学科领域。然而,关于驼绒藜种群结构及其生态功能的研究相对较少。

甘肃民勤连古城国家级自然保护区(以下简称民勤连古城保护区)位于石羊河下游,其周围环境主要由巴丹吉林沙漠与腾格里沙漠构成,呈现东、西、北三面环沙的独特地貌。该区域面临极端气候挑战,表现为水资源极度匮乏、植被覆盖率低及频繁发生自然灾害。在这样的环境中,天然荒漠植物群落作为生态系统的重要的组成部分,在提升当地生态环境质量、保护生态系统稳定性和推动区域经济社会可持续发展中扮演着至关重要的角色。

1研究区概况与研究方法

1.1 研究区概况

民勤连古城保护区坐落于中国甘肃省河西走廊东北区域,呈现典型的蒙新干旱气候特征。该地区平均年降水量约 民勤连古城保护区驼绒黎群落结构特征研究6 ,降水稀少且分布不均;全年大部分时间呈现干旱状态,蒸发较强;平均气温约为 民勤连古城保护区驼绒黎群落结构特征研究7 ,无霜期较长,约为 民勤连古城保护区驼绒黎群落结构特征研究8 ;日照条件优越,年日照时数高达 民勤连古城保护区驼绒黎群落结构特征研究9 ;同时,风力活动频繁[2-3]。该地区植被以耐旱和极度耐旱的荒漠灌木群落为主。驼绒藜在此区域分布广泛,特别是在民勤连古城自然保护区内的南湖保护站阿拉古山及红崖山保护站附近的民窑路等地段尤为常见,通常与红砂、黑沙蒿、白沙蒿、泡泡刺、内蒙古旱蒿、猫头刺、戈壁天门冬、西北针茅、砂蓝刺头、蒙古韭、荒漠黄芪、画眉草、刺沙蓬、碟果虫实和雾冰藜等多种植物共同形成复杂的植物群落,这些地区的植被覆盖率为 民勤连古城保护区驼绒黎群落结构特征研究10

1.2 研究方法

1.2.1 样地布设及调查

在实地考察中,确定民勤连古城保护区内的南湖保护站阿拉古山及红崖保护站附近的民窑路为驼绒藜的主要生长区域。根据这些地区的地形特征与驼绒藜的生长情况,选择5个具有代表性的地点,每个地点设定了 民勤连古城保护区驼绒黎群落结构特征研究11 的样地。随后,在每块样地中采用五点取样法设置5个 民勤连古城保护区驼绒黎群落结构特征研究12 的小区,用于收集样方内部植物种类、个体数量、植株高度及冠幅宽度等详细信息。



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1.2.2 群落植物区系分析

依据刘有军等4-5提出的植物地理分布类型体系,对驼绒藜群落中的植物科属进行了分类统计,以此来阐明民勤连古城保护区内的驼绒藜群落的植物区系特征。

通过计算相对密度、相对盖度和相对频度来评估物种的重要性。为了更深入地分析量化群落内物种多样性的特点,该研究采用了物种丰富度、Shannon-Wiener指数、Simpson指数、Pielou均匀度指数及群落优势度等5个指标作为分析工具。试验数据使用Excel软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1群落物种组成

驼绒藜群落中共有17种植物,隶属于8个科14个属。在这些植物中,苋科包含驼绒藜属、虫实属、雾冰藜属和猪毛菜属;菊科则由蒿属和蓝刺头属组成;豆科包括棘豆属和黄芪属;禾本科下设针茅属和画眉草属;天门冬科含有天门冬属;石蒜科由葱属组成;白刺科单独由白刺属组成;怪柳科由红砂属组成。从生活形态上分析,该群落内存在9种灌木类植物,皆为小灌木或半灌木类型,多年生草本植物共有3种,一年生草本植物则达到了5种。以上数据表明,驼绒藜群落的物种数量相对较少,但其所属的科属分布较为广泛。

2.2 群落物种区系分析

根据文献[5]和文献[6],驼绒藜群落中所涉及的植物科展现出5种不同的地理分布模式:其中豆科、禾本科、菊科和苋科在全球分布较为广泛;白刺科主要存在于地中海至温带及热带亚洲区域;怪柳科植物分布在古温带地区;天门冬科和石蒜科植物主要生长在北温带地区。在属级别上,共有14种分布类型被识别出来。其中,蒿属、黄芪属和猪毛菜属在全球分布;雾冰藜属、天门冬属和蓝刺头属等分布于古温带地区;而从地中海延伸到西亚直至中亚一带,则以白刺属和红砂属为主;针茅属、葱属、驼绒藜属、棘豆属、虫实属等5个属主要分布在北温带地区;此外,画眉草属植物主要分布在泛热带地区。基于上述分析,可以发现该植物区系组成中温带成分占优势,这反映了研究区域的温带气候特征。

2.3群落物种的数量特征

在植被群落的灌木层中,驼绒藜占据了 12.54% 的比例;然而,在整个植物群落范围内,其数量比例仅为 8.34% ,表明其在整个生态系统中的相对劣势。相比之下,黑沙蒿、白沙蒿及画眉草的数量均超过了驼绒藜,驼绒藜群落物种数量特征见表1。

2.4群落生活型数量特征

通过调查和数据分析发现,在驼绒藜群落中,灌木与小半灌木的平均高度为 民勤连古城保护区驼绒黎群落结构特征研究13 、相对盖度为 90.98% ,相对密度为 66.45% ,明显高于一年和多年生草本植物。这表明驼绒藜群落的主要构成部分为灌木与小半灌木,驼绒藜群落生活型数量特征见表2。

民勤连古城保护区驼绒黎群落结构特征研究14
表1驼绒藜群落物种数量特征

2.5群落物种重要值

驼绒藜在群落中的重要值显著高于其他植物种类,表明其在维持群落结构及其稳定性方面发挥着关键作用。黑沙蒿、画眉草与红砂同样表现出较高的重要值,显示出其对干旱荒漠环境具有极强的适应能力。从植物物种生活型来看,灌木和小型半灌木是该生态系统中不可或缺的组成部分,尤其是灌木的存在,对于保障整个群落的稳定性至关重要。驼绒藜群落物种重要值见表3。

2.6群落物种多样性特征

从物种多样性角度分析,民勤连古城保护区的驼绒藜群落物种丰富度较低,包含17种植物。但该群落物种多样性指数较高,且物种分布均匀,优势种的影响较小,表明整个群落结构较为稳定。驼绒藜群落物种多样性特征见表4。

3讨论与结论

驼绒藜群落由24种植物构成,这些植物分布于8个科14个属。从生活形态上观察,该群落包含9种灌木和小半灌木,3种多年生草本植物和5种一年生草本植物。研究表明,驼绒藜群落内部物种相对单一且科属分散。在植物区系方面,温带元素占据了主导地位,进一步体现了其显著的温带属性。

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表2驼绒藜群落生活型数量特征
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表3驼绒藜群落物种重要值
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表4驼绒藜群落物种多样性特征

驼绒藜在塑造群落结构及其稳定性方面扮演着关键角色,与泡泡刺、蝎虎霸王等植物共同对生态环境的构建发挥显著影响。灌木和小型半灌木作为此类生态系统中的重要组成部分,对维持群落整体稳定性至关重要。此外,该群落展现出较高的物种多样性指数与均匀度,表明各种植物在群落中分布较为均匀,而单个物种的优势程度较低,这些特征共同促进了生态系统的相对稳定状态。

参考文献:

[1]吴征镒,中国植被编辑委员会.中国植被[M].北京:科学出版社,1980.

[2]李昌龙,马瑞君,王继和,等.甘肃民勤连古城自然保护区优势种种群结构和动态研究[JJ西北植物学报,2005(8):1628-1636.

[3赵慧宏,曾新德,张有佳,等.石羊河下游绵刺群落生态位特征研究[J.云南农业大学学报(自然科学),2017,32(5):920-928.

[4]刘有军,王继和,马全林,等.甘肃省荒漠种子植物科的区系分析[J].草业科学,2008(5):22-27 .

[5]刘有军,王继和,马全林,等.甘肃省荒漠种子植物属的区系分析[J.中南林业科技大学学报,2007(6):15-20.

[6]何芳兰,刘世增,李昌龙,等.甘肃河西戈壁植物群落组成特征及其多样性研究[J.干旱区资源与环境,2016,30(4):74-78.



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