全 文 ：第 3卷 第 2期
19 9 0年 12月
宁 波 大 学 学 报
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黄河三角洲盐生草甸白茅
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群落季节性动态的研究
李 兴 东 周 光 裕
(华东师 范大学环境科学系 ) (宁波大学科学研究处 )
摘 要
采用定位研究的方法研究 了生长季白茅( I二p e r a 才a e夕l注n d : i c a v a r . , a夕。 : )群落
的主要特征和动 态 。 群落的种类组成较简单 , 其盖度一般在七 月中旬达到 10 0沁 。群 落
的高增长及地上生产量符合逻辑斯蒂增长模型 ( L o g iat ic m o d le ) , 并主要受环境中
水分和温度 因子 的影响 。 群落的最大高度为 59 c m , 出现在八月中旬 , 地上生 产量
最大值 为干重 56 3 9 /m “ , 出现在九月中旬。
关键词 : 群落 季节性动态 盐生草句
0 引 言
白茅 ( I m p el at a cy l认d汀 a v a r . m aj , )群落是我国北方沿海地区滨海盐土上的主要盐生
草甸类型之一。 在黄河三角洲上 , 白茅群落分布于草 甸 滨 海 盐土上 , 土壤的全盐量通常为
1
. 。喻一 2 . 0%。 , 有机质含量为 1 %左右 [` 1。 由于白茅群落是该地区农牧业生产上的重要割草
区和放牧区 , 经济利用率较高 。 白茅群落指示着土壤脱盐作用较好 , 已宜于种植农作物 , 所
以群众 “看草开荒 ” , 往往以 白茅群落作为垦植的对象工“ J。 但整个三角洲地区除沿黄部分外 ,
广大荒地上缺少淡水灌溉条件 , 加以人口稀少 , 劳动力不足 , 因此白茅群落仍然是该地区面
积最大的盐生草甸类型之一 , 开发利用的潜力很大。
由于植物群落和环境的相互作用 , 所以进行群落的定位研究是十分必要的。 近年来 , 在
我国北方草原和西部高山草甸都进行了不少这方面的工作 。 在沿海盐生草甸上 , 山东省有关
部门曾于 1 9 8 1年起在沾化县建立了草场改 良实 验 站 , 曾对璋茅 ( A o l ur oP su l’t t 。协汀: v ar .
痴忧 s矛: )群落的生长季动态进行过报道 s1[ 。
本文通过在黄河农场范围内对 白茅群落进行的定位研究 , 初步揭示了它的基本特征和生
长季动态规律 。 这些资料无论在生态学的理论上 , 或是对生产实践的指导上 , 都可以作为参
1 , 8 9年 11月 2 7日收到 , 19 9 0年 5 月 2 9 日收到修改稿 。
宁 波 大 学 学 才良
考的依据 。
1 自然环境概况
黄河三角洲位于山东省北部 , 地处北纬 5 7 “ 2 1`一 3 5 0 1 2 ’ 、 东经 1 1 8 0 3 0 ’ 一 1 1 9 “ 1 0` 。 年平
均气候状况引用附近位于六户的黄河农场气象站资料来说明 (图 1 ) : 年均气温为 1 2 . 2℃ , 年
均降水量为 6 0 2 m m , 年均 日照时数为 2 6 9 2 . 5 h r 。
黄河三角洲的土壤为发育在冲积性黄土
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属于轻盐化的草甸滨海盐土 。 呈 微 碱 性 反
应 , p H 8 . 3一 5 . 5 。 潜水矿 化度 5一 1 0 9 / l ,
潜水埋深 1一 3 m 。
黄河三角洲是鲁北平原的一部分 , 这个
平原在中国植被区划上属暖温带落叶阔叶林
区域 、 暖温带落叶阔叶林地带 、 暖温带落叶
栋林亚地带 l4[ , 在山东省为鲁西北平原及鲁
北滨海平原人工落叶阔叶林区 I` ]。 但由于滨
海盐土区土壤含盐量过高而限制了天然林的
分布 , 一些天然生长的灌丛如怪柳 ( T a m al 行
hc 衍。 st’ : ) 丛也在人为反复破坏下逐渐减少 , iF g
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9
图 1 研究区气候图解
T h e e l i m a t o g r a P h o f t h e r e s e a r e l l a r e a
所以除农垦地外 , 绝大部分荒地都分布着盐生草甸 , 白茅群落和芦苇 (尸hla gm f t o s co m二训艺: )
群落 、 璋茅群落 、 盐地碱蓬 (S au de a : al : a) 群落是其中分布最广的类型 。
2 研究方法
定位研究地点设在黄河口 附近的自然草甸内 , 定位面积为 2 0 0 x Z o o m , 调查地的群落中
内部同质并且环境条件比较一致 。 于 1 9 8 6一 1 9 8 7两年的四至十月生长季节中进行研究 , 每 10
天或 15 天在定位点内随机设置 10 个 1 x l m 的样方取样两 ’ 。 l , 测定各种植物的存在度 、 多度 、
高度和盖度 ; 同时随机设置 5 个 o . s x o . s m 的样方以` , ` 2 , ’ 毛〕, 用收割法获取群落地上部分 的生
物量并收集枯萎凋落部分 , 再于同一样方中取表层 0一 30 c m 土 壤样品适量 。 然后在实验室
中将群落的地上部分连同枯萎调落物于 1 0 ℃的温度下烘干 48 小时再称重 [’ ” · ’ 4了, 作为群 落的
地上部分生产量指标 ! ` “ , ’ “ ] 。 土壤水分含量用铝盒烘干法称量 , 盐分含量用D D S一n 电导仪测
定 固 。 地面温度和土壤温度通过设立的永久地温计观察 。 有关气候因子引用附近的黄河农场
气象站资料 。
在两个生长季节中 , 各进行了12 次取样 , 其平均数据如表 1 和表 2 所示 :
黄河三 角洲盐 生草句白茅( I m p e , a t a e夕l i n d r i c a v a r . 。 : a jo : )群落季节性动态的研 究 5 1
表 1 群落的地上部分生产量 ( P ) 、 高度 ( H )和盖度 ( C )的季节变化
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表 2 主要环境因子的季节动态
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3 研究结呆
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1 群落的种类组成
白茅群落的种类组成比较简单 , 各种植物及其在自然和人为千扰环境中的频度如表 3 :
表 3 群 落 的 种 类 组 成
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5 2宁 波 大 学 学 报
白茅在群落中占绝对优势 , 构成了背景 。 在有些地段 , 几乎形成单一种群状态 。 伴生种
类多属盐生草甸的常见种 , 如 芦 苇 、 茵 陈 篙 ( A , t e m￡s`a c a p `l l a汀 s ) 、 小 蓟 ( C e p ha l a : o ; 10 5
s e g e t u m )
、 酸模扭 u m e x a 。 e o o s a ) 、 苦芙菜仃 x e汀 5 s o n c h i f o l f a ) 和 萝摩 (M e t即 l e x i : i a p o n f c a )
等 。 在放牧 、 割草等人为活动的干扰下 , 群落的种类组成更加贫乏 , 并且有一些盐生植物如
璋茅 、 盐地碱蓬等开始在群落中出现 。
3
.
2 群落的盖度
白茅群落的投影盖度从每年四月出苗返青时开始增大 , 自35 %逐渐达到七月中旬的最大
值 1 0 % , 以后一直保持在最大的盖度 , 直至生长季结束而地上部分枯死为止 (表 1 ) 。
3
.
3 群落的高度
由于白茅在群落中占有绝对的优势 , 并构成群落的背景 。 因此所讨论的群落高度 ( H ) ,
实际上就是白茅种群的高度 。
在生长季节中 , 群落的高增长变化规律符合逻辑斯蒂增长模型 , 增长曲线呈 “ S ” 型 , 如
图 2 所示 :
拟合曲线方程为 :
6 0月 = 丁不东百亏舀确 而面
方程 ( 1) 可以预测生长季 中任何时间群落增长的状态 。群落高增长的最大值 为 59
现在八月中旬 。 图 2 中曲线 b 表示了高增长速度 ( H G R ) 的变化规律 。
( 1 )
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, 出
3
。
4 群落的地上生产量
群落地上生产量 ( p )的增长规律也符合逻辑斯蒂增长模型 , 增长曲线呈 “ S ” 型 , 如图 3
所示 :
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图 2 群落高增长 ( a ) 及高增长
速度 ( b ) 曲 线
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g r o w t h r a t e ( b ) o f t h e e o m m u n i t y
图 3
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拟合曲线方程为 :
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黄河三角洲盐 生草甸 白茅 ( I mT a Pea tc y l认击艺c a v ar . m a]’o ; )群落季节性动 态的研 完 3 5
利用方程 ( 2 )可以预测生长季中任何时间群落地上生产量的水平 。 群落的地上生产量 (干
重 )为6 53 9 /mZ , 出现在九月中旬 。
3
.
5 群落的动态
白茅群落为盐生草甸 , 它的演替 属于外因动态演替 , 即受土壤条件变化的影响 。 从定位
点白茅群落的土壤和定位点以外其他群落土壤的比较巾 , 可以观察到盐土在植物群落的作用
下 , 土壤含盐量下降 , 而且土壤质地也有所改善 。 一般含沙量增加而盐分减少的情况下 , 璋
茅群落或双子叶杂类草群落就会被白茅群落所演替 。 白茅群落如果 一民期被水淹没或者季节性
积水 , 则又会演替为芦苇群落 。 如果盐土继续在白茅影响下 , 又有可能进一步演替为半灌木
性的罗布麻 ( A p oc 万un m ve en : u m )群落。 此外 , 白茅群落如果经人工开垦为农田 , 则成为农业
植被。 但受人为过度的割草或放牧 , 则白茅群落的土壤会退化 , 含盐量增高 , 群落就会逆行
演替为适应盐分较高的其他盐生草甸植物群落 , 如璋茅群落或盐地碱蓬群落等 。
4 讨 论
白茅群落的种类组成单纯除受土壤盐分影响外 , 又由于白茅地下茎交错于土壤中而限制
了其他植物的生长 , 在白茅盖度大的情况下 , 伴生种类就很稀少 。 当植物群落受到破坏后 ,
一些适应盐分较高的植物容易侵入 , 如璋茅和盐地碱蓬等 。 这时由于土壤板结 , 土壤含盐量
增加而相应的引起其他物理性质如 p H 值等发生变化 , 又会使那些生态幅较为狭 窄的也就是
对环境资源选择性大的植物种类在群落中消失 , 例如小蓟和罗布麻等。 另外 , 过度的垦牧也
使一些一年生植物在生活史完成之前就不再 出现 , 或由于缺乏足够的种子而必然导致其繁殖
力也下降 , 如 酸模和苦美菜等 , 只有那些伴人杂草如狗尾草 ( eS t盯坛 vi 汀id : )则在群 落 中会
增加 。 因此 , 白茅群落在这一地区并不是一个十分稳定的群落 , 在进行开发利用时 , 要特别
加以注意 。
从白茅群落的盖度来看 , 一七月中旬以后加以利用是最好的。 由于群落在空间结构上只有
一层 , 其他矮小的种类都零星分布而不成层 , 所以盖度的变化在很大程度上也就反映了群落
密度的变化 。
群落的高增长和地上生产量 , 与环境的关系十分密切 , 它们与主要因子的相关分析结果 ,
如表 4表 明 :
表 4 相 关 模 型
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二上二
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生长季中高增长与环境中温度和水分因子呈显著正相关 , 与土壤盐分没 有 显 著 的相关
宁 波 太 学 学 报
群落的高增长 (H )对主要环境因子 (表 2 )的多元选择线性回归方程为 :
H = 4 5
.
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5 1 AT + 0
。
03 5平 (3 )
群落地上生产量 ( p)增长速度变化规律从图 3中曲线 b可以看出 , 在七月下旬增加速度
已开始下降 , 此时地上生产量接近最大值 ( 曲线 a ) 。 但这一时期环境中的水热状况 (表 2 )仍
比较适合植物的生长 , 这和七月中旬盖度达到最高值也是相一致的 。 所以在农牧业生产上割
草时间最好选择在七月下旬以后 , 这时适当的收割还会引起人工稀疏的作用 , 可以刺激生物
量的再生和积累 e[] 。
群落地上生产量 同主要环境因子 (表 2 )的相关分析结果 (表 4 )表明 , 生长季中地上生长
量的变化和群落的高增长一样 , 与环境的水 、 热状况呈显著正相关 , 和土壤盐分没有显著的
相关性 。
群落的地上生产量对环境因子 (表 2 )的多元选择线性回归方程为 :
P = 6 5
。
6 3一 7 6 。 6 6 S T + 8 6 。 5 9 R H + 0 。 6 3 5 5 ( 4 )
用方程 (3 )及 ( 4) 分析高增长 、 地上生产量和环境因子的关系中 , 可知盐分的变化对群落
的高增长和地上生产量的关系不大 , 这显然是在同一类型的群落中 , 盐分都在白茅生态幅范
围内波动的缘故 , 这和通常认为盐土植物群落的生长受盐分含量影响的观念不一致 。
但是盐分如果超出白茅的适生范围 , 则会影响白茅群落的生存 , 从而引起群落的演替 。
通常白茅群落对土壤含盐量的生态幅是 1 . 0一 2 . 0%。 , 如果低于这个数值 , 则 白茅群落不能与
其他要求盐分低的植物相竞争而被淘汰 。 反之如果在含盐量高的情况下 , 又同样会被其他适
应子高含量盐分的植物群落所取代 。 因此了解白茅群落的土壤盐分变化 , 以及由水分不同而
引起的盐分升降 , 和群落演替的关系以及今后对盐生草甸的开发利用 , 都具有密切的关系 。
由于鲁北平原黄河三角洲上有大面积的白茅群落形成的荒地 , 为此要继续进行水盐动态的研
究。
参 考 文 献
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, 19 5 6 ; 7` ( 1 ) : 1 , 7一 2 1 0
黄河三角洲盐生草 甸白茅 ( Ip mo a ta`川艺 n击论 av ar . ma ]’ o, ) 群落季节性动 态的研 究 5 5
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e ie n t i f i e R e : e a r e h O f f i c e
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n iv e r s i t y )
A B S T R A C T
T h e m a in f e a t u r e s a n d t h e d y n a m i e s o f th e I n : p : : a t a e万l i n d , f c a v a r .
, : a j o : e o m m u n i t y a r e s t u d i e d w i t h t h e m e t h o d o f f i x e d P o s i t i o n
。
T h e s P e e i e s
e o m P o s i t i o n o f t h e e o m m u n i t y 15 v e r y s im P l e
.
In m id d le Ju ly t h e e o v e r a g e
o f t h e e o m m u n i t y r e a e h e s a b o u t 1 0 0%
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T h e l a w s o f t h e h e ig h t g r o w th a n d
t h e a b o v e
一
g r o u n d P r o d u e t i o n g r o v t h o f t h e e o m m u n i t y e o n f o r m t o t h e
L o g is t i e
一
m o d e l
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T h e h e ig h t g r o w t h a n d t h e a b o v e
一
g r o u n d P r o d u e t i o n g r o w t h
a r e a f f e e t e d b y t h e w a t e r f a e t o r a n d t h e t e m P e r a t u r e f a e t o r m a i n ly
.
T h e
e x t r e m e v a lu e s o f t h e h e i g h t a n d t h e a b o v e
一
g r o u n d P r o d u e t i o n ( d r y w e i g h t )
o f t h e e o m m u n i t y a r e 5 9 e m a n d 5 6 3 9 /m
￡ r e s p e c t i v e ly
, a n d t h e y 认p p e a r i n
t h e m i d d l e A u g u s t a n d th e m id d l e S e P t e m b e r r e s P e e t i v e l y
.
K e y w o r d s : e o m m u n i t y ; s e a s o n a l d y n a m i c : s a l i n e m e a d o w