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滹沱河湿地狭叶香蒲群落生物量研究



全 文 :⒇山西大学学报 (自然科学版 ) 23( 4): 347~ 349, 2000
Journal of Shanxi Univ ersity( Na t. Sci. Ed. )
  文章编号: 0253-2395( 2000) 04-0347-03
滹沱河湿地狭叶香蒲群落生物量研究
张 峰 1 ,高翠莲 2 ,上官铁梁 3 ,刘晓玲 1 ,李秀芬 1 ,李晓玲 1
( 1. 山西大学 生命科学系 ,山西 太原 030006; 2.临汾地区洪洞农业学校 ,
山西 洪洞 041609; 3.山西大学 环境科学系 ,山西 太原 030006)
摘 要: 研究了山西滹沱河湿地狭叶香蒲群落的结构和生物量 ,结果表明狭叶香蒲群落的总生物量为 7076kg /h m2 ,
其中地上部分 (叶、茎等 )为 2589. 8kg /h m2 ,地下部分 (根 )为 4486. 2kg /hm2。 建群种狭叶香蒲的生物量为
5513. 5kg /h m2 ,其中地上部分 (叶、茎等 )为 1725. 6kg /hm2 ,地下部分 (根 )为 3805. 9kg /hm2 ,占群落总生物量的 77.
92%。 优势种披针苔草和狼把草的生物量分别是 656. 7kg /hm2和 462. 1kg /hm2 ,共计 1118. 8kg /hm2 ,占总生物量
的 15. 81% 。其余伴生成分生物量共计 425. 7kg /hm2 ,占群落总生物量的 6. 27%。此外 ,还讨论了生物量与群落结构
的关系。
关键词: 滹沱河 ;湿地 ;狭叶香蒲 ;生物量 ;群落结构 ;山西
中图分类号: Q894   文献标识码: A
  湿地植被生物量是湿地生态系统最重要的数量特征之一 ,也是研究湿地生态系统物质循环、能量流动和生产力的基
础 [1, 2]。 狭叶香蒲 ( Typha angusti f olia )群落是滹沱河沿岸湿地分布较为广泛的植被类型之一 ,在植被组成中具有重要的意
义。有关滹沱河沿岸湿地狭叶香蒲群落结构、区系组成和生物量的研究尚未见报道 ,为此于 1996年 7月初 ,对于山西滹沱河湿
地的狭叶香蒲群落结构、组成及生物量进行了研究 ,这不仅对于完善山西湿地植被的分类系统具有重要的理论价值 ,而且对
于保护山西湿地的生物多样性也具有科学意义。
1 生态地理环境
滹沱河属于海河水系 ,发源于山西繁峙县泰戏山 ,流经山西忻 (州 )定 (襄 )盆地的代县、原平、忻州、定襄以及五台、盂县等
县 (市 ) ,在河北省注入子牙河。在山西境内流经 319km ,流域面积 14284km2。主要支流有阳武河 、云中河、永兴河、牧马河和清
水河。
滹 沱河流域 (山西境内 )的主要气候指标为: 年均温 8. 0℃~ 9. 0℃ , 1月均温 - 10. 0℃~ - 9. 0℃ , 7月均温
22. 5℃~ 23. 5℃ ,≥ 10℃的年积温 3100℃~ 3400℃ ,年降水量 400mm~ 450mm。
由于水分条件良好 ,滹沱河流域发育着各类湿地 ,有河流湿地、沼泽湿地和草甸湿地。 在这些湿地上有各种各样的植物群
落 分 布 , 主 要植 被 类型 包 括 芦苇 ( Phragmites communis )群 落、 狭 叶 香蒲 群 落、 假 苇 拂 子 茅 ( Calamagrostis
pseudophragmites )群落、鹅绒委陵菜 ( Potentilla anserina )群落、弯囊苔草 ( Carex d ispalata )群落、小叶泽泻 ( Alisma
cenaliculatum )群落、野大豆 ( Gl ycine soja )群落、莎草 ( Cyperus rotundus )群落、碱蓬 ( Suaeda glauca )群落和沙蓬
( Agriophy llum squarrosum )群落等 [3, 4, 5]。
2 群落特征
狭叶香蒲是多年生根茎类植物 ,用途广泛 ,经济价值较高 ,是编织和造纸的重要原料。 叶可做饲料 ,芽是优良的蔬菜 ,花粉
⒇收稿日期: 2000-06-30
   基金项目:山西省留学基金
   作者简介:张峰 ( 1955-) ,男 ,山西永济人 , 1978年毕业于山西大学数学系 .现为山西大学生命科学系教授 ,主要从事生态
学与生物统计学的教学与科研工作 .
DOI : 10. 13451 /j . cnki . shanxi . uni v ( nat . sci . ) . 2000. 04. 018
入药 (俗称“蒲黄” ) ,蒲绒可止血和做填充物。在我国 ,狭叶香蒲广泛分布于华北、西北、东北和云贵高原等地 [6] ,其中以河漫滩、
河口、湖泊、水库广泛分布 ,较为集中。 在山西狭叶香蒲群落是湿地的优势植被类型之一 ,广泛分布于黄河、滹沱河、桑干河、汾
河的河漫滩及湖泊、水库的湿地 ,但面积较小。
本文研究的狭叶香蒲群落分布于山西代县城南的滹沱河两岸 ,群落常年积水 ,水深 15cm~ 25cm, pH值 6. 5~ 7. 5,海拔
830m。群落总盖度达 80%。狭叶香蒲群落一般可分为 2个亚层。第 1亚层仅有狭叶香蒲一种 ,株高 1. 3m~ 1. 5m,盖度 60% ,
占绝对优势。第 2亚层有披针苔草 ( C . lanceolata ) ,高 20cm,盖度 10% ;狼把草 ( Bidens tripartiat )高 50cm,盖度 5% ;伴生成
分有水蓼 ( Pol ygonum h ydropi per )、稗 ( Echinocatus crusgalii )、旋覆花 ( Inula japonica )、问荆 ( Equisetum arvense )、灰绿
藜 ( Chenopodium glaucum )、碱蓬、旋复花 ( I xeris japonica )、水莎草 ( Juncellus serotinus )、风花菜 ( Rori ppa islandica )等 ,
它们的盖度皆小于 5%。
3 研究方法
1996年 7月初 ,对分布于代县城南滹沱河湿地的狭叶香蒲群落及生物量进行了群落学和生物量调查 ,样方面积为 1m×
1m。首先 ,记录了群落中每个种的高度、盖度、多度等群落学指标。然后 ,选择具有代表性的群落 ,用收获法 [7, 8]测定每个种的生
物量。 将每个种地上部分 (包括茎、叶等器官 )和地下部分 (根 ) ,分别进行刈割 ,称其鲜重。 对每个种取 10g的鲜重样品 (不足
10g的 ,取全部作为样品 )带回室内 ,在 80℃恒温烘至恒重 ,求出生物量的干重与鲜重之比 ,进而推算出每个种每 hm2的生物
量 (干重 ,下同 )和整个群落的生物量 [3]。
4 群落生物量
狭叶香蒲群落的生物量及其组成分别见表 1和图 1。
表 1 山西滹沱河湿地狭叶香蒲群落生物量的测定结果 ( kg /hm2 )
种 名 地上部分 地下部分 合 计 占总生物量的%
狭叶香蒲 1725. 6
31. 20%
3805. 9
68. 80%
5531. 5 77. 92
披针苔草 177. 2
26. 98%
479. 5
73. 02%
656. 7 9. 28
狼把草 336. 772. 86% 125. 427. 14% 462. 1 6. 53
水蓼 96. 856. 25% 75. 343. 75% 172. 1 2. 43
问荆 45. 2
78. 61%
12. 3
21. 39%
57. 5 0. 81
水莎草 25. 4
46. 95%
28. 7
53. 05%
54. 1 0. 76
稗 26. 4
61. 68%
16. 4
38. 32%
42. 8 0. 60
旋复花 22. 458. 95% 15. 641. 05% 38. 0 0. 54
灰绿藜 18. 660. 59% 12. 139. 41% 30. 7 0. 43
碱蓬 12. 6
58. 60%
8. 9
41. 40%
21. 5 0. 30
风花菜 6. 1
67. 78%
2. 9
32. 22%
9. 0 0. 13
合计 2589. 8
36. 60%
4476. 2
63. 40%
7076. 0 100
* 百分数为植物各部分器官生物量占该种生物量的比例。
5 讨 论
在狭叶香蒲群落组成中 ,狭叶香蒲、披针苔草 、水蓼、旋覆花、水莎草和问荆为多年生植物 ,而稗、狼把草、风花菜、碱蓬和灰
绿藜为 1年生植物。 从表 1可以看到 ,在多年生植物狭叶香蒲、披针苔草和水莎草的生物量构成中 ,地下部分明显大于地上部
分 ,这主要是由于多年生植物在营养生长和生殖生长过程中 ,每年都要将一部分生物量转移到根部 ,这样地下部分的生物量
势必逐年积累 ,不断增加 ,最终超过地上部分。 其余多年生植物 ,尽管地上部分生物量皆大于地下部分 ,但差异并不明显 ,这可
能与狭叶香蒲、披针苔草和水莎草的生物量有类似的积累规律。 而从一年生植物的生物量组成看 ,地上部分生物量明显大于
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图 1 山西滹河狭叶香蒲群落生物量的组成
1.狭叶香蒲 2.披针苔草 3.狼把草 4.水蓼 5.问荆
6.水莎草 7.稗 8.旋复花 9.灰绿藜 10.碱蓬 11.风花菜
地下部分 ,这是由于一年生植物当年光合作用的产物绝大部分用于
地上部分的营养生长和生殖生长 ,以获取最大的营养和生殖生长效
益的缘故 [3]。
从狭叶香蒲群落生物量组成看 (表 1和图 1) ,建群种狭叶香蒲
生物量为 5513. 5kg /hm2 ,占总生物量的 77. 92% ,处于绝对优势地
位。而优势种披针苔草、水蓼共有 1118. 8kg /hm2 ,占群落总生物量的
15. 81% ,处于次优势地位 (图 1中序号为 2、 3、 4的种 )。 其它伴生成
分的生物量仅有 425. 7kg /hm2 ,占群落总生物量的 6. 27% ,风花菜
由于占群落生物量比例较小在图 1中几乎看不出来。由此可以看出 ,
狭叶香蒲群落生物量的组成与群落结构分析是完全一致的 ,这说明
生物量作为了解和描述群落结构组成的重要指标 [4, 8]是适宜的。
致谢: 参加野外调查的还有张龙胜、张军杰、郑春雷等 ,在此一并
致谢。
参考文献:
[ 1] 杨朝飞 .中国湿地现状及其保护对策 [ J].中国环境科学 , 1995, 15( 6): 407-412.
[ 2] 陈克林 .湿地保护与合理利用指南 [M ].北京:中国林业出版社 , 1994: 1-7.
[ 3] 邱富才 ,张峰 ,上官铁梁 ,温毅 ,谢德环 .滹沱河湿地假苇拂子茅群落生物量调查 [ J].山西林业科技 , 1998, 4: 26-29.
[ 4] 张峰 ,上官铁梁 ,张龙胜 .山西省湿地生物多样性及保护 [ J].地理科学 , 1999, 19( 3): 216-219.
[ 5] 张峰 ,上官铁梁 .山西湿地资源及可持续利用研究 [ J].地理研究 , 1999, 18( 4): 420-427.
[ 6] 中国湿地植被编辑委员会 .中国湿地植被 [M ].北京: 科学出版社 , 1999, 190-191.
[ 7] 上官铁梁 ,张峰 .云顶山虎榛子灌丛群落学特征及生物量 [ J].山西大学学报 (自然科学版 ) , 1989, 12( 4): 347-352.
[ 8] 张峰 ,上官铁梁 .关帝山黄刺玫灌丛群落结构与生物量的研究 [ J].武汉植物学研究 , 1991, 9( 3): 247-252.
A Study on the Biomass of T ypha angustif olia Communities
in Hutuo Rivers Wetlands, Shanxi
ZHANG Feng
1
, GAO Cui-lian
2
, S HANGGUAN Tie-liang
3
,
L IU Xiao-ling
1
, LI Xiu-fen
1
, L I Xiao-ling
1
( 1.Department of L ife Science , Shanx i University , Taiyuan 030006, China;
2. Hongtong Agricultural Technology School , Hongtong , 041609,China;
3.Department of Environment Science , Shanx i University , Taiyuan 030006,China)
Abstract: The biomass and st ructure o f Typha angusti folia communi ties distributed in Hutuo River s
w et lands, neighbo ring Daix ian County tow n, Shanxi w ere studied, in which the biomass was studied by
harvest method, respectiv ely. The resul ts indicated that the total biomass o f the communi ty w as 7076kg /
hm2 , including the aboveg round ( leaves and stems) 2589. 8kg /hm2 and underg round ( roo ts) 4470. 2kg /hm2 .
The biomass o f T .angusti f ol ia being const ructiv e species was 5531. 5kg /hm
2
, including th e aboveg round
( leaves and stems) 1725. 6kg /hm
2
and underg round( roo t ) 3805. 9kg /hm
2
tha t w as accounting for 77. 92% in
the to tal. And the biomasses of Carex lanceolata,B idens tripartita tha t are dominants were 656. 7kg /hm
2
and 462. 1kg /hm2 , respectiv ely , and totally 1118. 8kg /hm2 accounting fo r 15. 81% in the to tal. M oreover,
the biomass of the o ther accompanying species w as 425. 7kg /hm
2
, accounting fo r 6. 27% in the to tal.
Finally , the rela tionship betw een the biomass and st ructure of the community was discussed in this paper.
Key words: Hutuo River; wet land; Typha angusti folia communi ty; biomass; st ructure; Shanxi
349                  张峰等:山西省滹沱河湿地狭叶香蒲群落特征和生物量研究