全 文 ：第 24卷　第 3期 干　旱　区　资　源　与　环　境 Vol.24　No.3
2010年 3月 JournalofAridLandResourcesandEnvironment Mar.2010
文章编号:1003-7578(2010)03-162-07
中国特有种 -奇台沙拐枣(Caligonumklementzi)
群落特征及其异地建植模式初探＊
徐刚 1, 2 , 尹林克 1, 3, , 段士民 3 , 谭勇1, 2
(1.中国科学院新疆生态与地理研究所,乌鲁木齐 830011;2.中国科学院研究生院,北京 100014;3.中国科学院吐鲁番沙漠植物园, 吐鲁番 838008)
　　提　要:对奇台沙拐枣(Calligonumklementzi)自然植物群落特征进行了调查分析 ,依据自然植物群落特征
对异地重建模式进行了探讨。结果表明:(1)自然群落特征数量指标中 , 优势度 、重要值 、多度 、频度 、高度 、生
活型 、生长型是决定重建群落特征的主要参考指标。 (2)奇台沙拐枣重建植物群落理论最小种植面积为 2286
-2857m2;主要物种数为 10种 , 其中小乔木 2种 , 灌木 3种 , 草本 5种;重建群落优势种奇台沙拐枣 、梭梭
(Haloxylonmmodendron)、羽状三芒草(Aristidapennata)最小物种保存数分别为 96-120株 、40 -80株 、120-
240株;种群年龄结构按自然群落模式配置。
关键词:奇台沙拐枣群落;异地重建;群落理论最小面积;配置模式
中图分类号:Q948.15　　　　　　文献标识码:A
　　近 50年来 ,地球上物种灭绝速率的加剧和生物多样性保护的紧迫性 ,植物迁地保护对物种资源的保
护发挥了重要作用[ 1, 2] 。随着国内外学者对植物迁地保护的深入研究 ,其局限性日渐显著。因为在自然
界里 ,植物并不是孤立存在的 ,而是分布在由不同物种构成 ,具有一定结成和复杂的种间关系的特定植物
群落 ,各种植物在群落中占据了一定的层片和生态位 ,而且随着个体发育周期的变化而变化 [ 3] 。所以针
对某一物种进行迁地保护 ,特别是单一种植模式 ,使该物种失去原有的种间协调 ,植物个体发育受阻 ,感染
病虫害的机率增加 ,并且在长期进化过程中 ,遗传多样性易于丧失 。鉴于迁地保护各种潜在不利影响 ,
Simberlof等人 [ 4]提出了利用种群生态学原理 ,在异地重建植物群落 ,从而使植物种群及群落得到最大程
度的保护[ 5, 6, 7] ;我国学者许再富也指出 ,群落生态是植物迁地保护的安全所在。因而 ,依据自然群落特
征 ,利用群落生态学和保护生物学原理 ,在异地重建人工群落 ,受到国内外学者的高度重视[ 4] 。但关于群
落的异地重建的研究甚少 ,特别在我国 ,仅见叶其刚等人针对三峡库区濒危植物群落异地重建的初步研
究 [ 8, 9] 。
鉴于此 ,对准噶尔盆地奇台沙拐枣(Caligonumklementzi)自然植物群落特征进行了研究 ,利于群落生
态学 、保护生物学 、恢复生态学相关理论 ,对该植物群落重建模式进行了探讨 ,旨在为异地群落的重建提供
理论依据。
1　研究区概况
1.1　研究区自然概况
选取中国的特有种奇台沙拐枣为对象 ,其仅分布于古尔班通古特沙漠东南缘阜康 、吉木萨尔 、奇台一
线的流动与半流动沙地中。研究区气候属温带 、大陆性干旱气候 。地理坐标介于 E88°30′-90°00′, N44°
46′-46°00′间 。年平均气温为 6.7℃,年平均降水量 215.7mm,蒸发量 1988.5mm,全年日照 2950h,无霜
期 164天 。土壤类型多为灰棕漠土和棕色荒漠土 ,土壤质地较细。部分区域因地下水位较高或排水不良
＊ 收稿日期:2008-12-29。
基金项目:中国科学院荒漠植物收集与生态景观优化(课题编号:KZCX2-YW-Z-0703)资助。
作者简介:徐刚 ,主要从事植物保护学研究。E-mail:zeroxg@ 163.com
通讯作者:尹林克。E-mail:yinlk@ms.xjb.ac.cn
DOI :10.13448/j.cnki.jal re.2010.03.005
等因素而具有不同程度盐碱化 。该区奇台沙拐枣植物群落具有广泛分布[ 10, 11] 。
1.2　异地重建地概况及基础
群落异地重建实验地设在中国科学院吐鲁番沙漠植物园。地理坐标位于 E89°11′21″, N42°51′14″间 ,
海拔 -80.97m～ -76m,属典型内陆干旱荒漠气候。年均降水量为 16.4mm,年蒸发量达 3000mm。年平
均气温 13.9℃,极端最低和最高气温分别为 -28℃和 49.6℃。研究区土壤类型为灰棕色荒漠土 ,平坦流
动沙地及新月型沙丘地貌 。实验地与奇台沙拐枣植物群落的自然分布区气候条件和土壤状况相似。吐鲁
番沙漠植物园已保存各类荒漠区植物 512种 ,隶属于 72科 247属 。具有特色的荒漠区重要建群种植物之
一有沙拐枣属(CaligonumL.),该属种数已占全国荒漠地区分布总数的 80%以上 。
2　研究方法
2.1　调查方法
于 2007年 7月 ,对奇台沙拐枣植物群落进行调查。选取 4个样地。在各样地内设置 2-4个大小为
10m×10m的样方 ,共计 12个样方 。采用 Braun-Blanquet学派典型样地记录法 [ 12] 。每个样方内划分为
25个 2×2小样方 ,共 300个小样方 。调查内容为:物种组成 、生活型 、生长型 、层片结构 、植株高度 、盖度
及物种在样方中位置 。野外样地进行植被调查结束后 ,在样地中心挖土壤坑 ,于土样浅层(0 -30cm)、深
层(30-100cm)进行土壤取样 ,共获得 4个样地土壤样本 。
2.2　数据处理
优势度 [ 13] :Do=Cr+Hr+Fr+Ar
400
式中:Do为优势度 , Cr为相对盖度 , Hr为相对高度 , Fr为相对频度 , Ar相对多度。
群落最小面积[ 14] :根据重要值和面积间的变化关系 ,当主要建群种重要值随着面积增加而相对恒定
时 ,该面积即为群落最小面积。
据许再富植物园物种最小存活数量计算公式 ,以 50-100年为限 ,群落主要植物最小物种种群保存数
大小计算:Pn=Lf· Ee·Am[ 3] ,式中:Pn为每种植物最小存活种群数量;Lf为该物种所属的生活型要求
的株数 ,乔木种类为 10-20株 ,灌木为 40-50株 ,而草本 100-200株;Ee为遗传类型数量或生态类型;
Am则为物种的繁殖系统 ,雌雄同株植物 ,数值为 1.2,雌雄异株植物为 1.0,无融合生殖种类为 0.8。
种群高度与种群数量关系图能清楚显示种群的垂直结构 ,同时也能以个体高度作为相对年龄来分析
种群的年龄结构 [ 15] 。该研究乔木以 10cm为一级来划分 ,灌木以 5cm来划分 ,草本则以 2cm划分。
群落主要物种分布格局:方差均值比法[ 16]方差均值比(偏离系数)的 t检验也称分布系数测定法 ,是
对种群总体格局的统计描述 。假设 V代表方差 , X代表平均值 ,方差 /均值为:V/ X。该比值的含义是 ,如
果 V/ X=1,则个体分布符合波阿松分布 ,是随机分布;如果 V/ X>1,则个体分布趋向于集群分布;如 V/ X
<1,则趋向于均匀分布。该值的显著性可以用 t检验。这里 X为每个样方的观测值。其计算公式为:
V=∑X
2 -(∑X)2NN-1 ;　 X=∑XN;　t=
V
X-1S ;　S= 2N-1
3　结果与分析
3.1　群落的组成及生长型
奇台沙拐枣群落有植物 29种(表 1),属于 8科 21属 ,其中藜科植物占据优势 ,占群落植物 52%。奇
台沙拐枣群落乔木 2种 ,灌木 5种 ,半灌木 4种 ,多年生草本 5种 ,一年生草本 13种 ,草本植物占据较大优
势 ,占 62%,灌木占 31%,乔木极少 ,而一年生草本占草本植物的 72%。群落中盐生植物 13种 ,占群落物
种数的 44.83%。
3.2　奇台沙拐枣植物群落数量特征
优势度是某个种在群落中的地位和作用的综合数量指标 [ 16] 。奇台沙拐枣群落以优势度看 ,奇台沙拐
枣为群落建群种 ,优势种为梭梭(Haloxylonammodendron)和羽状三芒草(Aristidapennata)。优势度大于 3
以上物种为群落常见物种 。群落中草本发育较好 ,伴生植物较多。
·163·第 3期 徐刚 等　中国特有种 -奇台沙拐枣(Calligonumklementzii)群落特征及其异地建植模式初探
表 1　奇台沙拐枣植物群落的物种组成及数量特征
Tab.1SpeciescompositionsandquantitativecharacteristicsofCaligonumklementzicommunity
物　　种　　名 Ab F Cd Ah Ar% Cr% Hr% Fr% Do%
奇台沙拐枣 Caligonumklementzi 76 9.1 1313213 63.8 9.9 1.6 7.9 47.4 16.7
梭梭 Haloxylonammodendron 49 45.5 288176 58.1 6.4 8.2 7.2 10.4 8.0
白皮沙拐枣 Caligonumleucocladum 8 18.2 52557 38.0 1.0 3.3 4.7 1.9 2.7
白梭梭 Haloxylonpersicum 3 9.1 35633 98.0 0.4 1.6 12.1 1.3 3.9
泡果沙拐枣 Caligonumcaliphysa 14 45.5 139334 32.7 1.8 8.2 4.0 5.0 4.8
木本猪毛菜 Salsolaarbuscula 3 9.1 12109 30.0 0.4 1.6 3.7 0.4 1.5
沙地粉苞苣 Chondrillaambigua 1 9.1 6314 44.0 0.1 1.6 5.4 0.2 1.9
准噶尔无叶豆 Eremospartonsongoricum 41 18.2 90493 48.0 5.3 3.3 5.9 3.3 4.5
小药猪毛菜 Salsolamicranthera 3 9.1 4423 21.0 0.4 1.6 2.6 0.2 1.2
驼绒藜 Krascheninnikoviaewersmanniana 3 9.1 8803 29.7 0.4 1.6 3.7 0.3 1.5
羽状三芒草 Aristidapennata 126 36.4 441432 30.0 16.4 6.6 3.7 15.9 10.7
油蒿 Artemisiaordosica 13 18.2 60835 45.4 1.7 3.3 5.6 2.2 3.2
倒披针叶虫实 Corispermumlehmannianum 9 18.2 3046 14.1 1.2 3.3 1.7 0.1 1.6
地肤 Kochiascoparia 17 18.2 40043 17.1 2.2 3.3 2.1 1.4 2.3
对节刺 Horaninoviaulicina 99 36.4 41855 12.3 12.9 6.6 1.5 1.5 5.6
高枝假木贼 Anabasiselatior 6 18.2 8581 17.7 0.8 3.3 2.2 0.3 1.6
蒿属 Artemisiasp. 57 18.2 35667 13.9 7.4 3.3 1.7 1.3 3.4
鹤虱 LappulamyosotisMoench 1 9.1 256 6.0 0.1 1.6 0.7 0.0 0.6
还羊参 Crepissp. 1 9.1 8.75 7.0 0.1 1.6 0.9 0.0 0.7
黄芪 Astragalussp. 19 27.3 5508 5.9 2.5 4.9 0.7 0.2 2.1
尖花天芥菜 Heliotropiumacutiflorum 15 18.2 5636 8.4 2.0 3.3 1.0 0.2 1.6
沙米 Agriophylumsquarrosum 103 27.3 87680 13.5 13.4 4.9 1.7 3.2 5.8
雾冰藜 Basiadasyphyla 1 9.1 1050 32.0 0.1 1.6 3.9 0.0 1.4
细叶鸢尾 Iristenuifolia 2 9.1 12256 40.0 0.3 1.6 4.9 0.4 1.8
盐生草 Halogetonglomeratus 80 45.5 59234 8.6 10.4 8.2 1.1 2.1 5.5
猪毛菜 Salsolasp. 8 27.3 9973 20.6 1.0 4.9 2.5 0.4 2.2
柴翅猪毛菜 Salsolaaffinis 6 9.1 1723 7.5 0.8 1.6 0.9 0.1 0.9
沙地粉苞苣 Chondrillaambigua 1 9.1 6314 44.0 0.1 1.6 5.4 0.2 1.9
藜属 Chenopodiumsp. 2 9.1 100 3.0 0.3 1.6 0.4 0.0 0.6
　　注:Ab:多度;F:频度;Cd:冠幅;Ah:平均高度;Ar:相对多度;Cr:相对频度;Hr:相对高度;Fr:相对盖度;Do:优势度 ,表中的高度和冠幅
为各样方的平均值 ,单位为 cm.
3.2　奇台沙拐枣植物群落最小存活保存物种数
奇台沙拐枣群落中群落主要物种为奇台沙拐枣 、梭梭和羽状三芒草。据许再富最小存活数量计算公
式 [ 3] ,其中奇台沙拐枣生活型要求的株数为 40-50株 ,梭梭要求 20 -40株 ,而羽状三芒草为 100-200
株;Ee为遗传类型数量 ,奇台沙拐枣 、梭梭数值均为 2,羽状三芒草为 1;Am则为物种的繁殖系统 ,奇台沙
拐枣和羽状三芒草数值均为 1.2,梭梭为 1(表 2)。
表 2　奇台沙拐枣群落优势种最小存活种数
Tab.2 ThenumbersofminimumviabledominantspeciesofCaligonumklementzicommunity
物种 生活型要求株数(棵)
遗传类型
数　　量
繁育系统
数　　值
物种保存
数量(棵)
奇台沙拐枣 Caligonumklementzii 40-50 2 1.2 96-120
梭梭 Haloxylonmmodendron 20-40 2 1.0 40-80
羽状三芒草 Aristidapennata 100-200 1 1.2 120-240
3.3　奇台沙拐枣植物群落最小面积
群落优势种群重要值随样地面积增加而相应变化 ,这种关系更有助于判断群落最小面积。借助于这
种关系 ,绘出奇台沙拐枣群落中优势种群的重要值随样地面积的增加关系判断群落的最小面积。以集合
取样面积 nm2为横坐标 ,以重要值为纵坐标 ,绘制群落主要优势种的重要值 -面积曲线。从表 1可以看
出 ,优势度前 3位为奇台沙拐枣 、梭梭 、羽状三芒草 ,用这三个物种绘制重要值 -面积曲线(图 1),图 1展
示了奇台沙拐枣等优势物种的重要值随面积变化情况 。从图可以看出 ,当样地面积为 600m2时曲线趋于
平稳 ,当到达 1000m2时水平延伸 。
3.4　奇台沙拐枣植物群落主要物种垂直结构分析
·164· 干　旱　区　资　源　与　环　境 第 24卷
　　奇台沙拐枣群落上层由奇台沙拐
枣 、梭梭构成 ,决定群落上层结构。奇台
沙拐枣呈现单峰 ,峰值出现在 60-80cm
之间 ,显示奇台沙拐枣年龄结构是稳定
性种群模式。梭梭呈增长型种群;中层
主要由羽状三芒草 、无叶豆等植物组成 ,
羽状三芒草种群具有两个或三个峰值 ,
反映在不同高度的垂直空间中均具有一
定的优势 ,从侧面反映某些种群存在不
同龄级分布 [ 15] ,而无叶豆在 20-70cm
间物种数量接近;底层由沙米 、对节刺和
盐生草构成 ,沙米具有优势单峰 ,主要集
中在 10cm这个高度(图 2)。
3.5　奇台沙拐枣植物群落主要物种水
平格局分析
从表 3可以看出 ,群落优势种均为
聚集分布 ,主要物种中只有白梭梭呈随
机分布 。
4　群落异地重建
4.1　群落异地重建物种选择
奇台沙拐枣群落异地重建时 ,首先
选择建群种和优势种 ,以奇台沙拐枣为
建群种 ,梭梭为次要建群种 ,羽状三芒草
为优势种。其它灌木和草本选择优势度
大于 3的物种 ,分别为白梭梭(Haloxylon
persicum)、泡果沙拐枣 (Caligonumcal-
liphysa)、准噶尔无叶豆 (Eremosparton
songoricum)、油蒿 (Artemisiaordosica)、
对节刺 (Horaninoviaulicina)、盐生草
(Halogetonglomeratus)、沙米(Agriophyl-
lumsquarosum),灌木和草本比较均衡 ,
基本代表该自然群落 。考虑稀有种和偶
见种配置于重建群落之中 ,增加群落冗
余种 ,使群落有较好的稳定性 ,种植时一
定要考虑物种的生境和生态特性。
图 1　优势种重要值 -面积曲线
Fig.1 Importancevalue-areacurveofthedominantspecies
图 2　物种种群数量和高度关系(单位:cm)
Fig.2 Relationshipbetweenpopulationsize
andpopulationheight(unit:centimeter)
表 3　奇台沙拐枣群落主要物种分布格局
Tab.3 DistributionpaternofmainspeciesofCaligonumklementzicommunity
物　　　　种 个体数
方差均值比
v/x t 分布类型
奇台沙拐枣 Calligonumklementzi 76 3.321 10.341 C
梭梭 Haloxylonmmodendron 49 5.320 1.082 C
白梭梭 Haloxylonpersicum 3 1.314 0.487 P
准噶尔无叶豆 Eremospartonsongoricum 41 5.612 18.237 C
羽状三芒草 Aristidapennata 126 5.187 17.228 C
沙米 Agriophylumsquarrosum 103 3.787 12.312 C
对节刺 Horaninoviaulicina 99 4.175 14.213 C
盐生草 Halogetonglomeratus 80 7.892 46.240 C
泡果沙拐枣 Calligonumcaliphysa 14 1.220 1.553 C
油蒿 Artemisiaordosica 13 5.016 16.868 C
4.2　群落异地重建优势物种数量及最小面积
经计算 ,奇台沙拐枣种群密度为 0.063棵 /m2、梭梭为 0.041棵 /m2、羽状三芒草 0.105棵 /m2。由图 1
得出自然群落最小面积为 600m2。自然群落最小面积内可以容纳的奇台沙拐枣 、梭梭 、羽状三芒草数量分
别为 38棵 、25棵 、63棵 。由表 2得 ,三个种群最小存活数应分别满足 96-120棵 、40-80棵 、120-240
棵 。自然群落最小面积中 ,当建群种物种数量不能达到许再富最小物种保存经验公式时 ,假定自然群落建
群种种群密度与重建群落建群种密度相同建立等式。也即是说 ,当自然群落最小面积为 600m2时 ,该面
积内有奇台沙拐枣 38棵 ,相反 ,假如有奇台沙拐枣 96棵时 ,需要多大面积 ,这时建立等式 ,则有:
Ac=PnAdk (1)
式中:Ac为重建群落最小种植面积;Ad为建群种种群平均密度;Pn为最小物种存活保存数;k为经
·165·第 3期 徐刚 等　中国特有种 -奇台沙拐枣(Calligonumklementzii)群落特征及其异地建植模式初探
验系数 ,对于荒漠单优势种群落来说 , k值取决于重建群落初始面积和群落形状。
图 3　重建群落初始面积与 k值关系
　Fig.3Relationshipbetweeninitialareaofreconstructioncommunityandkvalue
假设重建群落形状为正方形 , k值
估计值依据重建群落其他物种不可能
完全分布于正方形内 ,考虑到重建群落
边界效应 ,以 1m为一级向外扩展 ,最大
扩展范围为 10m。重建群落初始面积
不等 ,初始面积即 Pn除以 Ad的值 。以
最小面积 100m2为起始面积 ,对 100m2
进行开方 ,得到 10m×10m正方形 ,这是
考虑边界相应 ,得到 11m×11m或 12m
×12m…或 20m×20m的正方形 ,用得
到的具有边界效应的面积除以起始面
积 100m2 ,求得 k值取值范围 (图 3)。
图中所示 100-1200分别表示初始面
积 , X坐标表示在初始面积开方后以 1m
为一级向外直到 10m, 得到各级面积 。
Y坐标表示 k值取值范围。从图可以看出 , k值是大于等于 1的 。初始面积越小 , k值越大 ,相反 ,初始面
积越大 , k值越小。如果初始面积无限增大 , k值就接近于 1。
依据上式公式 ,初始面积为 1500-1600m2 ,取值 k=1.5 ,异地重建奇台沙拐枣群落理论最小面积应分
别为 2286-2857m2。在该理论面积内 ,假设自然群落内种群密度和重建群落种群密度相同 ,则至少有梭
梭 94棵和羽状三芒草 240棵 ,能够满足植物园最小存活保存数量。
4.3　重建群落主要物种数量及其水平分布格局
依据重建群落理论最小面积和自然群落各种群平均密度来确定重建群落中主要物种数量 ,适宜的密
度是维持荒漠人工植被稳定性的必要条件 [ 17] 。再依据自然群落种群在 2×2方格内分布频度和方差均值
比(表 3),得到重建群落内相应频度 ,布置各物种 。表 4表明 ,重建群落主要物种种植数量由建群种保存
物种数及其密度计算得到群落理论最小面积 ,再依据这个面积反推重建群落其它物种的应种植的数量。
表 4　重建奇台沙拐枣群落的物种组成及数量特征
Tab.4 SpeciescompositionsandquantitativecharacteristicsofreconstructedCaligonumklementzicommunities
物　　　　种 群落理论最小面积 种群密度 种群数量
自然群落
分布频度
重建群落
分布频度
奇台沙拐枣 Caligonumklementzi
梭梭 Haloxylonmmodendron
白梭梭 Haloxylonpersicum
泡果沙拐枣 Caligonumcaliphysa
准噶尔无叶豆 Eremospartonsongoricum
羽状三芒草 Aristidapennata
油蒿 Artemisiaordosica
对节刺 Horaninoviaulicina
沙米 Agriophylumsquarrosum
盐生草 Halogetonglomeratus
2286-2857m2
0.063棵 /m2 96-120棵 61 116
0.041棵 /m2 40-80棵 39 74
0.0025棵 /m2 6-7棵 3 6
0.012棵 /m2 27-34棵 10 19
0.034棵 /m2 78-97棵 32 61
0.105棵 /m2 240-300棵 91 173
0.011棵 /m2 25-31棵 9 17
0.0083棵 /m2 19-24棵 11 21
0.086棵 /m2 197-246棵 76 145
0.067棵 /m2 153-191棵 47 90
表 4中自然群落分布频度是在 2×2方格内出现的次数 ,依据自然群落调查总面积和重建群落最小面积的
相应关系推算重建群落某物种在 2×2出现的次数 ,依此为据 ,布置水平分布格局 。重建群落物种出现频
度和相应的多度来布置植物 ,配置时考虑灌木和多年生草本年龄结构模式 [ 15] 。
4.4　重建群落优势物种年龄结构模式
种群年龄结构影响群落稳定性(图 2)[ 15] 。自然群落建群种奇台沙拐枣年龄结构呈单峰稳定型种群 。
在进行植物配置时 ,可以考虑把植物配置成单峰稳定型种群 ,年幼植株和成熟植株数量配置较少 ,中龄植
株配置较多 。可以看出 ,梭梭呈典型的倒 J型 ,显示梭梭年龄结构是增长型种群模式。其他物种可以参照
这种自然群落年龄结构模式配置种群垂直结构 ,选择稳定型种群模式配置为佳 ,可以考虑种群增长型模
式 。
·166· 干　旱　区　资　源　与　环　境 第 24卷
5　讨论与结论
　　由于自然状况野外群落特征复杂性 ,植物群落的异地重建虽然受到国内外学者的高度重视 ,但人工群
落重建模式尚未成熟 ,还处于初步探索阶段。叶其刚等人 [ 8]对三峡库区濒危植物群落迁地保护从地点选
择 、物种 、面积和结构等方面探讨 ,而对于干旱区荒漠植物群落的异地重建 ,物种种类 、结构以及种群的密
度 、高度都有很大的差别 ,在面积的确定上面临不同的确定方法 ,他们是以几种建群种盖度来确定 。而该
文考虑到荒漠植物群落的特殊性 ,密度大小是维持荒漠植被稳定性重要条件 ,因而针对荒漠植物群落的异
地重建 ,种群密度大小是人工群落是否稳定的关键 。
人工群落重建 ,需要考虑的因素众多 , Roger[ 18]认为应该重点注意居群多样性 、基因流失 、物种遗传维
持 、基因频率维持和必备资源 5个方面。而 Franklin[ 19]更关注种群种植最小存活物种。该文在设计群落
重建模式时 ,结合了 Roger和 Franklin等人的观点 ,考虑到荒漠植物群落建群种较少 ,结构单一 ,盖度低等
特点。在重建人工群落时 ,根据自然群落特征物种组成 ,确定其建群种 、共优种 、优势种 、次优势种以及构
成群落结构各层优势种;依据具体物种生态型和生活型 ,参照经验公式计算物种理论上要保存的物种数;
结合物种保存数和建群种平均种群密度计算满足人工群落物种及其配置的最低面积;依据天然群落物种
多度 、频度以及高度与物种数量关系来布置人工群落的水平和垂直结构 。人工重建群落毕竟是一种尝试 ,
与自然群落稳定性机制存在差异。对于人工群落稳定性的动态变化 ,还有待于长期定位监测。考虑到人
工群落的长期稳定性 ,根据目前对植物园建群后群落的调查 ,在今后工作中 ,还应该注意到物种的繁殖学
特性。荒漠植物群落中 ,很多盐生植物具有克隆繁殖方式 ,其克隆苗在人工群落中大量繁殖 ,对人工群落
特征具有较大影响。因为 ,克隆植物具有较强的适应环境压力和抗扰动能力 [ 20, 21] 。尤其是密集型克隆植
物对环境的适应能力和对群落环境的改造能力更强[ 22] 。此外 ,克隆植物具有很强的水平扩展能力 ,能有
效地利用资源 ,迅速开拓新生境 ,扩大种群 ,形成单优势种的立地 [ 23] 。沙拐枣植物群落中的克隆植物比重
较大 ,如大赖草 、无叶豆和沙拐枣等都具有克隆生殖 ,在人工群落中 ,具有大量的克隆幼苗 。这些幼苗一定
程度上改变了原来人工群落特征。因此 ,构建人工沙拐枣群落时 ,应慎重考虑各物种的繁殖方式 ,在计算
需要栽种的植物个体数 ,注意克隆植物物种的比例和密度 ,从而防止某些克隆植物后期任意蔓延 ,改变原
有的人工群落结构和景观 。这一点对其它植物群落的异地重建 ,同样具有参考意义。
对于奇台沙拐枣植物群落的重建 ,自然群落的特征是人工群落重建的重要参照指标 ,其中物种优势
度 、重要值 、频度 、生活型 、生长型配置等指标是重建群落的主要参考指标。通过对奇台沙拐枣自然群落的
特征调查和分析 ,其重建植物群落理论最小种植面积应为 2286-2857m2;重建群落主要物种为 10种 ,小
乔木 2种 ,灌木 3种 ,草本 5种;奇台沙拐枣最小物种保存数为 96-120株;群落主要建群种配置遵守自然
种群分布格局;重建群落种群年龄结构按成熟性结构配置植物;当自然群落最小面积内建群种物种数量不
能满足植物园最小物种保存数时 ,用公式(1)计算重建群落理论最小种植面积 ,这时与自然群落最小面积
无关。
参考文献
[ 1] Lia, Ges.Advancesinplantconservationgenetics[J].BiodiversityScience, 2002, 10(1):61-71.
[ 2] FrankhamR.Conservationgenetice[J] .AnnualReviewofGenetics, 1995, 29:305-327.
[ 3]许再富.稀有濒危植物迁地保护的原理与方法 [ M] .昆明:云南科技出版社 , 1998.
[ 4] Simberlof, D.Thecontributionofpopulationandcommunitybiologytoconservationscience[ J] .Ann.Rer.Ecol.Syst.1989, 19:479-511.
[ 5] Maunder, M., Plantreintroduction:anoverview[ J] .BiodiversityandConservation, 1992, 1:51-61.
[ 6] HowelEAandJordanWR, TalgrassprairierestorationintheNorthAmericanMidwest.Pages395-414inI.F.SpelerbergGoldsmithFB,
andMorrisM.G(eds).TheScientificManagementofTemperateCommunitiesforConservation[ M] .London:BlackwelScientificPublications.
II1991.
[ 7] PottingerAJ.Theexperienceofforestersinre-establishmentandhabitatrestoration[ J].BotanicGardensConservationNews, 1993, 2(2):26
-34.
[ 8]叶其刚 ,等.三峡库区稀有濒危植物异地保护群落的初步设计 [ J] .武汉植物学研究 , 2000, 18(1):34-42.
[ 9]叶其刚 ,等.植物迁地保护的群落构建 [ A] .植物引种驯化集刊[ C] .中国植物学会植物园协会.北京:科学出版社 , 2000:22-27.
[ 10]潘伯荣.国产沙拐枣属的迁地保护与应用 [ A] .中国植物学会植物园分会 2006年学术会议论文集 [ C] .北京:科学出版社 , 2006:78-
87.
[ 11]毛祖美 ,潘伯荣.我国沙拐枣属的分类与分布 [ J].植物分类学报 , 1986, 24(2):98-107.
·167·第 3期 徐刚 等　中国特有种 -奇台沙拐枣(Calligonumklementzii)群落特征及其异地建植模式初探
[ 12] Schulter, D.Avariancetestfordetectingspeciesassociations, withsomeexampleapplications[ J].Ecology, 1984, 65(33):998-1005.
[ 13]宋永昌.植被生态学 [ M] .上海:华东师范大学出版社 , 2001.
[ 14]游水生 ,等.福建中亚热带常绿阔叶林(米槠林)最小面积的确定 [ J] .武汉植物学研究 , 2002, 20(6):438-442.
[ 15]王伯荪 ,李鸣光 ,彭少麟.植物种群学 [ M] .广东:广东高等教育出版社 , 1995:203-204.
[ 16]张金屯.数量生态学 [ M] .北京:科学出版社 , 2005:247.
[ 17]党承林.植物群落的冗余结构 -对生态系统稳定性的一种解释 [ J] .生态学报 , 1998, 18(6):1-10.
[ 18] HodderKH＆BulockJM.TranslocationsofnativespeciesintheUK:Implicationsofbiodiversity[ J].JournalofAppliedEcology, 1997, 34
(3):547-565.
[ 19] FranklinIA.Evalutionarychangeinsmalpopulations.In:Soule, M.E.etal(eds.), ConservationBiology:AnEvolutionary-ecologicalPer-
spective[ M] .SinnerAssociation, Sandland, Massachusetts, 1980, 135-149.
[ 20]董鸣,阿拉腾宝 ,邢雪荣 ,等.根茎禾草披针叶黄花的遗传特征和分株种群特征 [ J] .植物生态学报, 1999, 23(4):302-310.
[ 21]张继义 ,赵哈林 ,崔建垣 ,等.沙地植被恢复过程中克隆植物分布及其对群落物种多样性的影响[ J] .林业科学 , 2005, 41(1):5-9.
[ 22] CalaghamTV.Physiologicalanddemographicimplicationsofmodularconstructionincoldenvironments.In:DavyAJ, HutchingsM
J＆Watkins0nAReds.Plantpopulationcology[ M] .Oxford:BlackwelScientificPublications, 1988, 113-135.
[ 23]张继义 ,赵哈林.植物群落稳定性评述 [ J].生态学杂志 , 2003, 22(4):42-48.
CommunitycharacteristicsandreconstructionpaternofCaligonumklementzi
-theChineseendemicspecies
XUGang1, 2 , YINLinke1, 3 , DUANShimin3 , TANYong1, 2
(1.XinjiangInstituteofEcologyandGeography, ChineseAcademyofSciences, Urumqi830011, P.R.China;2.GraduateSchool, ChineseAcademyof
Sciences, Beijing10014, P.R.China;3.TurpanEremeophytesBotanicGarden, ChineseAcademyofScienceS, Turpan838008, P.R.China)
Abstract:AccordingtotheinvestigationofthenaturalcommunityofCaligonumklementzi, thecharacteristicsof
naturalcommunityandreconstructionpaternwerestudied.Theseresultsshowedthat:firstly, dominanceimpor-
tancevalue, abundance, frequency, height, lifeformandconfigurationofgrowthformofthenaturalcommuni-
tiesarethemainreferenceindexesofthereconstructioncommunity.Secondly, theoreticalminimumplantingarea
ofreconstructioncommunitiesofCaligonumklementziis2286 -2857m2.Mainspeciesareteninwhichtwo
smaltaltrees, threeshrubs, fiveherb.TheminimumconversationnumbersofdominancespeciesCaligonum
klementzi, Haloxylonmmodendron, Aristidapennataforreconstructioncommunityare96-120, 40-80, 120-
240strainrespectively.Agestructureofpopulationimitatethenaturalcommunity.
Keywords:Caligonumklementzicommunity;reconstructionofdiferentplace;theoreticalminimumareaof
community;alocationpatern
·168· 干　旱　区　资　源　与　环　境 第 24卷