全 文 ：　收稿日期:2009-10-26
基金项目:国家重大基础研究前期研究专项(2004CCA02800)
作者简介:王　吉(1983-), 男 ,硕士生 , 专业方向为遗传学。
通讯作者:王绍明(1963-), 男 ,教授 , 从事生态学研究;e-mail:westwild@vip.sina.com。
第 28卷　第 2期
2010年 4月
石河子大学学报(自然科学版)
Journal of Shihezi University(Natural Science) Vol.28　No.2Apr.2010
文章编号:1007-7383(2009)02-0133-05
准噶尔盆地南缘齿稃草种群动态研究
王　吉 ,韦成瑜 ,李　邦 ,涂锦娜 ,杨　岩 ,王绍明
(石河子大学生命科学学院 ,石河子 832003)
摘要:从 2005年 4月 23 日到 6 月 5 日在准噶儿盆地南缘小沙丘对沙丘北坡 、平地 、沙丘南坡 、农田旁 、红柳下 5 个
生境条件下 ,对齿稃草种群数量动态进行了系统研究 , 编制了生命表 , 分析了存活数和死亡数 、存活率和死亡率。
结果表明:影响准噶儿盆地齿稃草种群动态的因素主要有非生物因素-水分条件 ,水分越充足种子的萌发越好 , 生
存率越高 。齿稃草纯优群落盖度的减小速率与齿稃草数量减少速率同步 ,其他物种对齿稃草的生长有一定的影
响 ,但是对于齿稃草这种荒漠一年生浅根系的早春短命植物影响而言 ,影响甚微。
关键词:齿稃草;生命表;准噶尔盆地;种群动态
中图分类号:Q949　　　　文献标识码:A　　　　
A Study of the Population Dynamic of Schismus arabicus
in the Southern Bringe of Junger Basin
WANG Ji ,WEI Chenyu , LI Bang , TU Jing na ,WANG Shaoming
(Colleg e of L ife Sciences , Shihezi Univer sity , Shihezi 832003 , China)
Abstract:The dynamics , sizes and structures of Schismus arabicus populations in the habi tats of south
slope ,north slope , f lat field , beside the farm ,under the Tam arix sp.were systemat ically studied the south-
ern brimge of Junger Basin f rom April 23 ,2005 to June 5 , according ly thei r static li fe tables , survival curves
and death curves of the populations w ere w o rked out.The result indicated that.the populations dynamic
properties w ere mainly inf lueced by non-bio tic factors such as w ater ,which provided good condition for the
seeds to sprout.However , o ther species also had cer tain influence on the development of Schismus arabi-
cus .In addit ion , the velocity of coverages decrease is synchronous to that in the decrease of population size.
Key words:Schismus arabicus;Junger Basin;life table;population dynamic
　　植物种群数量动态是植物个体生存能力与外
界环境相互作用的结果。研究不同生境条件下的植
物种群的种群生命表 、存活数 、死亡数 ,存活率 、死亡
率曲线可以如实的反映影响种群生长的各个因素和
整个生命过程[ 1] 。
齿稃草是一年生矮小草本 ,属沙生早春短命植
物。生长于平原绿洲及山地有薄沙覆盖的地段和沙
漠边缘 ,在新疆北部 ,集中分布于准噶尔盆地海拔
350 ～ 1000m 地带 ,是荒漠和草原植被中早春短命
植物层片的重要组成部分 ,具有重要的沙地覆盖功
能 ,防沙治沙作用显著 。而且其全株柔软 、鲜嫩 ,营
养丰富 ,各类家畜喜食 ,是早春放牧的优良牧草[ 2] 。
齿稃草在自然群落中体现了独特的环境适应性和重
要的生态功能 ,在早春初夏时期 ,又具有重要的过渡
性牧饲价值。因此人类牧业活动对其种群动态的扰
动也很强烈 ,研究其群落的发育和种群动态对于认
识其种群发育和续存规律具有十分重要的现实和科
学意义[ 3] 。但长期以来 ,几乎没有关于齿稃草种群
DOI :10.13880/j.cnki.65-1174/n.2010.02.018
生态和群落生态学研究的报道 ,本文选择准噶尔盆
地南缘不同小生境中的齿稃草单优群落为对象 ,在
其生长季节内跟踪观测 ,以此为依据分析其种群动
态。
1　材料与方法
1.1　方法
1.1.1　样地概况
研究地区位于新疆兵团农八师 121团垦区附近
的沙包村周围 ,位于准噶尔盆地南部边缘 ,地理位置
N:44°43.925′, E:85°40.670′;典型温带荒漠 ,地带
性的土壤是灰棕荒漠 。
该地区年平均温度 7.9℃,最大温差 75℃,年平
均降水量 94mm ,无霜期 180d ,主风为西北风 ,起沙
风 120d ,大风期的 4 ～ 7月[ 4] ,正值植物生长季节 。
冬春积雪达 10cm ,齿稃草群落在这里有较良好的发
育。
1.1.2　观测方法
样地布设在沙丘北坡 、平地 、沙丘南坡 、农田旁 、
红柳下 5个小生境内 ,样区面积为 10m ×10m 。考
虑到不同生境的代表性 ,每块样地东西向设置 3 到
4块 1m×1m 的小样方 ,并记录海拨等样地的基本
信息 。
从 4月 23日到 6 月 5日 ,每隔 1周进行观测 。
每个观测时间点上 ,记录样区内所有植株的数目 ,对
小样地内齿稃草的数量 、结实数 、进行计数目测各个
样地内齿稃草和全部物种的盖度分别记录[ 5] 。根据
各植物的存活数 、死亡数 、盖度 、和最后收集的齿稃
草的种子数确定齿稃草的种群动态[ 6] 。
1.2　不同样区齿稃草种群的生命表的编制
参照 Conell对藤壶生命表的编制方法[ 7] ,对齿
稃草编制简单的生命表 ,生命表中各个参数的含义
如下:x 为年龄 ,年龄组或发育阶段;lx 为在 x 时间
开始时的存活个体数(标准化 x=nx ×1000/n ,目的
是取整数);d x 是 x ※x+1期间内死亡的个体数 , dx
=lx -l x +1;qx 为 x ※x+1期间率 , qx =(l x -lx +
1)/ lx , Tx 为 x 年龄级至超过 x 年龄的个体数 T x =
l x +lx +l x +1+......+lk(k 为最后时期);l x =(lx
+lx +1)/z , nx 为实际存活的植株数目;ex 为生命
期望值 , ex =T x/ l x[ 7] 。
2　结果与分析
2.1　不同样地上齿稃草种群的生命表
样地及其特点记录见表 1。
表 1　齿稃草定位观测的样地位置及生境特征
Tab.1 Sampling sites and their characteristics of environment
样地 位置 生境特征
A 样区 沙丘北坡
A1 从西向东第一个样地
齿稃草生长在骆驼刺(Al-
hagi sparsi f olia Shap.)
下 ,有鼠洞。伴生植物有沙
大戟(Chrozophora Neck)
和 角 果 藜 (Ceratocar pes
Arenarius)
A2 平行样地 与样地一平行 , 坡度陡 , 伴生有沙大戟和角果藜
A3 平行样地 植物枯枝落叶较多 , 伴生有沙大戟和角果藜
A4 平行样地
伴生有沙大戟 、角果藜 、独
尾草(Eremurus M.B.)、蓝
刺头(Echinops L.)和鹤虱(Lap pula)
B 样区 位于南北坡地之间
B1 从西向东第一个样地 伴生有沙大戟和角果藜
B2 平行样地 伴生有沙大戟和角果藜
B3 平行样地 伴生他物种
C 样区 沙丘南坡
C1 从西向东第一个样地 伴生有沙大戟 、角果藜和猪毛菜(S alsola collina)
C2 平行样地 伴生有角果藜和猪毛菜
C3 平行样地 伴生有角果藜
C4 平行样地 单优种群 , 无伴生植物
D样区 农田旁
D1 从西向东第一个样地
离农田较近 ,植物枯枝多而
厚。伴生有角果藜和花花
柴 (K arelinia casp ica(Pall.)Less.)
D2 平行样地 伴生有角果藜和花花柴
D3 平行样地 伴生有角果藜
E 样区 红柳下
E1 从西向东第一个样地 生长在红柳下 ,植物枯枝多而厚。伴生有猪毛菜
E2 平行样地 伴生有猪毛菜
E3 平行样地 伴生有猪毛菜
　　根据收集不同生境下齿稃草的数目 ,为了便于
处理数据 ,换算成标准数据 ,依次算出存活数(nx)、
存活率(l x)、死亡数(d x)、死亡率(qx)、l x 、t x 、生命期
望(ex)等 ,得到齿稃草不同小生境种群的生命表(表
2)。齿稃草生命表表现了不同生境齿稃草种群的季
节动态的基本规律 。
用 Excell软件对不同样地的齿稃草种群数量
结构动态季节变化(图 1)、存活率和死亡率(图 2)分
别作图进行分析 ,可以很明显的看出 ,存活植株的数
量从 4月 23日开始都是逐渐减少的。5 月 7日到
14日存活的个死亡的植株数目都明显减少;几个样
地相比:E区齿稃草死亡速率最慢 ,依次为 C 区和 D
区 ,最快的为 A 区和 B区。
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由图 2可以看到齿稃草的存活率均逐渐减小 ,6 月 5日均为零 。生命期望值也在依次减小 。
表 2　5个样区内齿稃草种群生命表
Tab.2 The life table of S.arabicus in different sample sites
样区 日期 nx lx 死亡数 dx qx LX T X ex
A 4 月 23 日 1000 1.000 523 0.523 738.5 1567 1.567
4 月 30 日 477 0.477 103 0.216 425.5 828.5 1.737
5 月 7 日 374 0.374 231 0.618 258.5 403 1.078
5 月 14 日 143 0.143 80 0.559 103 144.5 1.010
5 月 22 日 63 0.063 53 0.841 36.5 41.5 0.659
5 月 28 日 10 0.010 10 1.000 5 5 0.500
6 月 5 日 0 0.000 0 —
B 4 月 23 日 1000 1.000 422 0.422 789 1871 1.871
4 月 30 日 578 0.578 160 0.277 498 1082 1.872
5 月 7 日 418 0.418 205 0.490 315.5 584 1.397
5 月 14 日 213 0.213 70 0.329 178 268.5 1.261
5 月 22 日 143 0.143 124 0.867 81 90.5 0.633
5 月 28 日 19 0.019 19 1.000 9.5 9.5 0.500
6 月 5 日 0 0.000 0 —
C 4 月 23 日 1000 1.000 147 0.147 926.5 2320 2.320
4 月 30 日 853 0.853 343 0.402 681.5 1393.5 1.634
5 月 7 日 510 0.510 169 0.331 425.5 712 1.396
5 月 14 日 341 0.341 241 0.707 220.5 286.5 0.840
5 月 22 日 100 0.100 84 0.840 58 66 0.660
5 月 28 日 16 0.016 16 1.000 8 8 0.500
6 月 5 日 0 0.000 0 —
D 4 月 23 日 1000 1.000 293 0.293 853.5 2351 2.351
4 月 30 日 707 0.707 191 0.270 611.5 1497.5 2.118
5 月 7 日 516 0.516 178 0.345 427 886 1.717
5 月 14 日 338 0.338 112 0.331 282 459 1.358
5 月 22 日 226 0.226 162 0.717 145 177 0.483
5 月 28 日 64 0.064 64 1.000 32 32 0.500
6 月 5 日 0 0.000 0 —
E 4 月 23 日 1000 1.000 61 0.061 969.5 2175 2.175
4 月 30 日 939 0.939 373 0.397 752.5 1205.5 1.284
5 月 7 日 566 0.566 472 0.834 330 453 0.800
5 月 14 日 94 0.094 36 0.383 76 123 1.308
5 月 22 日 58 0.058 40 0.690 38 47 0.801
5 月 28 日 18 0.018 18 1.000 9 9 0.500
6 月 5 日 0 0.000 0 0 —
A 区齿稃草的存活数和死亡数　　　　　B 区齿稃草的存活数和死亡数　　　　　C 区齿稃草的存活数和死亡数
135　第 2 期　　　　　　　　　　　　王　吉 ,等:准噶尔盆地南缘齿稃草种群动态研究
D 区齿稃草的存活数和死亡数　　　　　　　　　　　　　　　E 区齿稃草的存活数和死亡
图 1　A、B、C、D、E等 5个样区内齿稃草种群不同时期的存活数和死亡数
Fig.1 The survival number , death number of S.arabicus in 5 sampling areas
A 区齿稃草的存活率和死亡率 B 区齿稃草的存活率和死亡率　　　　　　C 区齿稃草的存活率和死亡率
D 区齿稃草的存活率和死亡率　　　　　　　　　　　　　　E 区齿稃草的存活率和死亡率
图 2　A、B、C、D、E等 5个样区内齿稃草种群的存活率和死亡率
Fig.2 The survival rate and mortality rate of S.arabicus in 5 sampling areas
2.2　齿稃草种群生命表的特点分析
2.2.1　其他植物对齿稃草种群生长的影响
A区有 5 种其它物种沙大戟 、角果藜 、独尾草 、
蓝刺头和鹤虱;B 区有 4 种其它物种沙大戟 、角果
藜 、花花柴和鹤虱;C 区有 3 种其它物种沙大戟 、角
果藜和猪毛菜;D区有 2种其它物种角果藜和花花
柴;E 区只有 1种猪毛菜;齿稃草的死亡速度从大到
小依次为 A 、B※C 、D※E;其它伴生的植物对齿稃
草的生长有影响 ,但从动态曲线图看影响并不大。
2.2.2　其它生物因素对齿稃草种群生长的影响
A区内分布有有鼠洞 ,推测可能其对于土壤悬
湿沙层的下移产生促进作用 ,从而使表层土壤水分
散失较快 ,故 A 区齿稃草个体的死亡速率最快。而
E 区农田旁样区的齿稃草的死亡率是最低的 ,可能
是农田旁小生境气候较适宜于其生长发育 ,水分条
件较好[ 13] ,调查中可见其他植物也生长良好 。
3　讨论
生命表是一种阐释植物种群生长发育动态的有
用工具 ,生命表的实质是描述物种生长发育过程的
一种有用的图表模式 。由于生物的生活史的多样
性 ,因而其生命表的形式也随之有很大的区别。简
136 　　　　　　　　　　　　　石河子大学学报(自然科学版)　　　　　　　　　　　　　　　第 28 卷　
单的生命表只是根据各年龄组的存活或死亡数据编
写。研究不同生境条件下的植物的生命表 ,还可以
展现植物种群与环境抗挣的关系 ,对阐明群落外来
发展趋势具有重要意义。从生命表中可以直接获得
3方面的信息:(1)存活曲线。直观的表达了生物同
生群的存活过程;(2)死亡率曲线;(3)生命期望。通
过对这三方面的研究可以大概的估计种群的动
态[ 10] 。
齿稃草在我国主要生长在新疆 ,是我国荒漠 、半
荒漠地带的组成植物 ,早春生长良好 ,植株鲜嫩 ,有
较好的保持水土的作用。齿稃草种群生命表表现了
不同生境齿稃草的生死基本规律[ 11] 。本研究结果
表明:各不同生境齿稃草的存活率随时间的推移在
依次的下降 ,最大死亡率基本都出现在 5月 28日左
右 ,期望寿命(ex)反映的是个体的平均生存能力 ,种
群的平均期望依次下降 ,说明随着齿稃草个体的生
长发育 ,其生存力逐渐下降 ,其中沙丘南坡的期望寿
命下降的最快 ,所以南坡齿稃草的生存能力下降的
最快 ,这显然是因为沙丘南坡太阳辐射强烈 ,地面及
土壤表层水分散失快 ,土壤表层下面的悬湿层快速
下降 ,而齿稃草根系为浅的须根系 ,所能利用的水分
减少 ,因而形成较快的生存能力下降。此外 ,由于密
度的增加 ,个体间竞争增加 ,单位面积承载力接近极
限也是原因之一[ 12] 。从齿稃草种群大小结构(图 1)
中可以很明显的看出 ,存活植株的数量从 4月 23日
开始都是逐渐减少的 。5 月 7日到 14日存活的个
死亡的植株数目都明显减少 ,5月 14日后存活数和
死亡数基本相同;几个样地相比:E 区齿稃草死亡速
度最慢 ,依次为 C 区和 D 区 ,最快的为 A 区和 B
区。沙丘北坡和平地齿稃草的死亡率曲线基本一
致 ,说明两地齿稃草的死亡过程大致相同 ,期望寿命
4月 23日沙丘北坡和平地较低 , 4月 23日之后各个
样地基本相同 ,说明 4月 23日之前沙丘北坡和平地
的生存能力不如其它样地 。其他物种对齿稃草的生
长有一定的影响 ,但是对于荒漠一年生浅根系的齿
稃草影响并不是很大;水源越充分齿稃草的萌发越
好;非生物因素对齿稃草的生长有较大的影响;盖度
减小速率与齿稃草数量减少速率同步 。
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