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西鄂尔多斯濒危植物半日花群落数量分类与排序研究



全 文 :*通讯作者,E-mail:jyang@imu.edu.cn;感谢袁劼、徐延达、刘
鑫、黄文婕等在野外调查和论文完成过程中给予的帮助
收稿日期:2013-01-06;修回日期:2013-05-27
基金项目:国家科技支撑计划项目(2011BAC07B00);农业部
“国家牧草现代产业技术体系”项目(CARS-35);内蒙古自然科学基
金(2012MS0506)
作者简介:陈育(1968- ),男,内蒙古呼和浩特市人,在读博士研
究生,主 要 从 事 草 地 生 态 学 和 植 被 生 态 学 研 究,E-mail:che-
nyu6820415@163.com.
文章编号:1673-5021(2013)04-0088-08
西鄂尔多斯濒危植物半日花群落数量分类与排序研究
陈 育1,杨 劼1,*,张璞进2,张 雷3,清 华4,赵利清1
(1.内蒙古大学生命科学学院,内蒙古 呼和浩特 010021;2.中国科学院内蒙古草业研究中心,内蒙古 呼和浩特 010030;
3.内蒙古自治区林业科学研究院,内蒙古 呼和浩特 010019;4.内蒙古大学环境与资源学院,内蒙古 呼和浩特 010021)
摘要:根据西鄂尔多斯地区半日花群落的70个样方调查数据,利用TWINSPAN数量分类和DCA、CCA排序方
法对半日花群落进行分析,结果表明:半日花群落可分为2个群丛组8个群丛类型,其中以半日花为建群种的半日花
-蓍状亚菊群丛和半日花-刺叶柄棘豆群丛为主要群丛类型,以半日花为次优势种的群丛类型有3个。DCA、CCA
排序结果与分类结果基本一致。半日花群丛的分布与坡度、坡向、土壤水分密切相关,随水分条件的降低半灌木成
分在群落中的作用下降,其他小灌木在群落中的作用增强。半日花群落表现出一定的复杂性和生境的破碎性。
关键词:半日花群落;环境因子;数量分类;排序
中图分类号:Q145.2   文献标识码:A
  半日花(Helianthemum soongoricumSchrenk)
为古地中海区系的残遗种,岛状间断分布于西鄂尔
多斯桌子山地区、甘肃永昌、新疆自治区天山巩留及
特克斯县,但只在西鄂尔多斯地区形成半日花群落,
其他分布区半日花只作为伴生种或偶见种存在[1]。
受环境变化与人类活动的影响,半日花分布区域日
渐缩小、破碎,除西鄂尔多斯和北疆局部地区外,甘
肃等地现在已经很难见到半日花的分布。西鄂尔多
斯环境恶劣,风大、干旱、降水时间短而强度大,在地
表极易引起水土流失,半日花在该区不仅能减少水
土流失以及遏制进一步的荒漠化,还可维持荒漠生
态系统的稳定,对于研究环境演化、植物区系、生物
进化和生物多样性等有着重大的学术价值和诊断意
义。目前,关于半日花的研究主要集中在形态解剖
结构[2~3]、水分生理生态[4~5]、胚胎学[6~8]、种群特
征[9~10]、引种[11]、生存对策[12]、花粉形态[13]、繁殖生
物学[14]、遗传特征[15]、根系特征[16]等方面,对半日
花群系特征的研究未见报道。本研究以西鄂尔多斯
地区分布的半日花为研究对象,调查半日花的群系
特征和生境特征,并对半日花群系进行排序与数量
分类,探讨半日花群落与环境之间的关联,以期为进
一步探索半日花这一古老物种在其残遗分布区的保
护奠定一定的研究基础。
1 研究区概况
研究区位于北纬39°22′34.5″~39°54′33.1″、东经
106°43′17″~107°12′00.5″之间,多为干燥剥蚀低山、丘
陵地貌,东部是波状高平原和干燥剥蚀低丘陵,西部
以中山、低山和高丘陵为主,西北侧为桌子山,平均海
拔1600~2000m。属于典型的温带大陆性气候,年平
均气温7.1~9.2℃,≥10℃年积温3100~3650℃,无霜
期165d,全年日照时数3047.3~3227.4h,年平均降雨
量低于200mm,年蒸发量2950~3500mm,是降水
量的20倍,且年内降水分配极不均匀,7月、8月降
水占全年降水的70%以上;年平均风速3.1~
4.7m/s,最大风速28m/s;主要土壤类型为棕钙土
(发育基底为古砂岩)和灰漠土(发育基底为震旦系
片麻岩或沉积石灰岩)。植被由红砂(Reaumuria
soongorica)、绵刺(Potaninia mongolica)、半日花、
四合木(Tetraena mongolica)、沙冬青(Ammopip-
tanthus mongolicus)、长叶红砂(Reaumuria trig-
yna)和霸王(Sarcozygium xanthoxylon)等组成。
2 研究方法
2.1 样地设置
在研究区内选择4处有代表性的半日花群落样
地进行调查,地理位置见表1。
2.2 调查项目
2.2.1 群落数量特征
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第35卷 第4期
Vol.35 No.4
         
中 国 草 地 学 报
Chinese Journal of Grassland
         
2013年7月
Jul.2013
表1 样地地理位置
Table 1 The placement and general situation of sample area
样地
Site
地理坐标
Geographical position
海拔
Altitude(m)
Ⅰ 39°30′27.6″N、107°12′00.5″E  1537±5
Ⅱ 39°22′34.5″N、107°04′33.5″E  1395±5
Ⅲ 39°54′03.7″N、106°58′50.4″E  1431±5
Ⅳ 39°54′33.1″N、106°58′42.9″E  1455±5
  采用典型样地法。在每块样地(面积50m×
50m)设置两条5m×50m相互垂直的样带(样地Ⅲ
因地理位置所限为1条样带),在每条样带上设置
10个5m×5m的灌木样方,共计70个样方,调查内
容包括地理坐标、海拔、坡向、坡度和每一灌木物种
名称、丛幅、高度。在每条样带内分不同位置(坡位)
设立5个草本样方,记录草本总盖度以及每一样方
内所有植物的名称、株数和每个种的平均高度、盖度
与多度。样方编号:样地Ⅰ为A1~A20(1~20);样
地Ⅱ为Q1~Q20(20~40);样地Ⅲ为 QL1~QL10
(40~50);样地Ⅳ为QS1~QS20(50~70)。
2.2.2 土壤水分特征
在样带内不同坡位采集0~50cm土层的土壤
样品,以10cm为间隔测定土壤含水量,重复3次。
2.3 数据处理
2.3.1 指标计算
计算灌木层片植株密度(株/m2 或株/10m2)、
灌木分种盖度(%)、重要值、Shannon-Weiner指
数、Simpson指数。
重要值(IV)=(相对盖度+相对密度+相对高
度)/3
多样性指数采用Simpson和Shannon-Wie-
ner指数,计算公式如下:
Simpson指数(H)=1-∑

i=1
pi2
Shannon-Wiener指数(D)=-∑

i=1
piln(pi)
式中,S为每个样方的物种数;Pi为第i个物种
的重要值。
2.3.2 数据分析
使用 WINTWINS软件进行双向指示种分类,
使用Canoco软件进行除趋势对应分析对数量分类
结果进行验证,并做典范对应分析以确定群落与环
境因子之间的对应关系[21]。
3 结果与分析
3.1 半日花群落特征
半日花样地生境特征见表2。出现在调查样方
中的植物物种共32种,强旱生小灌木、半灌木种占
31%,多年生旱生草本占41%,一年生中生草本占
19%,区系成分以古地中海成分、戈壁蒙古成分、亚
洲中部成分为主。以半日花为建群种,平均植株密
度约3株/m2,平均盖度为1.4%,平均植株大小(长
×宽×高)9cm×6cm×6cm,灌木层常见的优势种
有刺旋花(Convolvulu tragacanthoides)、蓍状亚菊
(Ajania achilleoides)和刺叶柄棘豆(Oxytropis
aciphylla),在一些生境中四合木(Tetraena mon-
golica)和珍珠猪毛菜(Salsola passerina)也会成为
优势种。草本层常见的优势种为细柄茅(Ptila-
grostis mongolica)、小针茅(Stipa klemenzii)、戈壁
针茅(Stipagobica);一年生草本常见物种有锋芒草
(Tragus mongolirum)、狗尾草(Setaria viridi)、冠
芒草(Enneapogon borealis)等,它们在降雨后会迅
速生长成为草本层的优势植物。
表2 样地生境特征
Table 2 The habitat characteristic of sample area
样地
Site
平均坡度
Mean
slope
最大坡度
Max
slope
土壤水分
Soil
moisture
地表土壤特征
Soil characteristic of
soil surface layer
Ⅰ 12.98° 18.5° 2.77±0.01 残丘,石块、砾石覆
盖较厚,含一定比例
沙土
Ⅱ 18.45° 22° 2.44±0.01 同样地Ⅰ生境,石块
和砾石含量多,覆盖

Ⅲ 19° 24° 1.65±0.01 石质山坡,有岩石出
露,覆盖石块、砾石,
石缝间有土壤发育
Ⅳ 21.1° 28° 1.74±0.01 山前石质山坡,生境
与样地Ⅲ相似
3.2 半日花群落数量分类
由于各样地间草本层片中对分类有意义的物种
组成与优势程度的差异不大,数量分类只采用灌木
层片的数据,物种按重要值大小分为0~0.1、0.11
~0.25、0.26~0.35、0.36~0.5、0.51~0.65共5
个级别。由于样方数据采自同一个群落类型,物种
的分异较小,数量分类的结果对各样方间物种分布
的数量差异较为敏感,分类结果比较细碎,但恰能说
明群系依环境格局变化而产生的分异。半日花群落
划分出2个群丛组(半日花+半灌木草原化荒漠、半
日花+小灌木草原化荒漠),8个群丛类型,其中以
半日花为建群种的有5个群丛类型,见图1。
3.2.1 半日花+半灌木草原化荒漠
—98—
陈 育 杨 劼 张璞进 张 雷 清 华 赵利清   西鄂尔多斯濒危植物半日花群落数量分类与排序研究
图中上部序号为样方编号,左侧编号为物种编号1HS.半日花;2RT.长叶红砂;3CT.刺旋花;
4RS.红砂;5OA.刺叶柄棘豆;6AA.蓍状亚菊;7SL.松叶猪毛菜;8CT.藏锦鸡儿;9TM.四合木;10SP.珍珠猪毛菜
The number on the top of this graph is sample number.The number on the left of this graph
is the number of species in community.1HS=Helianthemum soogoricum;2RT=Reaumria trigyna;
3CT=Convolvulu tragacanthoides;4RS=Reaumria soogorica;5OA=Oxytropis aciphylla;
6AA=Ajania achilleoides;7SL=Salsola laricifolia;8CT=Caragana tibetica;
9TM=Tetraena mongolica;10SP=Salsola passerina
图1 70样方TWINSPAN分类结果(矩阵)
Fig.1 Matrix of TWINSPAN classification of 70samples
3.2.1.1 半日花-蓍状亚菊群丛
共11个样方,包含样地Ⅰ的 A1~A2、A7~
A11、A17~A20。该群丛的Simpson指数为0.65,
Shannon-Wiener指数为0.51。小灌木层片是群
丛的优势层片,半日花为该层片优势种,密度约4
株/m2,重要值1.45。小半灌木层片为群丛的次优
势层片,蓍状亚菊为该层片的优势种,密度约4
株/m2,平均植株大小(长×宽×高)5cm×3cm×
5cm,重要值0.88,刺叶柄棘豆和刺旋花为次优势
种,重要值分别为0.12、0.53。草本层片中常见多
年生草本为小针茅,主要分布于残丘上石块和砾石
质程度相对较低的生境中,与刺旋花-半日花群丛
类型分布生境相似,但所占据的坡位不同,一般出现
在残丘的顶部或阳坡,或阴坡中下部位。
3.2.1.2 半日花-刺叶柄棘豆群丛
共18个样方,包含样地Ⅱ的 Q3~Q20。该群
丛的Simpson指数为0.65,Shannon-Wiener指数
为0.57。小灌木层片是群丛的优势层片,半日花为
该层片优势种,密度约3株/m2,重要值为1.54;松
叶猪毛菜、红砂、长叶红砂为伴生种,重要值分别为
0.09、0.09、0.11。小半灌木层片为群丛的次优势层
片,刺叶柄棘豆为该层片的优势种,密度约 3
株/m2,平均植株大小为6cm×4cm×3cm,重要值
为0.76;蓍状亚菊和刺旋花为伴生种,重要值分别
为0.13、0.02。小针茅和细柄茅为草本层片常见物
种,与半日花-蓍状亚菊、刺旋花-半日花群丛相比
该群丛的石块和砾石质化程度更高,更干旱,常出现
在所有坡位中。
3.2.1.3 刺旋花-半日花群丛
共9个样方,包含样地Ⅰ的 A3~A6、A12~
A16。该群丛的Simpson指数为0.70,Shannon-
Wiener指数为0.56,小半灌木层片是群丛的优势
层片,刺旋花为该层片优势种,密度约4株/m2,平
均植株大小为8cm×6cm×4cm,重要值为1.24;刺
叶柄棘豆和蓍状亚菊为次优势种,重要值分别为
0.60、0.32。小灌木层片为群丛的次优势层片,半日
花为该层片的优势种,密度约3株/m2,重要值为
0.85。草本层片常见多年生草本为细柄茅和小针
茅,细柄茅所占比重略大。该群丛主要分布于残丘
上石块和砾石质程度相对较低的生境中,一般出现
—09—
中国草地学报 2013年 第35卷 第4期
在丘陵的阴坡中上部位。
3.2.2 半日花+小灌木草原化荒漠
3.2.2.1 半日花-四合木-蓍状亚菊群丛
共17个样方,包含样地Ⅱ的 Q1~Q2、样地Ⅲ
的 QL1~QL10、样地Ⅳ的 QS3、QS4、QS7、QS8、
QS19。该群丛的Simpson指数为0.55,Shannon-
Wiener指数为0.56。小灌木层片是群丛的优势层
片,半日花为该层片优势种,密度约4株/m2,重要
值为1.96;与以上群丛相比,灌木在群丛中的作用
逐渐增强,四合木为灌木层片的优势种,密度约2
株/10m2,平均植株大小(长×宽×高)31cm×20cm
×12cm,重要值为0.33;红砂和长叶红砂为伴生种,
重要值分别为0.14、0.12。小半灌木层片的作用较
上述群丛在减小,蓍状亚菊和刺叶柄棘豆为该层片
的优势种,重要值分别为0.18、0.15。草本层片以
细柄茅为优势种。该群丛主要分布在低山山脚石质
化的缓坡上,局部有岩石出露,最为干旱,也部分分
布在石块和砾石质化残丘坡下部与红砂群落过渡地
段的沙质土壤生境中。
3.2.2.2 半日花-四合木+长叶红砂群丛
共4个样方,包含样地Ⅳ的QS2、QS12、QS18、
QS20。该群丛的Simpson指数为0.62,Shannon-
Wiener指数为0.56。小灌木层片是群丛的优势层
片,半日花为该层片优势种,密度约3株/m2,重要
值为1.70。灌木层片为次优势层片,四合木和长叶
红砂为该层片的优势种,密度均约2株/10m2,长叶
红砂平均植株大小为22cm×15cm×11cm,四合木
和长叶红砂重要值分别为0.58、0.31;红砂和珍珠
猪毛菜为伴生种,重要值分别为0.20和0.15。草
本层片以细柄茅为优势种。分布在山前石质残坡
上,地表主要覆盖石块和砾石,石缝间发育有土壤。
3.2.2.3 半日花-四合木+红砂群丛
共3个样方,包含样地Ⅳ的QS6、QS11、QS13。
该群丛的Simpson指数为0.73,Shannon-Wiener
指数为0.64。小灌木层片是群丛的优势层片,半日
花为其优势种,密度约2株/m2,重要值1.26。次优
势层片灌木层片以四合木和红砂为优势种,密度均
约2株/10m2,红砂平均植株大小为24cm×15cm×
13cm,四合木和红砂重要值分别为0.65、0.59;珍珠
猪毛菜和长叶红砂为伴生种,重要值分别为0.30和
0.12。草本层片以细柄茅为优势种。分布生境与上
一群丛相似。
3.2.2.4 四合木+珍珠猪毛菜-半日花群丛
共5 个样方,包含样地 Ⅳ 的 QS5、QS14~
QS17。该群丛的Simpson指数为0.69,Shannon-
Wiener指数为0.59。灌木层片为群丛的优势层
片,四合木为优势种,密度约4株/10m2,重要值为
1.35;珍珠猪毛菜为次优势种,平均植株大小为
12cm×8cm×7cm,密度约5株/10m2,重要值为
0.61;红砂为伴生种,重要值为0.22,密度约5
株/10m2。半日花为优势种的小灌木层片为群丛次
优势层片,密度约7株/10m2,重要值为0.71。草本
层片以细柄茅为优势种。分布生境与前述群丛相
似。
3.2.2.5 四合木+红砂+珍珠猪毛菜-半日花群丛
共3个样方,包含样地Ⅳ的 QS1、QS9、QS10。
该群丛的Simpson指数为0.75,Shannon-Wiener
指数为0.67。以四合木为建群种,红砂和珍珠猪毛
菜为优势种,密度分别为8株/10m2、3株/10m2、4
株/10m2,重要值分别为1.21、0.58、0.45;小灌木层
片为次优势层片,半日花密度为8株/10m2,重要值
0.51;草本层片以细柄茅为优势种。分布生境与前
述群丛相似。
3.3 半日花群落数量排序
3.3.1 半日花群落除趋势对应分析
群落DCA排序结果如图2。此排序结果有明
确的生态指示意义,排序第一轴(AX1)代表了由
土壤条件 决 定 的 土 壤 水 分 梯 度 方 向,第 二 轴
(AX2)基本反映了热量梯度方向。样方在排序空
间内的排列与数量分析结果较为一致,样方在排
序空间内聚合为3个组,第1组主要是样地Ⅰ内
的样方,石块和砾石质化程度最低,土壤水分最
好,小半灌木层片较为发达;第2组主要包含样地
Ⅱ和样地Ⅲ的全部样方,水分条件略差于样地Ⅰ,
但坡度小于样地Ⅳ,样地内土壤发育好于样地Ⅳ;
第3组为样地Ⅳ全部样方,为石质化生境,最为干
旱,小灌木层片最为发达。
3.3.2 群落典范对应分析结果
典范对应分析(CCA)是结合群落数据与环境
因子数据对群落样方进行定量分析,可较为直观地
得到群落组成与环境因子的关系,可探究环境因子
对群落分布格局的影响[21]。CCA排序结果检验见
表3、表4、表5所示,所采用环境因子中坡度与排序
轴1(AX1)显著负相关,坡向与排序轴2(AX2)显著
负相关,半日花根层土壤水分与排序轴3(AX3)呈
显著正相关关系,排序轴对环境因子的解释量分别
—19—
陈 育 杨 劼 张璞进 张 雷 清 华 赵利清   西鄂尔多斯濒危植物半日花群落数量分类与排序研究
图2 全部样方DCA排序结果(图中序号为样方编号)
Fig.2 DCA ordination graph of al samples(The number in this graph is sample number)
表3 环境因子与排序轴相关系数
Table 3 Correlation coefficients between 3environmental
factor and 3Axis
变量参数
Variable
相关系数Correlations
排序轴1
Axis 1
排序轴2
Axis 2
排序轴3
Axis 3
1坡度 -0.9809  0.0736 -0.1801
2坡向 -0.2477 -0.8881 -0.3869
3半日花根层土壤水分 -0.0925 -0.2531  0.9630
表4 排序轴特征值与环境相关系数
Table 4 Axis summary statistics
检验值
Test value
排序轴1
Axis 1
排序轴2
Axis 2
排序轴3
Axis 3
特征值 0.133  0.049  0.023
物种数据差异解释量 11.3  4.1  2.0
累计解释量 11.3  15.4  17.4
环境相关 64.6  88.6  100.0
相关系数Pearson correlations  0.572  0.484  0.450
相关系数Kendal correlations  0.245  0.321  0.301
数据总差异:1.181总规范特征值:0.206
表5 排序结果蒙特卡洛检验
Table 5 Monte Carlo test results
排序轴
Axis
实测数据 Real data
特征值
Eigen-
value
解释量%
Cumu-
lative
explained
随机数据 Randomized data
均值
Mean
最小值
Mini
mum
最大值
Maxi
mum
P检验值

1  0.132  11.3  0.033  0.009  0.097  0.002
2  0.042  15.4  0.012  0.004  0.031  0.002
3  0.023  17.4  0.004  0.001  0.009  0.002
为64.6%、22.0%、11.4%,三轴特征值占总特征值
的17.4%,排序结果Monte-Carlo(蒙特卡洛)检验
图中序号为样方编号
The number in this graph is sample number
图3 全部样方CCA排序图(1、2排序轴)
Fig.3 CCA ordination graph of al 70samples(AX1and AX2)
P<0.05,排序结果可信。
图3、图4分别为样方与物种的CCA排序图。
图3显示了全部70个样方在排序轴1、排序轴2形
成的排序空间的分布,环境因子箭头长度表示其对
排序轴的贡献,坡度与排序轴1几乎重合,显示了由
坡度变化引起的土壤层厚度不同对群落格局的作
用;排序轴2与坡向和土壤水分相关,坡向在此轴内
的作用更大,显示了坡向变化引起水热条件组合的
变化对群落组成与分布格局的影响。由于排序处理
是在半日花群落内进行,所选环境因子的变化梯度
较小,尤其是地形因子在几处样地没有明显差别,加
之样方间的差别细微,因此在排序图中样方之间的
—29—
中国草地学报 2013年 第35卷 第4期
图中C.tibeti=藏锦鸡儿;R.trigyn=长叶红砂;S.larici=松叶猪毛菜;
A.achile=蓍状亚菊;H.soogo=半日花;R.soogo=红砂;T.mongol=
四合木;S.passer=珍珠猪毛菜;O.aciphy=刺叶柄棘豆;C.tragac=刺旋花
C.tibeti=Caragana tibetica,R.trigyn=Reaumria trigyna,S.larici=
Salsola laricifolia,A.achile=Ajania achilleoides,
H.soogo=Helianthemum soogoricum,R.soogo=Reaumria soogorica,
T.mongol=Tetraena mongolica,S.passer=Salsola passerina,
O.aciphy=Oxytropis aciphylla,C.tragac=Convolvulu tragacanthoides
图4 灌木层物种CCA排序图(1、2排序轴)
Fig.4 CCA ordination graph of shrub species(AX1and AX2)
距离并不十分明显,排序空间内形成的聚类分类意
义不明确。但同一样地所属样方在排序空间内的分
布展示了样地内环境的多变,对半日花群落所处生
境的破碎有明显指示意义;同一样地内不同坡向、坡
位群落的灌木层格局均有较大区别并在排序空间内
有明显距离。图4显示了样方内出现的灌木物种在
排序空间内的分布,藏锦鸡儿距离其他物种较远,位
置排序与水分因子相关,显示了有藏锦鸡儿分布的
样地Ⅰ处在整个半日花分布区最东端,在植被地带
上和草原化成分发生的联系;刺旋花、刺叶柄棘豆在
排序空间内处在藏锦鸡儿的另一端,表现群落内这
两个物种在阳坡和更为干旱的土壤条件下的优势;
松叶猪毛菜与四合木、珍珠猪毛菜各处坡度梯度的
两端,这与松叶猪毛菜多集中分布在坡上部和顶部
有关,四合木与珍珠猪毛菜在半日花群落中主要出
现在石质低山生境,这一生境坡度较其他生境类型
大。
4 讨论与结论
4.1 半日花群落的分布特征
半日花群落在内蒙古鄂尔多斯西部的桌子山山
麓及其附近地区呈岛状残遗分布,在《内蒙古植被》
中将半日花群落分为2个群丛组,即典型的半日花
荒漠和石质-沙质化半日花荒漠[17]。本研究结果
与前人的研究结果相一致,但也有补充。半日花-
半灌木草原化荒漠主要分布在地形连续起伏高差在
5~10m的砾石质的残丘上,分布面积最大,该群丛
组以半日花为建群种,半灌木刺旋花、蓍状亚菊、刺
叶柄棘豆为优势种,刺旋花还可在局部成为群落建
群种,与《内蒙古植被》中典型的半日花荒漠相一致;
半日花-小灌木草原化荒漠主要分布在低山山脚石
质坡面和山前石质残丘上,除半日花为建群种外灌
木种四合木、红砂、长叶红砂为该群丛组的优势种,
该群丛组典型的生境特征为古老基岩出露的石质生
境。地形与立地条件造成的环境因子配置的不均
一,使得同一分布区域内部也同样存在着不同的群
丛类型;或同一群丛类型出现在不同的分布区内;或
其他优势种在建群种周围优势度逐渐增加、替代原
建群种形成不同的群丛类型,或包围、或与之镶嵌,
形成了复杂的或者说破碎的景观特征[18~19]。
4.2 半日花群落与环境因子间的关系
桌子山、岗德格尔山等山地作为研究区内一个
重要的地貌单元,对研究区内环境因子的配置起着
至关重要的作用,尤其是对研究区内的降水与热量
分布影响较大,进而影响植物群落特征和分布格局。
样地Ⅰ位于桌子山东部波状剥蚀平原的石块和砾石
质的残丘上,离山体较远,地表的石块和砾石覆盖较
厚,土壤发育在几个样地中最好;样地Ⅱ位于桌子山
南部山麓剥蚀、风蚀残丘,生境与样地Ⅰ相似,地表
的石块和砾石覆盖较薄,土壤发育稍逊于样地Ⅰ;样
地Ⅲ和样地Ⅳ分布在桌子山千里沟强剥蚀中山带
中,处在山前石质残坡上,只在基岩缝隙中有土壤发
育。根据调查当年(2007年)气象资料,该年7月、8
月的降水在研究区内分布极不均衡,样地Ⅰ和样地
Ⅱ有降水,样地Ⅲ和样地Ⅳ则没有得到任何强度的
降水补充,并且降水表现强度大而短促的特征。微
地形的变化(如坡度和坡向)以及土壤和土壤基质共
同决定了土壤含水量的大小,制约着植物的生长发
育,从而影响群落的分布[20],因此在半日花分布区
内植物可获得的土壤水分在样地间和样地内异质性
较大,样地Ⅰ最好,样地Ⅱ次之,样地Ⅳ最差,样地Ⅲ
居中。
本研究的分类和排序结果基本上是一致的,并
且排序结果也反映出坡度、坡向和土壤水分对半日
—39—
陈 育 杨 劼 张璞进 张 雷 清 华 赵利清   西鄂尔多斯濒危植物半日花群落数量分类与排序研究
花群落分布的作用。随着样地水分条件的下降,半
日花各群丛建群种、优势种与伴生种区别非常显著,
反映出群丛数量特征对环境异质性的响应,即半灌
木成分在群丛中的作用在下降(如蓍状亚菊、刺叶柄
棘豆),而灌木在群丛中的作用在增强(如四合木、红
砂和长叶红砂),显示了环境梯度对半日花群落格局
的影响。半日花-蓍状亚菊群丛和半日花-刺叶柄
棘豆群丛主要分布在样地Ⅰ和样地Ⅱ中,半日花-
四合木-蓍状亚菊群丛、半日花-四合木+长叶红
砂群丛、半日花-四合木+红砂群丛主要分布在样
地Ⅲ和样地Ⅳ中。
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Quantitative Classification and Ordination of Community of
Endangered Species Helanthemum soongoricumin West Ordos
CHEN Yu1,YANG Jie1,ZHANG Pu-jin2,ZHANG Lei 3,QING Hua4,ZHAO Li-qing1
(1.School of Life Sciences,Inner Mongolia University,Hohhot 010021,China;2.Inner Mongolia
Prataculture Research Center,Chinese Academy of Sciences,Hohhot 010030,China;3.Inner
Mongolia Academy of Forestry Science,Hohhot 010010,China;4.College of Environment and
Resources,Inner Mongolia University,Hohhot 010021,China)
Abstract:Hellanthemum soongoricumis a tertiary relic plant and now is regarded as rare and endan-
gered plant.In this study,in order to understand the community types of Hellanthemum soongoricumin
west Ordos,a field investigation was conducted at 70sampling plots,and the quantitative classification
and ordination on the community types were made by the methods of TWINSPAN,DCA and CCA.The
results showed that Hellanthemum soongoricumcommunity was classified into 2association groups and 5
associations,in which Association Hellanthemum soongoricum-Ajania achilleoides and Association Hel-
lanthemum soongoricum-Oxytropis aciphylla were the major association types.In addition,there were 3
association types that Hellanthemum soongoricum was the dominant species of subdominant synusias.
DCA and CCA ordination also showed the same results that the distribution of Hellanthemum soongoricum
associations correlated with slop,slop aspect and soil moisture closely.With the decrease of soil moisture,
the function of subshrub in community decreased but that of undershrub increased.The study indicated
that Hellanthemum soongoricumshowed a certain complexity and fragmentation of habitat.
Key words:Helianthemum soongoricumcommunity;Environmental factor;Quantitative classification;
Ordination
—59—
陈 育 杨 劼 张璞进 张 雷 清 华 赵利清   西鄂尔多斯濒危植物半日花群落数量分类与排序研究