全 文 ：贺兰山羽叶丁香分布区的植物物种多样性特性研究＊
金　山 1, 2 , 胡天华3 , 李志刚3 , 邢韶华 1 , 崔国发 1
(1.北京林业大学自然保护区学院 , 北京 100083;2.长治学院生化系 , 山西　长治 046011;
3.宁夏贺兰山国家级自然保护区管理局 , 宁夏　银川 750021)
摘要:野外踏查及样地调查的结果表明 , 在贺兰山羽叶丁香分布区内 , 共有维管束植物 223种 , 隶属于 144属
50科。其植物区系地理成分较复杂 , 包括变型一共有 18个类型 , 以北温带成分占绝对优势。在植物的生活型谱
中 , 地面芽植物远远多于其他类型 , 达 108种 , 占 48.43 %。统计分析 46个样地调查资料 , 表明羽叶丁香群落
的垂直结构简单 , 分灌木及草本两层 , 其灌木层的植物种类较多 , 达 32种 , 草本层很发达 , 有 170种草本植物
和 7种半灌木。物种多样性测度结果表明 , 其植物群落的草本层的植物物种多样性最高;不同海拔高度 (段)
的植物物种多样性比较结果表明 , 海拔高度 2 100 ～ 2 200 m的植物物种多样性最高;按坡向 , 东北坡的植物物
种多样性最高。
关键词:贺兰山;羽叶丁香;植物物种多样性特征
中图分类号:Q949.776.2　　文献标识码:A　　文章编号:1672-8246 (2008)04-0040-05
SpeciesDiversityofSyringapinnatifoliaCommunityinHelanMountains
JINShan1, 2 , HUTian-hua3 , LIZhi-gang3 , XINGShao-hua1 , CUIGuo-fa1
(1.BeijingForestryUniversity, Beijing100083, P.R.China; 2.DepartmentofBiologyandChemistry, ChangzhiColege, ChangzhiShanxi046011,
P.R.China;3.AdministrationofHelanMountainNatureReserve, YinchuanNingxia750021, P.R.China)
Abstract:ThefloralcharacteristicsofSyringapinnatifoliacommunityinHelanmountainswasstudiedthroughfield
surveyandsampleplotinvestigation.Thestudyresultsshowedthattherewere223 vascularspeciesin
S.pinnatifoliadistributionareaofHelanmountains, belongingto50 familiesand144 genera.Thefloralgeograph-
icalcompositionwascomplex, with18typesincludingsub-type, andthenorthtemperatewasthedominantcompo-
nents.Hemicryptophyteswereinmajorityamongalthelifeformsand108speciesbelongtoHemicryptophytes, ac-
countingfor48.43% ofthetotalspeciesnumber.Accordingtothedatafrom46sampleplots, theverticalstruc-
tureofS.pinnatifoliacommunitywassimple, theshrublayerwasmorecomplex, ithad32 species.Theherbage
layerwasflourishing, andithad170 speciesherbageand7 speciesub-shrub.Theresultsofmeasuringspeciesdi-
versityshowedthatthespeciesdiversityandherbagelayerwasthehighest.Theresultsofmeasuringspeciesdiversi-
tywiththeelevation, thespeciesdiversitywasthehighestin2 100 ～ 2 200m.Asfarastheaspectwasconcerned,
thehighestspeciesdiversitywasfoundinnortheastslope.
Keywords:Helanmountain;Syringapinnatifolia;speciesdiversity
羽叶丁香 (Syringapinnatifolia)是木樨科中唯
一一种具有羽状复叶的植物 , 是我国特有种 , 为国
家三级保护植物 , 分布在贺兰山以及陕西南部的户
县 、太白山 、 周至 , 甘肃南部 , 青海东部的循化 ,
　第 37卷　第 4期
　2008年 12月 　　　　　　　　　
西　部　林　业　科　学
JournalofWestChinaForestryScience　　　　　　　　　　
Vol.37　No.4　
Dec.2008　
＊ 收稿日期:2008-07-27
　　　基金项目:国家 “十一五” 科技支撑项目 (2008BAB0B01)。
　　　第一作者简介:金　山 (1972-), 男 , 内蒙古通辽人 , 讲师 , 博士研究生 , 主要从事植物学和生态学的教学与研究。
　　　通讯作者简介:崔国发 (1965-), 男 , 辽宁朝阳人 , 教授 , 博士 , 主要从事自然保护区学的教学与研究。
DOI :10.16473/j.cnki.xblykx1972.2008.04.001
四川西部的金川 、宝兴 、 康定。在贺兰山羽叶丁香
分布于其西坡的峡子沟 、 红窑沟 、 赵池沟 、喜鹊沟
和东坡的甘沟 、榆树沟 , 生于海拔高度 1 750 ～ 2 380
m的山谷底部 、阴坡 、 半阴坡和半阳坡。本项研究
对贺兰山羽叶丁香分布区的植物物种多样性特征进
行了调查分析 , 为今后对贺兰山羽叶丁香采取更为
有效的保护措施 , 提供基础资料。
1　贺兰山的自然概况
贺兰山地处内蒙古和宁夏的交界处 , 地理位置
为 38°07′～ 39°30′N, 105°20′～ 106°40′E。海拔高
度为 2 000 ～ 3 000 m。屹立于干旱草原与荒漠区
中 。贺兰山具有典型的大陆性气候 , 水热因子随其
海拔高度的上升而发生明显变化。其银川 (海拔
高度 1 112 m)、 巴音浩特 (海拔高度 1 561 m)、
高山气象站 (海拔高度 2 900 m)三地的年平均气
温分别为 8.5℃、 7.5℃、 -0.8℃, 年平均降水量
分别为 202.8 mm、 213.1mm、 429.8 mm。可看出
随海拔高度上升气温降低 , 但降水量却大大增加的
气候特点。因此在贺兰山地出现了明显的山地植被
垂直带 。从山麓到主峰分布有 4个植被垂直带 , 依
次为山地草原带 、山地疏林草原带 、 山地针叶林带
和亚高山灌丛 、 草甸带。羽叶丁香的分布从山地草
原带 , 通过山地疏林草原带 , 一直延伸到山地针叶
林带的下部 , 在局部地段形成群落。
2　研究方法
对贺兰山东坡的甘沟 、 榆树沟和西坡的峡子
沟 、红窑沟 、赵池沟 、喜鹊沟 5条沟的羽叶丁香分
布地进行了踏查 , 记录所有的维管束植物 , 用典型
形态分类的方法对其种类进行鉴定。在此基础上设
置样地采用典型性样地调查方法作深入调查。灌木
林样地设置的面积为 10 m×10 m, 在其样地内又
设置 5个 1 m×1 m的草本植物调查小样方 。记载
样地植物的总盖度 、 植物的种类 、数量 、 高度和盖
度 。此次调查共设置羽叶丁香的群落样地 46个 。
本项研究所涉及的植物群落物种多样性指数采
用以下几种指数:
Shannon-weiner指数:H′=-∑si=1PilogPi (1),
式中:Pi为属于种 i的个体所占全部个体的比例。
Simpson指数:D=1 -∑si=1 (Ni/N)2 (2), 式
中:Ni为种 i的个体数 , N为群落中全部物种的个
体数 。
Pielou均匀度指数:JSW =H′/lnS(3), 式中:
S为物种数目 , H′为 Shannon-Weiner指数。
Margelef丰富度指数:O= (S-1)/lnN
(4), 式中:S为群落中的总种数 , N为观察到的
个体总数 。
3　结果与分析
3.1　分布区的植物区系组成特征
在贺兰山羽叶丁香分布区内共有维管束植物
223种 (包括种下等级), 分属于 144属 50科。其
中蕨类植物 4科 5属 5种 , 裸子植物 2科 3属 4
种 , 双子叶植物 40科 113属 174种 , 单子叶植物 4
科 24属 40种。含 10种以上的科有 6个 , 其中最
多的是菊科 Compositae(32种), 其次是禾本科
Gramineae(26种)、 豆科 Leguminosae(16种 )、
蔷薇科 Rosaceae(13种 )、 毛茛科 Ranunculaceae
(11种)、藜科 Chenopodiaceae(11种);以上 6个
优势科共含有 109种 , 占其总种数的 48.88 %, 优
势作用很显著 。 144个属中 , 含 3种以上的属有 15
个 , 最多的是蒿属 Artemisia(11种), 其次为藜属
Chenopodium(6种 )、 黄芪属 Astragalus(6种),
这 15个属占其总属数的 10.42 %, 而其所含的种
数占总种数的 28.70 %。而绝大多数属只含 1种 ,
高达 104个 , 占总属数的 72.22 %, 且所含种数只
占总种数的 46.64 %。
3.1.1　属的分布区类型
根据吴征镒 《中国种子植物属的分布区类型 》
所述的方法 , 分析了贺兰山羽叶丁香分布区内 144
个维管束植物属的区系地理成分 (表 1)。从表 1
可看出 , 在贺兰山羽叶丁香的分布区内 , 种子植物
属的分布区类型有 12个 , 占全国 15个分布区类型
的 80 %, 还有 6个变型 , 地理成分较为复杂。其
中北温带成分占绝对优势 , 高达 48属 , 占总属数
的 33.33%, 主要有蒿属 、 栒子属 Cotoneaster、 委
陵菜属 Potentila、 点地梅属 Androsace、 葱属 Ali-
um、 鸢尾属 Iris。加之其他温带成分 , 各种温带分
布区类型 (包括分布区类型 8、 10、 11、 13以及它
们的变型)所含的属数高达 93属 , 占其总属数的
64.58 %, 表明温带分布属占有绝对优势 。与整个
贺兰山的植物区系特征相一致 。其次为世界分布 ,
有 26属 , 占总属数的 18.06 %, 主要有藜属 、 铁
41
　第 4期　　　　　　金　山等:贺兰山羽叶丁香分布区的植物物种多样性特性研究
线莲属 Clematis、 黄芪属 、 堇菜属 Viola、 薹草属
Carex;旧世界温带分布有 16属 , 占其总属数的
11.11 %, 主要为鹅观草属 Roegneria、 隐子草属
Cleistogenes、丁香属 Syringa。各种热带分布区类型
共有 11属 , 只占总属数的 7.64%, 表明该山地羽
叶丁香群落的植物区系与热带植物群落有一定的联
系 , 且这些热带分布类型属所含的种数很少 , 说明
其在该地区不适宜生存。而地中海区 、西亚至中亚
分布及其变型共具 5属 , 只占总属数的 3.47 %,
说明了该山地羽叶丁香群落与古地中海沿岸具有历
史渊源 。虎榛子属 Ostryopsis是本区唯一的一个中
国特有属。综上所述 , 贺兰山羽叶丁香群落的区系
地理成分较复杂 , 以北温带分布类型占优势 , 具有
温带性质。
表 1　贺兰山羽叶丁香分布区维管束植物属
的分布区类型
Tab.1　Areal-typeofgeneraofvascularplants
分布区类型 属数 占总属数的比例 /%
1.世界分布 26 18.06
2.泛热带分布 9 6.25
6.热带亚洲至热带非洲分布 1 0.69
7.热带亚洲分布 1 0.69
8.北温带分布 48 33.33
8-4北温带和南温带间断分布 13 9.03
8-5欧亚和南美洲温带间断 2 1.39
9.东亚和北美洲间断分布 2 1.39
10.旧世界温带分布 16 11.11
10-1地中海区 、 西亚和东亚间断 3 2.08
11.温带亚洲分布 8 5.56
12.地中海区 、 西亚至中亚分布 2 1.39
12-2地中海区至中亚和墨西哥间断 2 1.39
12-3地中海区至温带 、 热带亚洲 ,
大洋洲和南美洲间断 1 0.69
13.中亚分布 1 0.69
13-2中亚至喜马拉雅 1 0.69
14.东亚分布 7 4.86
15.中国特有 1 0.69
合计 144 100.00
3.1.2　植物生活型的统计分析
按照拉恩基叶尔 (C.Raunkiaer)的生活型系
统划分贺兰山羽叶丁香群落的维管束植物的生活型
(表 2)。从表 2看出 , 贺兰山羽叶丁香群落的地面
芽植物最多 , 达 108种 , 占 48.43 %, 其中以禾本
科和菊科的多年生植物占绝对优势 , 冰草 (Agro-
pyroncristatum)、醉马草 (Achnatheruminebrians)、
中亚细柄茅 (Ptilagrostispelioti)、 细裂叶莲蒿
(Artemisiagmelini)等为羽叶丁香群落草本层的建
群种或优势种;而一年生植物其次 , 有 43种 , 占
19.28 %, 常见的有狗尾草 (Setariaviridis)、 冠芒
草 (Enneapogonbrachystachyus)、萹蓄 (Polygonum
aviculare)以及灰绿藜 (Chenopodium glaucum)、
猪毛菜 (Salsolacolina)等藜属的杂类草 。高位芽
植物中 , 矮高位芽植物有 23种 , 除羽叶丁香外 ,
有蒙古扁桃 (Prunusmongolica)、 小叶金露梅
(Potentilaparvifolia)、 灰栒子 (Cotoneasteracutifo-
lius)、 小叶忍冬 (Loniceramicrophyla)、狭叶锦鸡
儿 (Caraganastenophylia)、 蒙古绣线菊 (Spiraea
mongolica)等建群或优势成分 。地面芽植物 、 地
下芽植物和一年生植物 3种生活型种数达 176种 ,
占 78.92 %, 且在高位芽植物中以矮高位芽植物为
主 , 表明羽叶丁香群落的生境较为寒冷 。
表 2　贺兰山羽叶丁香群落维管束植物的
生活型统计
Tab.2　Life-formofvascularplants
生活型 种数 占总种数的比例 /%
高位芽植物 33 14.80
地上芽植物 14 6.28
地面芽植物 108 48.43
地下芽植物 25 11.21
一年生植物 43 19.28
合计　　　 223 100
3.2　群落的植物物种多样性测度
3.2.1　植物物种多样性与群落结构的关系
贺兰山羽叶丁香群落的垂直结构分化很明显 ,
只有灌木层和草本层两层 , 灌木层种类较多 , 真正
的灌木有 32种 , 占总种数的 14.35 %;灌木层可
以分为 3个亚层 , 有株高 1 ～ 2.5m的羽叶丁香 、小
叶忍冬 、 灰栒子等种;有高度 0.6 ～ 1.5 m的蒙古扁
桃 、蒙古绣线菊等种类 , 还有更矮小的内蒙野丁香
(Leptodermisordosica)、 贺兰女蒿 (Hippolytiaalas-
hanensis)等小灌木。整个灌木层的盖度为 30 % ～
45 %。草本层很发达 , 有 170种草本植物和 7种
半灌木 , 加起来占其总种数的 79.37%。草本层主
要以禾本科的植物为建群种 。
42
西　部　林　业　科　学 　　　　　　　　　　　　　2008年　
表 3　羽叶丁香群落各层物种多样性比较
Tab.3　Comparisonofspeciesdiversitybetweentreelayers
inSyringapinnatifoliacommunity
层次 H′ D Jsw O
灌木层 2.70 0.78 0.93 4.72
草本层 4.29 0.90 0.97 9.37
分别计算羽叶丁香群落的灌木层和草本层的
Shannon-Weiner指数 、 Simpson指数 、 Pielou均匀
度指数和 Margelef丰富度指数 (表 3)。可看出 ,
其草本层的上述 4种多样性指数均为最高 。 4个指
数的变化规律较一致 , 均为草本层比灌木层高 。
Margelef丰富度指数在各层中的变幅最大 , 其草本
层为 9.37、 灌木层为 4.72, 可知在其植物群落中
草本层的植物物种比灌木层的植物物种丰富得多 。
Pielou均匀度指数变幅最小 , 表明各层植物物种的
分布均匀度差别不大 , 整个群落植物物种分布较为
均匀。 Shannon指数和 Simpson指数表明 , 贺兰山
羽叶丁香群落的草本层的植物物种多样性高于灌木
层 。
图 1　贺兰山羽叶丁香分布区的物种多样性 4种指数随
海拔高度的变化情况
Fig.1　Changeofspeciesdiversitywithaltitude
3.2.2　植物物种多样性与海拔高度的关系
将贺兰山羽叶丁香分布区的海拔高度分为 7个
段 , 计算出各段的多样性指数的平均值 , 用 Excel
软件绘出折线图 (图 1)。在野外调查中记录到的
羽叶丁香分布的最低海拔高度为 1 750 m、 最高海
拔高度为 2 380 m, 因此在绘图时将其海拔高度的
跨度定为 1 750 ～ 2 380m。其丰富度指数在海拔高
度 1 750 ～ 1 800m和 2 300 ～ 2 380m处最高 , 说明
羽叶丁香群落在低海拔和高海拔地带的植物物种较
为丰富。而 Simpson指数和 Pielou均匀度指数和
Margelef丰富度指数在海拔高度 2 100 ～ 2 200 m为
最高 。该海拔段为其水热条件综合环境因子的一个
分界线 , 正好是贺兰山山地草原带和山地针叶林带
的交错带 , 生境较复杂多样 , 为多种植物物种的进
入提供了条件 。
3.2.3　植物物种多样性与坡向的关系
羽叶丁香主要是在阴坡和半阴坡上形成群落。
绘制多样性折线图 , 比较贺兰山羽叶丁香群落在不
同坡向上的多样性指数测度 (图 2)。从图 2看出 ,
其群落的 4种多样性指数在坡向上的变化非常一
致 , 以北坡的多样性指数最低 、 东北坡多样性指数
最高 、西北坡多样性指数略低于东北坡 。半阴坡的
湿度条件虽不如阴坡 , 但其他条件 , 如光照比阴坡
要充足一些 , 温度比阴坡要高一些 , 因此在这里有
更多的物种生存和竞争 , 致使半阴坡的羽叶丁香群
落的植物物种多样性增加。
图 2　贺兰山羽叶丁香群落的物种多样性 4种指数随
坡向的变化情况
Fig.2　Changeofspeciesdiversitywithslopeaspect
43
　第 4期　　　　　　金　山等:贺兰山羽叶丁香分布区的植物物种多样性特性研究
4　结论
贺兰山羽叶丁香的分布区很狭窄 。但在其群落
内 , 植物种类较为丰富 , 维管束植物共有 223种 ,
隶属 144属 50科。其植物区系的地理成分较复杂 ,
温带成分占绝对优势 , 高达 48属 , 占总属数的
33.33 %。在植物的生活型谱中 , 地面芽植物最
多 , 达 108种 , 占 48.43 %。羽叶丁香群落的垂直
结构简单 , 分灌木及草本两层 。灌木层的植物种类
较多 , 达 32种 , 占总种数的 14.35 %。草本层很
发达 , 有 170种草本植物和 7种半灌木植物 , 一起
占总种数的 79.37 %。物种多样性 4种指数的测度
结果表明 , 其植物群落草本层的植物多样性高于灌
木层。贺兰山羽叶丁香群落不同海拔高度 (段)
植物物种多样性的比较结果表明 , 海拔高度 2 100
～ 2 200m段的植物物种多样性指数最高 。按坡向 ,
东北坡的多样性指数最高 。
致谢:内蒙古贺兰山国家级自然保护区给予了大力支
持 , 派出张积双协助外业调查 , 还有宁夏贺兰山国家级自然
保护区的翟昊 、王继飞 、朱莉华 、刘劲波参与外业调查 ,特此
致谢。
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