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STUDY ON THE BIOECOLOGICAL CHARACTERISTICS OF PLANT COMMUNITY OF YUNCHENG SALT LAKE

运城盐湖群落生物生态学特征研究



全 文 :第 23 卷 第 4 期             植   物   研   究 2003年 10 月
Vol.23 No.4           BULLETIN OF BOTANICAL RESEARCH Oct.,  2003
运城盐湖群落生物生态学特征研究
张海燕1 李 琪1 单玉蓉2 张海建3
(1.山西师范大学生物系 , 临汾  041004)
(2.山西省中阳县二中 , 中阳 033400 )
(3.山西省临汾八中 , 临汾 041000)
摘 要 运城盐湖植物群落结构简单 ,种类组成贫乏 ,总覆盖度 20%~ 80%,变化幅度大 , 1 m2
内仅有优势种 1 ~ 2个 。植物群落类型与土壤含盐量关系密切 。同种植物地上部和根部Na+含
量随土壤盐度的降低而降低 ,且地上部的降低幅度大于根部 。不同种类植物的 Na+、K+ 、Na/K
比含量差异很大。随着土壤盐分的下降 ,地上部灰分含量也下降 。讨论了其可能的变化机制 。
关键词 运城盐湖;植物群落;Na+;K+
STUDYON THE BIOECOLOGICAL CHARACTERISTICS
OF PLANT COMMUNITYOF YUNCHENG SALT LAKE
ZHANG Hai-Yan1 LI Qi1 SHAN Yu-Rong2 ZHANG Hai-Jian3
(1.Department of Biolog y , Shanxi No rmal , University , Linfen 041004)
(2.Zhong Yang Second M iddle School , Zhongyang 033400)
(3.Linfen Eighth Middle School , Linfen 041000)
Abstract  The st ructures of plant communi ty in Yuncheng Salt Lake are very simple , and the
species of it are very scarce.The community coverage varies g reatly between 20%~ 80% and there
are only one or two dominant plants within 1 m2.The types of plant communit ies are closely relat-
ed w ith the salt contents of soil.Na+ contents of shoot and root in the same species decrease w ith
the decreasing of salt contents of soil , and Na+ contents of shoot change more greatly than that in
root.There are significant differences in Na+ 、K+ contents and Na/K ratios among dif ferent
species.The ash contents of shoot also decrease with the dropping of soil salt content.Further-
more , possible mechanism of these changes are discussed.
Key words Yuncheng Sal t Lake;plant community;Na+;K+
1 引言
盐碱是作物生长的大害 ,轻则造成减产 ,重则
颗粒无收 。全世界约有 9.6亿 hm2 盐碱土 , 我国
有 2 700万 hm2 盐碱地 ,其中有 700万 hm2 为农
田 ,每年造成的损失很大 ,对于以农业为主的我国
来说 ,充分开发和利用这些盐碱土是势在必行的。
山西省南部的运城盆地是一闭流盆地 ,有关该盆
地上生长的植物的无机及有机溶质含量已有过研
究[ 1] ,但关于该盆地植被的群落特征 、分布和盐
分的关系等未见报道 ,因此对它进行研究 ,具有重
要的理论和实际意义 。
第一作者简介:张海燕(1971—),女 ,副教授 ,主要从事植物抗性生理生态研究。
收稿日期:2003-02-27
2 研究区的自然概况
  运城盆地位于山西省的最南端 ,运城盐湖是
运城盆地的最低洼处 ,地处北纬 110°,东经 35°,
大致成东南—西北走向 ,海拔 320 m 。年平均气
温约 13.2℃, 大于等 于 10℃活 动积 温约
4 164.3℃,无霜期 200 d , 年平均降水量约 600
mm ,年平均蒸发量约 1 734 mm ,土壤地带属于褐
土地带 ,地表 ,使土壤遭到强烈的盐化 ,从而成为
本区植被的限制条件 。
3 研究方法
3.1 野外调查与采样
在研究地区进行了植被群落的调查。选择 5
图 1 3 个样地的土壤含盐量与距湖距离的关系
Fig.1 The relationships of salt contents in soils
and distance from the salt lake
图 2 3 个样地的 pH 值与距湖距离的关系
Fig.2 The relationships of pH value in soils
and distance from the salt lake
个有代表性的群落 ,对植物群落的类型特征 、群落
中主要植物的生长状况 ,以及相联系的土壤特征
进行定量分析 。对于碱蒿 —二色补血草群落 ,碱
蒿—独行菜群落和芦苇群落还采用样方法进行研
究。调查取样总面积约 600 m2 ,其中碱蒿二色补
血草在盐湖的东边取样 360 m2 ,碱蒿—独行菜群
落和芦苇群落在盐湖的北边共取样 240 m2 。取
样时均是以盐湖的边缘向其群落中心作样带 ,碱
蒿—二色补血草群落作了 6条样带 ,分别距湖 1 、
3 、5 、7 、11和 15 m 。碱蒿 —独行菜群落作了 3条
样带 ,分别距湖 1 、3 、5 m 。芦苇群落作了 4条样
带 ,分别距湖 1 、3 、5 和 7 m 。每条样带上隔 1 m
取一个 1 m ×1 m 的小样方 ,每条样带取 10个小
样方 ,记录各样方中植物的种数 、平均高度和盖
度。同时采集植物和土样 。
3.2 室内样品分析
3.2.1 土壤样品分析
  按文献[ 2]的方法测定土壤样品中的 pH 值 、
含盐量和 Cl- 、SO42-的含量。
3.2.2 植物样品分析
3.2.2.1 植物灰分的测定
  称取一定量的烘干材料放入坩埚中 ,置于高
温电炉上灰化至恒重后 ,计算灰分含量 。
3.2.2.2 植物元素的测定
用美国 TTA公司生产的电感藕合等离子体
发射光谱仪 (ICP -AES AtomScom 25 型号)测
定 K+ 、Na+含量。用滴定法测定 Cl-、SO42-含
量[ 3] 。
4 结果与讨论
4.1 土壤特征与植物群落
  由图 1 和图 2 可以看出 ,土壤含盐量和 pH
值均随着与湖距离的增加而下降。在距湖 1 m
处 ,三个样地的含盐量差别不大 ,之后 ,芦苇群落
的土壤含盐量较其它两样地下将迅速 。pH 值均
在 7.5 ~ 8.5之间 ,呈碱性 。土壤成分对植物群落
类型有很大影响作用。随着土壤含盐量(样带为
1 、2 、3 m 处含盐量的平均值)由高到低的变化 ,植
物群落类型也发生明显变化(表 1)。土壤含盐量
最高的为盐角草群落 ,最低的为芦苇群落 ,且随着
含盐量的降低 ,群落内植物种类数 、群落高度 、群
落覆盖度均呈增加趋势 ,而土壤 Cl-/SO42-呈降
低趋势。一般认为强度耐盐群落 、中度耐盐群落 、
轻度耐盐群落的耐盐指标分别为 1.0%~ 1.6%、
0.6%~ 1.0%、0.1%~ 0.3%[ 4] 。根据这个标
准 ,盐角草群落 、翅碱蓬群落 、碱蒿 —二色补血草
群落为强度耐盐群落 ,碱蒿—独行菜群落 、芦苇群
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落为中度耐盐群落 。另外随着含盐量的降低 ,土
壤Cl-/SO42-比降低 ,且盐角草群落 、翅碱蓬群落
的土壤 Cl-/SO42->1 , 碱蒿 —二色补血草群落 ,
碱蒿 —独行菜群落 、芦苇群落的土壤 Cl-/SO42-
<1。
表 1 植物群落特征与土壤含盐量
Table 1 The types of plant community and salt contents of soils
植物群落类型
Types of plant community
盐角草群落
Comm.S.
europaea
翅碱蓬群落
Comm.S.
heteroptera
碱蒿-二色补血草群落
Comm.A.anethi folia
L.bicolor
碱蒿-独行菜群落
Comm.T.salsugined
L .apetalum
芦苇群落
Comm.P.
communis
植物种类数(个)
Number of plant group
3 2 6 7 9
群落高度(cm)Comm.high 6~ 10 4~ 7 7~ 12 18~ 21 60~ 100
群落覆盖度(%)Comm.cover 20~ 30 20~ 30 30~ 40 40~ 50 60~ 80
土壤含盐量(%)S alt content 1.31 1.22 1.16 0.96 0.87
土壤氯 、硫比 2.33 1.26 0.914 0.55 0.81
群落生态类型 强度耐盐群落 中度耐盐群落
4.2 植物群落学特性
运城盐湖植物群落结构简单 ,种类组成贫乏。
该区共有植物约 20 余种 ,分属 7个科 ,主要以藜
科 、菊科 、禾本科 、十字花科种类占优势。最常见
的植物有翅碱蓬 ,盐角草 ,芦苇 ,碱蒿 ,二色补血草
等。群落总覆盖度为 20%~ 80%,变化幅度大。
群落内中的饱和度小 ,1平方米内仅有 1 ~ 2个优
势种 。植物生长低矮稀疏(表 1)。
4.3 植物的灰分 、Na+和 K+含量
从表 2可以看出 ,同一植物地上部和根部的
Na+含量均随土壤含盐量的降低而降低 ,且地上
部 Na+的降低幅度大于根部 ,如芦苇群落中的碱
蓬地上部 Na+的变化幅度为 3.62%,而根部仅为
0.42%。不同种类的植物 Na+含量变化很大 ,如
地上部最高者为芦苇群落中 1 m 样带处的碱蓬 ,
为5.07%,最低者为该样方中 7 m 样带处的芦
苇 ,为 0.43%, 前者约是后者的 12 倍 。植物的
K+含量 ,芦苇 ,二色补血草 ,滨藜均较高。在盐渍
生境中积累较高浓度的 K+有利于避免在盐渍生
境中发生缺 K 现象 ,增强适应盐渍生境的能力。
地上部和根部的 Na/K比较高者为碱蓬 、碱蒿 、盐
角草 、翅碱蓬 ,如碱蓬地上部和根部 Na/K 比最
高 ,分别高达 22.03和 10.24 ,反映出其聚 Na+的
盐生特性。除芦苇群落样地中的独行菜外 ,地上
部Na+、K+含量均高于根部 ,据报道盐生植物吸
收到根中的离子(尤其是 Na+)被大量转运到地
上部[ 5] 。但芦苇地上部和根部 Na+、K+含量无
显著差别 , Na/K 约等于 1 ,这与前人的结果相
同[ 1 ,6] 。另外随土壤含盐量的降低 ,植物对 Na+
的吸收呈下降趋势。
植物灰分含量因生长环境的不同也呈现很大
差异 。土壤盐浓度高时 ,灰分含量也较高 ,如盐角
草和翅碱蓬群落的土壤含盐量最高 , 分别为
1.31%、1.22%,其上的优势种盐角草和翅碱蓬的
灰分含量也最高 ,达 28.7%和 29.5%。二色补血
草 、芦苇的灰分含量则较低。这是由于不同植物
对离子的选择吸收造成的。如盐角草 、翅碱蓬为
真盐生植物 ,可在体内积累大量的盐分而不发生
任何伤害症状 ,所以灰分及 Na+均很高 ,二色补
血草为泌盐植物 ,能有效地排出盐分 ,从而使盐分
含量维持在一定水平上 ,芦苇为拒盐植物 ,能将盐
分拒于体外 ,使体内盐分保持在低水平状态 。
纵上所说 ,运城盐湖的植物群落类型与土壤
含盐量有密切关系。各群落中植物的灰分及离子
含量差别显著 ,一些植物高的盐分和 Na+水平表
明了其盐生特性。同种植物不同部位的离子含量
随土壤含盐量的变化阐明了一些植物为适应其盐
渍生境而进行自我调节的独特功能 。
4514期              张海燕等:运城盐湖群落生物生态学特征研究
表 2 植物的 Na+、K +的含量与 Na+/ K+
Table 2 The contents of ash 、Na+ and K +and Na+/K +of plants
植物群落
Plant
community
样带
S ample
band
植物种类
Plant
species
地上部 Aboveground 根部 Underground
灰分(%)
Ash
Na +
(%)
K +
(%) Na
+/K + Na
+
(%)
K+
(%) Na
+/K+
碱蒿—二色补血草群落
Comm.A.anethi folia L .
bicolor
1 m
碱蒿 24.1 1.77 0.67 2.64 0.49 0.27 1.81
二色补血草 10.7 1.27 0.59 2.15 0.77 0.32 2.39
3 m
碱蒿 16.2 0.94 0.46 2.05 0.27 0.21 2.21
二色补血草 17.4 1.14 0.89 1.28 0.63 0.33 2.24
碱蒿—独行菜群落
Comm.T .salsuginea L .
apetalum
1 m
碱蒿 16.3 1.78 0.16 10.91 0.65 0.06 9.80
二色补血草 11.2 2.37 1.28 1.85 0.42 0.33 1.26
独行菜 9.0 0.88 0.21 4.19 0.69 0.10 6.91
3 m
碱蒿 15.6 1.13 0.15 7.74 0.28 0.04 6.78
二色补血草 13.3 1.65 0.48 3.40 0.57 0.15 3.87
独行菜 11.2 0.61 0.08 7.25 0.41 0.07 6.07
芦苇群落Comm.P.Com-
munis
1m
碱蒿 15.7 2.42 0.37 6.48 1.49 0.18 8.40
独行菜 16.2 1.28 0.14 8.74 1.45 0.44 3.28
碱蓬 26.4 5.07 0.23 22.03 1.07 0.10 10.24
芦苇 8.7 0.85 0.83 0.98 0.32 0.24 1.30
3 m
碱蒿 12.1 1.52 0.81 1.88 0.57 0.13 4.39
二色补血草 16.8 2.11 2.03 1.04 0.67 0.32 2.11
独行菜 11.2 0.99 0.15 6.74 0.65 0.47 1.39
5 m
碱蓬 11.4 1.81 0.31 5.69 0.53 0.16 3.39
滨藜 18.7 2.88 1.83 1.57 0.32 0.13 2.40
7 m
芦苇 10.2 0.43 0.39 1.02 0.73 0.61 1.19
碱蓬 10.7 2.54 0.95 2.68 0.76 0.73 1.05
翅碱蓬群落Comm.S.heteroptera 翅碱蓬 29.5 4.23 0.89 4.75 1.98 0.73 2.72
盐角草群落Comm.S.europuea 盐角草 28.7 4.85 0.39 12.43 1.94 0.33 5.78
参 考 文 献
1.张海燕 , 范哲峰.运城盐湖 10 种耐盐植物无机和有机
溶质含量的比较研究.生态学报 , 2002 , 22(3):315 ~
317
2.董鸣主编.陆地生物群落调查观测与分析.北京:中国
标准出版社 , 1996
3.(苏)X H 波钦诺克著.植物生物化学分析方法.荆家
海 , 丁钟荣译.北京:科学出版社 , 1981.29 ~ 31
4.吴志芬 , 赵善伦 , 张学雷.黄河三角洲盐生植被与土壤
盐分的相关性研究.植物生态学报 , 1994 , 18(2):184 ~
193
5.Flow ers T J , T roke P F , Yeo A R.The mechanism of salt
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6.赵可夫 , 冯立田 , 张圣强.黄河三角洲不同生态型芦苇
对不同盐度适应生理的研究Ⅱ.渗透调节物质及其贡
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