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A study on population and community structure of Tamarix elongata growing
in heavy saline soils in the Middle Reaches of the Shule River

疏勒河中游高盐生境长穗柽柳群落格局研究



全 文 :书疏勒河中游高盐生境长穗柽柳群落格局研究
方敏彦,章明,丁品,张德罡
(甘肃农业大学草业学院,甘肃 兰州730070)
摘要:对生长于疏勒河中游重盐碱地和盐质沙丘2种高盐生境长穗柽柳群落进行调查,就该地区长穗柽柳群落格
局进行了研究。结果发现,1)柽柳科植物相对其他科植物更适应这2种生境,长穗柽柳种群是该地区重盐碱地和
盐质沙丘群落的优势种。2)重盐碱地分布长穗柽柳符合泊松分布;盐质沙丘分布长穗柽柳符合二项分布。3)重盐
碱地群落优势种重要值依次为:长穗柽柳0.323、骆驼刺0.215、芦苇0.037、芨芨草0.029、西北天门冬0.0184、大
花罗布麻0.014;盐质沙丘群落优势种重要值依次为:长穗柽柳0.902、骆驼刺0.193、黑果枸杞0.0814、芦苇
0.020、花花柴0.006、红砂0.001。4)重盐碱地长穗柽柳与骆驼刺具有一定程度的生态负联结,而在盐质沙丘长穗
柽柳与骆驼刺生态联结性不明显。
关键词:长穗柽柳群落;高盐生境;格局;疏勒河中游
中图分类号:Q949.758.8;Q948.15+8  文献标识码:A  文章编号:10045759(2009)03002008
  长穗柽柳(犜犪犿犪狉犻狓犲犾狅狀犵犪狋犪)为柽柳科(Tamariaceae)柽柳属(犜犪犿犪狉犻狓)植物[1,2]。柽柳属植物种类很多,
张道远等[3]利用SPSS聚类分析将柽柳属分为三大类,类型I为分布于流动沙丘,固定、半固定风沙土生境的强
度抗旱种类,包括沙生柽柳、紫杆柽柳、异花柽柳、莎车柽柳;类型II为分布于河谷、河滩沙砾质新积土生境的中
度抗旱、耐盐种类,包括白花柽柳、多花柽柳、多枝柽柳、密花柽柳、中国柽柳及甘蒙柽柳;类型III为分布于盐渍
化重、矿化度高的盐土生境类型,包括刚毛柽柳、短穗柽柳、长穗柽柳、细穗柽柳、短毛柽柳及甘肃柽柳。张道远
等[3]也已从生物生态学特性、水分生理状况及抗水分胁迫的生理机制3个方面系统地探讨了柽柳属植物抗旱机
制。柽柳除具有抗旱性能外,普遍具有耐盐性,是典型的泌盐性盐生植物。
植物群落的基本特征是植物与植物之间,植物与环境之间的相互关系,这些相互关系表现为群落中各种植物
在空间上和时间上的配置状况,即群落结构。地球表面生态环境的多样性和植物种类的丰富性,是各种植物群落
具有其结构特点的原因。在一个群落中,各种植物个体的配置状况主要决定于各种植物的生态生物学特性和该
地段具体的生境特点。柽柳科柽柳属植物为大灌木,在荒漠植物群落中主要占据灌木层,该属多数种具有较大的
种群。柽柳属灌丛在中亚温带荒漠植被中占优势地位,在极干旱荒漠植物群落中柽柳属植物占较高成分[4]。该
属植物能够适应荒漠区多种不良的生态环境,具有抗干旱、耐盐碱、耐贫瘠、耐风蚀沙埋、耐水湿、寿命长、根系深、
用途广等特点,在防止干旱荒漠地区荒漠化,保护和维持荒漠生态平衡起到积极的作用,该属植物分布生境的多
样性为荒漠地区的微生物、寄生植物、昆虫、动物等提供了食物、生长基质和附生、栖息地,是干旱沙荒盐碱地优良
的防风固沙植物和水土保持改良树种。是荒漠生态系统食物链中的重要一环。该属植物在荒漠、半荒漠区的生
态地位备受关注,有关柽柳属植物国内外学者都做了较多工作,但就长穗柽柳的种群分布格局的研究除屈燕萍
等[5,6]外少见报道。笔者试图将疏勒河中游2种高盐生境下长穗柽柳群落结构特征、优势种个体的空间分布格局
和种间联结性联系起来,为进一步认识长穗柽柳在不同环境中的适应性,从长穗柽柳自身寻找荒漠保护方法提供
有效的途径,为高盐生境植被的保护提供科学依据。在理论上扩展和深入柽柳群落学、种群学研究。
1 材料与方法
1.1 研究区概况
研究区为疏勒河中游流域冲击扇边缘甘肃省玉门市花海镇至北山、青山农场,地处N40°21′19″~N40°25′
20-27
2009年6月
   草 业 学 报   
   ACTAPRATACULTURAESINICA   
第18卷 第3期
Vol.18,No.3
 收稿日期:20090120;改回日期:20090306
基金项目:国家科技部西部专项 (2001BA901A33)资助。
作者简介:方敏彦(1980),女,浙江永康人,在读博士。Email:fangyanhome@163.com
通讯作者。Email:zhangdg@gsau.edu.cn
57″,E97°35′38″~E97°43′58″。海拔1110~1140m,地下水位2~4m,矿化度3~10g/L,土壤为盐化沙漠土和
典型盐土,地表有厚2~10cm的盐结皮和盐结壳,积盐层含盐量5%~50%,有机质<0.05%左右,pH值<8.5。
多形成小沙丘,沙丘平均高度2.88m;迎风坡平均坡度32.6°;背风坡平均坡度11.1°。局部有风积沙土,形成小
型沙地。降水量小,蒸发量大,日照时间长,昼夜温差显著,夏季炎热而冬季寒冷,风大沙多。终年光照充足,全年
日照总时数约3260h,每天平均约9h。年平均气温为8.8℃,气温最高的7月日平均为24.9℃,最低的1月为
-10.4℃,年均降水量为45.6mm,年均蒸发量为2754.9mm,蒸发量高的年份可达3420mm左右。年均风速
3.7m/s,瞬时风速>17m/s的八级以上大风平均为71d。大风常带来沙暴和浮尘天气,全年平均沙暴日137
次,浮尘29.3次。
1.2 调查研究方法
1.2.1 调查取样方法 2007年5月下旬-10月下旬进行野外观测调查,在重盐碱地区域由南向北、在盐质沙丘
由近淡水水库向远离淡水水库方向随机选取6处地段,在每个抽样地段沿东西方向布设400m样线;每个样线间
隔10m,每个样线设置20个样点,共120个样点;采用中点四分法[7]测定,分别记录4个象限与样点最近的4株
植物的种名,同时记录在样点附近出现的植物种类;调查根茎深度。
1.2.2 种群空间分布格局 以野外调查为基础,在中点四分法调查资料的基础上,采用离散分布模型的理论拟
合和种间联结测定等方法[8],统计群落植物科属组成。
3种离散分布型的理论拟合及χ
2 检验:将数据进行泊松分布(Poissondistribution)、二项分布(positivebino
mialdistribution)、负二项分布(negativebinomialdistribution)拟合,并对拟合结果进行χ
2 检验[7]。
泊松分布:
狆(狓)=犲-犿犿

狓  
(狓=1,2,3…)
式中,狆(狓)为含有狓个个体的样方数的概率;犿为每个样方中的平均个体数;为阶乘号。
二项分布:
狆(犽)= 狀犽(狀-犽)狆
狀狇狀-犽
式中,狀为单个样方中可能出现的最大个体数;犽为个体的聚集程度;狆为每次出现某一物种的频率,狇=1-狆。
犽= 犿

犛2-犿
式中,犿为每个样方中的平均个体数;犛2 为方差。
负二项分布:
狆(狓)=(1+犿犽
)-犽(犽+狓-1)
狓(犽-1)
(犿
犿+犽
)狓
式中,犽为个体的聚集程度;犿为每个样方中的平均个体数。
χ
2 检验通过检验不同个体样方频率的观测值和泊松分布的预测值之间的差异性来实现。
χ
2=∑(犇狓-犆狓)2/犆狓  犱犳=组数-2
式中,犇狓 为不同个体数出现频率的实测值;犆狓 为预测值。
1.2.3 重要值计算 分别计算各种群相对密度!相对频度!相对优势度,并计算群落重要值,由公式[8]犐犞=
犚犇犲+犚犇狅+犚犉
300
计算。式中,犐犞为重要值;犚犇犲为相对密度;犚犇狅为相对优势度;犚犉为相对频度。
相对密度(犚犇犲)=某个种的株数/全部种的株数×100%
相对频度(犚犉)=某个种的频度/全部种的频度×100%
相对优势度(犚犇狅)=某个种的优势度/全部种的优势度×100%
1.2.4 种间联结性分析 种间联结性测定,采用郭志华等[9]所用的方法。以中点四分法样点资料为基础,计算
各种对统计度量值的χ
2 检验、联结系数犃犆、共同出现百分率犘犆,综合分析种对联结性质和程度。具体方法如
12第18卷第3期 草业学报2009年
下:
采用犃犆和犘犆指标,进行χ
2 检验:
χ
2= 犖
(|犪犱-犫犮|-犖/2)2
(犪+犫)(犮+犱)(犪+犮)(犫+犱)
式中,犖 为总样点数,犪、犫、犮、犱分别表示2个物种同时出现、犃物种出现犅 物种未出现、犅物种出现犃 物种未出
现及2个物种均未出现的样方数。根据犱犳=1时的χ
2(0.05)、χ
2(0.01)临界值分别比较χ
2 统计量:当χ
2<
3.841时,种间联结独立;当3.841<χ
2<6.635时,种间仅有一定程度的生态联结;当χ
2>6.635时,种间有显著
的生态联结。并且当犪犱>犫犮时为正联结,反之为负联结。
联结系数(犃犆):
当犪犱>犫犮时:犃犆= 犪犱-犫犮(犪+犫)(犫+犱)
当犫犮>犪犱且犱>犪时:犃犆= 犪犱-犫犮(犪+犫)(犪+犮)
当犫犮>犪犱且犱<犪时:犃犆= 犪犱-犫犮(犱+犮)(犫+犱)
犃犆的值域为(-1,1)。犃犆值越趋近于1,种对的正联结性越强;犃犆越趋近于-1,种对的负联结性越强;犃犆
值为0,种间完全独立。
共同出现百分率犘犆:
犘犆= 犪(犪+犫+犮)
犘犆的阈值为(0,1)。犘犆值越趋近于1,表示种对的正联结性越强。
2 结果与分析
2.1 高盐生境植物群落研究
试验结果表明,研究区重盐碱地群落植物组成较贫乏(图1),包含了藜科、柽柳科、蒺藜科、禾本科、菊科、茄
科、豆科、百合科、蓝血科、夹竹桃科、鸢尾科11科的24种植物,其中柽柳科占20.83%,柽柳属占12.50%,藜科
占16.67%,菊科、豆科、禾本科各占12.50%;鸢尾科、夹竹桃科、百合科、蒺藜科、茄科、蓝血科各占4.17%。柽
柳科植物在此区分布物种数相对于其余科物种为多,其中柽柳属在整个分布种中占有较大比例,且在此地区为唯
一多种属,有4种。出现在此区的其他科的植物均只有1属1种。
图1 重盐碱地群落植物科组成
犉犻犵.1 犇犻狊狋狉犻犫狌狋犻狅狀狆犪狋狋犲狉狀狅犳犵犲狀狌狊犪狀犱狊狆犲犮犻犲狊犻狀狋犺犲犺犲犪狏狔狊犪犾犻狀犲狊狅犻犾
1:柽柳科 Tamariaceae;2:藜科Chenopodiaceae;3:蒺藜科Zygophylaceae;4:茄科Solanaceae;5:菊科Compositae;6:豆科Leguminosae;
7:禾本科 Gramineae;8:鸢尾科Iridaceae;9:夹竹桃科 Apocynaceae;10:百合科Liliaceae;11:蓝血科Plumbaginoceae
22 ACTAPRATACULTURAESINICA(2009) Vol.18,No.3
  盐质沙丘上分布长穗柽柳群落植物组成十分
图2 盐质沙丘分布长穗柽柳群落植物组成
犉犻犵.2 犇犻狊狋狉犻犫狌狋犻狅狀狆犪狋狋犲狉狀狅犳犵犲狀狌狊犪狀犱狊狆犲犮犻犲狊犻狀狋犺犲狊犪犾狋犱狌狀犲狊
1:柽柳科 Tamariaceae;2:藜科Chenopodiaceae;3:蒺藜科Zygophylaceae;
4:茄科Solanaceae;5:菊科Compositae;6:豆科
Leguminosae;7:禾本科 Gramineae
贫乏(图2),为藜科、柽柳科、禾本科、菊科、茄科、
豆科的少数种。柽柳科植物占30.77%,其中柽
柳属占23.08%,藜科占30.77%,菊科、豆科、禾
本科、蒺藜科、茄科各占7.69%。柽柳科植物在
此区分布种数相对在此区分布其他科植物多,其
中柽柳属在整个分布种中占有比例较大,且在此
地区为唯一多种属,有3种。属于藜科的有4属,
各属分别有1个种,其他科的植物均为1属1种。
2.2 空间分布格局
2.2.1 重盐碱地长穗柽柳种群空间分布格局 
重盐碱地长穗柽柳符合泊松分布,拟合程度较高
(表1);骆驼刺(犃犾犺犪犵犻狊狆犪狉狊犻犳狅犾犻犪)极显著偏离
泊松分布,但是没有显著偏离二项分布,符合负二
项分布,拟合精度较差;芦苇(犘犺狉犪犵犿犻狋犲狊犪狌狊狋狉犪
犾犻狊)极显著偏离泊松分布,符合负二项分布,拟合精度稍差。
2.2.2 盐质沙丘长穗柽柳种群空间分布格局 盐质沙丘长穗柽柳偏离泊松分布,符合二项分布,拟合程度稍差
(表2);骆驼刺极显著偏离泊松分布,符合负二项分布,拟合精度较好;黑果枸杞符合泊松分布,拟合精度较好。
2.3 重要值
2.3.1 重盐碱地群落重要值 该群落主要由长穗柽柳、骆驼刺、芦苇、大花罗布麻(犘狅犪犮狔狀狌犿犺犲狀犱犲狉狊狅狀犻犻)、芨
芨草(犃犮犺狀犪狋犺犲狉狌犿狊狆犾犲狀犱犲狀狊)、西北天门冬(犃狊狆犪狉犪犵狌狊狆犲狉狊犻犮狌狊)组成;其中长穗柽柳为优势种,骆驼刺为次优
势种,即长穗柽柳受其他种的影响最小,骆驼刺受其他种的影响较小,优势种长穗柽柳与次优势种骆驼刺重要值
相差0.108(表3);芨芨草平均高度(1.42m)明显高于骆驼刺(0.34m)和芦苇(0.16m)。
表1 重盐碱地群落优势种个体的空间分布型拟合结果
犜犪犫犾犲1 犉犻狋犵狅狅犱狀犲狊狊狅犳狊狆犲犮犻犪犾狆犪狋狋犲狉狀狅犳狋犺犲犻狀犱犻狏犻犱狌犪犾犱狅犿犻狀犪狀狋狊狆犲犮犻犲狊犻狀狋犺犲犺犲犪狏狔狊犪犾犻狀犲狊狅犻犾
种名
Species
样点株数
Number
实测点数
Actualymeasuredpoints
预期理论频数
Desiredtheoryfrequency
χ2检验
χ2test
符合分布
Disperson
0 14 26.78
1 51 40.16
长穗柽柳犜.犲犾狅狀犵犪狋犪 2 39 30.12 3.148 PD
3 13 15.06
4 3 5.65
0 9 6.94
1 13 19.78
骆驼刺犃.狊狆犪狉狊犻犳狅犾犻犪 2 18 28.19 12.946
NBD
PD
3 27 26.78
4 53 19.08
0 11 10.02
1 14 24.87
芦苇犘.犪狌狊狋狉犪犾犻狊 2 28 30.88 4.288 NBD
3 40 25.56
4 27 15.87
 PD:泊松分布Poissiondistribution;NBD:负二项分布 Negativebinomialdistribution.超过0.05显著水平Exceedsignificantlevelof0.05;
超过0.01显著水平Exceedsignificantlevelof0.01;下同 Thesamebelow.
32第18卷第3期 草业学报2009年
表2 盐质沙丘分布群落优势种个体的空间分布型拟合结果
犜犪犫犾犲2 犉犻狋犵狅狅犱狀犲狊狊狅犳狊狆犲犮犻犪犾狆犪狋狋犲狉狀狅犳狋犺犲犻狀犱犻狏犻犱狌犪犾犱狅犿犻狀犪狀狋狊狆犲犮犻犲狊犻狀狋犺犲狊犪犾狋犱狌狀犲狊
种名
Species
样点株数
Number
实测点数
Actualymeasuredpoints
预期理论频数
Desiredtheoryfrequency
χ2检验
χ2test
符合分布
Disperson
0 7 7.42
1 17 20.65
长穗柽柳犜.犲犾狅狀犵犪狋犪 2 19 28.74 9.614
NBD
PBD
3 29 26.66
4 48 18.55
0 32 31.37
1 41 42.09
骆驼刺犃.狊狆犪狉狊犻犳狅犾犻犪 2 29 28.23 0.196
PD
NBD
3 10 12.63
4 8 4.24
0 64 56.21
1 34 42.63
黑果枸杞
犔狔犮犻狌犿狉狌狋犺犲狀犻犮狌犿
2 13 16.16 1.304 PD
3 5 4.09
4 4 0.77
 PD:泊松分布Poissiondistribution;NBD:负二项分布 Negativebinomialdistribution;PBD:二项分布Positivebinomialdistribution.
表3 重盐碱地群落重要值
犜犪犫犾犲3 犐犿狆狅狉狋犪狀狋狏犪犾狌犲狅犳狋犺犲犮狅犿犿狌狀犻狋狔犱犻狊狋狉犻犫狌狋犻狀犵犻狀狋犺犲犺犲犪狏狔狊犪犾犻狀犲狊狅犻犾
种名
Species
相对密度
Relativeabundance
相对频度
Relativefrequency
相对优势度
Relativecoverage
重要值
Importantvalue
重要值序
Orderofimportantvalue
长穗柽柳犜.犲犾狅狀犵犪狋犪 0.1673 0.1973 0.1351 0.323 1
骆驼刺犃.狊狆犪狉狊犻犳狅犾犻犪 0.1025 0.1921 0.0987 0.215 2
芦苇犘.犪狌狊狋狉犪犾犻狊 0.0092 0.1892 0.0898 0.037 3
芨芨草犃.狊狆犾犲狀犱犲狀狊 0.0083 0.1837 0.0874 0.029 4
西北天门冬犃.狆犲狉狊犻犮狌狊 0.0075 0.1654 0.0852 0.018 5
大花罗布麻犘.犺犲狀犱犲狉狊狅狀犻犻 0.0071 0.1532 0.0839 0.014 6
2.3.2 盐质沙丘分布长穗柽柳群落重要值 长穗柽柳占绝对优势,构成主要层片;骆驼刺和黑果枸杞为次优势
种,与芦苇形成次要层片。优势种长穗柽柳与次优势种骆驼刺高差明显,无明显过渡性。该群落中优势种长穗柽
柳与次优势种骆驼刺重要值相差0.809,说明在此群落中骆驼刺较长穗柽柳更易受其他物种的影响(表4)。
2.4 种间联结性测定
2.4.1 重盐碱地种间联结性 重盐碱地长穗柽柳与骆驼刺具有一定程度的生态联结,其间具有最强的负联结性
(表5)。长穗柽柳与黑果枸杞种群之间有相当的独立性,犃犆值和犘犆 值都很小,仅有微弱的正联结性或负联结
性。芦苇与长穗柽柳、骆驼刺生态联结不明显。
2.4.2 盐质沙丘种间联结性 盐质沙丘长穗柽柳与骆驼刺生态联结性不明显(表6)。长穗柽柳与黑果枸杞有
一定负联结性,表明长穗柽柳和黑果枸杞竞争较为激烈。骆驼刺与黑果枸杞有一定生态联结性,种间竞争相对缓
和。
42 ACTAPRATACULTURAESINICA(2009) Vol.18,No.3
表4 盐质沙丘群落重要值
犜犪犫犾犲4 犐犿狆狅狉狋犪狀狋狏犪犾狌犲狅犳狋犺犲犮狅犿犿狌狀犻狋狔犱犻狊狋狉犻犫狌狋犻狀犵犻狀狋犺犲狊犪犾狋犱狌狀犲狊
种名
Species
相对密度
Relativeabundance
相对频度
Relativefrequency
相对优势度
Relativecoverage
重要值
Importantvalue
重要值序
Orderofimportantvalue
长穗柽柳犜.犲犾狅狀犵犪狋犪 0.3745 0.3124 0.2317 0.902 1
骆驼刺犃.狊狆犪狉狊犻犳狅犾犻犪 0.0760 0.0834 0.0987 0.193 2
黑果枸杞犔.狉狌狋犺犲狀犻犮狌犿 0.0649 0.0836 0.0898 0.081 3
芦苇犘.犪狌狊狋狉犪犾犻狊 0.0063 0.1237 0.0474 0.020 4
花花柴犓犪狉犲犾犻狀犻犪犮犪狊狆犻犮犪 0.0015 0.1154 0.0352 0.006 5
红砂犚犲犪狌犿狌狉犻犪狊狅狅狀犵狅狉犻犮犪 0.0021 0.0532 0.0139 0.001 6
表5 重盐碱地种间联结性测定结果
犜犪犫犾犲5 犕犲犪狊狌狉犲犿犲狀狋狉犲狊狌犾狋狊狅犳狋犺犲犻狀狋犲狉狊狆犲犮犻犳犻犮
犪狊狊狅犮犻犪狋犻狅狀犻狀狋犺犲犺犲犪狏狔狊犪犾犻狀犲狊狅犻犾
指标Index 种类Species 2 3
1 -3.8657 0.0200
χ2检验χ2test 2 -6.9169

1 -0.6982 -0.0402
联结系数犃犆 2 -0.3581

1 0.5133 0.4158
共同出现百分率犘犆 2 0.2885

表6 盐质沙丘种间联结性测定结果
犜犪犫犾犲6 犕犲犪狊狌狉犲犿犲狀狋狉犲狊狌犾狋狊狅犳狋犺犲犻狀狋犲狉狊狆犲犮犻犳犻犮
犪狊狊狅犮犻犪狋犻狅狀犻狀狋犺犲狊犪犾狋犱狌狀犲狊
指标Index 种类Species 2 3
1 0.0245 0.4125
χ2检验χ2test 2 3.9647

1 0.5461 -0.9246
联结系数犃犆 2 0.8135

1 0.4485 5.3260
共同出现百分率犘犆 2 0.7762

 1为长穗柽柳种群犜.犲犾狅狀犵犪狋犪species;2为骆驼刺种群犃.狊狆犪狉狊犻犳狅犾犻犪species;3为黑果枸杞种群犔.狉狌狋犺犲狀犻犮狌犿species.
3 讨论
3.1 群落生长限制因子
植物与土壤是相互联系、相互影响的。土壤是植物赖以生存的基础,它为植物的生长发育提供营养物质和水
分。盐碱地生境中,由于表层土壤结块,随土层深度增加水分增多,植物对环境中水分的利用效率主要是依赖植
物有机体地上和地下部分的分布模式来起作用。其中,根系是植物吸收土壤中水分和养分的重要器官,也是营养
物质的贮存器官,所以深根性植物多见。群落种类数目越多,多样性越大[10~12]。盐质沙丘生境中固定沙丘生物
多样性高于流动沙丘和半固定沙丘,固定沙丘上生长植物的重要值低于半固定沙丘与流沙地带[13]。在研究中发
现盐碱地群落物种数目(11科24种)多于盐质沙丘物种数目(7科13种),说明在季风的作用下,沙丘的移动是植
物生长的另一个限制因子,由此深根性植物具有较强的适应性。
3.2 分布格局
种群在空间上的分布状态决定于植物种的生物学特性和生境条件及其相互作用[14]。长穗柽柳优势种群在
疏勒河流域植物种群的空间分布型是种群繁殖方式和营养生长方式等生物学特性同周围环境因子互相作用在空
间分布上的结果。
重盐碱地长穗柽柳种群符合随机分布,骆驼刺、芦苇符合集群分布,这是由于盐碱地植被稀疏,风媒传播的禾
本科、菊科、茄科、豆科、百合科、蓝血科、夹竹桃科、鸢尾科种子只能借助已经成活植株的庇护,才能定殖。另外由
于高盐生境中可溶性钠盐的富集,造成植株幼苗难以成活,阻碍了正常的生长,使得以有性繁殖为主的物种难以
定殖,但是地下水位较高(2~4m),适合深根性的长穗柽柳以地下走茎克隆生长,故长穗柽柳呈随机分布。而骆
52第18卷第3期 草业学报2009年
驼刺、芦苇扎根不深,形成了骆驼刺、芦苇的集群分布。
盐质沙丘在季风的作用下规律移动,沙层表面水分蒸发量大,在沙粒虹吸作用下,表层水分缺乏,营养贫
瘠[15],加之年降水量少于蒸发量,沙土下层含水层盐分较高,造成了种群组成以耐盐碱植物为主,也兼有禾本科、
菊科、茄科、豆科植物存活,但是分布很少。而长穗柽柳、黑果枸杞、骆驼刺等则由于沙丘养分的缺乏,植物种子落
在植株附近,迅速被浮沙掩埋,在水分适宜条件下萌发,从而形成集群分布的格局。
3.3 微生境
在以往的研究中发现植物群落变异随着流域河床的变化而改变[16],但是无论在海岸、沙丘、河谷地带,相似
的气候环境在不同栖息地上会产生相似的植物群落[17]。在种群栖息地气候变化不大的情况下,植物群落的组成
和物种的丰富度会受到土壤养分的影响[18],水分、季风作用下的沙丘移动、大蒸发量都是影响种群组成的重要因
素,在疏勒河流域作为优势种的长穗柽柳种群分布区域的扩大和种群数量的增加,主要依赖于营养生殖中产生的
生殖枝数量增加该种群在群落中的盖度,从而造成了栖息地微生境的改变,而为外来的物种定殖提供条件。
在疏勒河流域长穗柽柳作为优势种在植物群落中起着重要作用。在重盐碱地上长穗柽柳扎根地下2~4m,
根茎呈立体网状在地表下分布,对盐碱地结块土壤有着切割作用[19],同时高大的地上部分通过植物导管作用使
盐分富集于叶片等部位,通过落叶的方式,降低土壤盐分含量,在微生物的作用下,使得长穗柽柳根系周围微生境
得到改善,为群落的其他物种如骆驼刺、芦苇、大花罗布麻、芨芨草、西北天门冬的定殖提供适当的生态位,从而改
变群落组成。但是群落中长穗柽柳与骆驼刺呈生态负联结,表明优势种长穗柽柳与骆驼刺的非共生关系,只是对
盐碱生境的适应,但是否存在拮抗作用,有待进一步研究。
在盐质沙丘上,由于蒸发量大,水分与疾风作用下沙丘的移动成为群落生长的限制因素。优势种长穗柽柳扎
根2~15m,呈立体网状在沙层下延伸,由于根系抓土力随着根直径减小而减小[20],在盐质沙丘上长穗柽柳仅能
固着部分流沙,使其根系周围生境条件得到改善,水分增加,养分富集,使得骆驼刺和黑果枸杞得以生长,从而造
成盐质沙丘群落出现斑块化。在斑块群落中长穗柽柳与黑果枸杞之间存在负联结,但是两者是否存在拮抗作用,
有待进一步研究。
参考文献:
[1] 中国科学院中国植物志编委会.中国植物志(第五十卷第二分册)[M].北京:科学出版社,1990.149166.
[2] 孙学刚,贾恢先.中国西北内陆盐地植物图谱[M].北京:中国林业出版社,2005.159167.
[3] 张道远,尹林克,潘伯荣.柽柳属植物抗旱性能研究及其应用潜力评价[J].中国沙漠,2003,23(2):351356.
[4] 尹林克.中亚荒漠生态系统中的关键种———柽柳犜犪犿犪狉犻狓spp.[J].干旱区研究,1995,3(12):4347.
[5] 屈艳萍,康绍忠,夏桂敏.甘肃石羊河流域人工种植长穗柽柳树干液流量变化规律研究[J].西北植物学报,2005,25(11):
22592265.
[6] QuYP,KangSZ,LiFS,犲狋犪犾.Xylemsapflowsofirrigated犜犪犿犪狉犻狓犲犾狅狀犵犪狋犪Ledebandtheinfluenceofenvironmental
factorsinthedesertregionofnorthwestChina[J].HydrologicalProcesses,2007,21(7):13631369.
[7] 孙学刚,肖雯,贾恢先.疏勒河中游刚毛柽柳盐漠的群落结构、种群空间格局及种间联结性的研究[J].草业学报,1998,
7(2):710.
[8] 曲仲相,吴玉树.植物生态学[M].北京:高等教育出版社,1984.154168.
[9] 郭志华,卓正大,陈洁,等.庐山常绿阔叶、落叶阔叶混交林乔木种群种间联结性研究[J].植物生态学报,1997,21(5):
424432.
[10] 柳小妮,孙九林,张德罡,等.东祁连山不同退化阶段高寒草甸群落结构与植物多样性特征研究[J].草业学报,2008,
17(4):111.
[11] 孙国荣,彭永臻,岳中辉,等.星星草的生长对盐碱土壤氮素营养的影响[J].草业学报,2008,17(1):17.
[12] 陆建英,杨晓明,马瑞君.青藏高原东缘鹅绒委陵菜种群克隆结构的研究[J].草业学报,2008,17(2):6874.
[13] 赵以莲,陈桂琛,周国英.青海湖鸟岛沙地植物群落物种多样性研究[J].中国沙漠,2003,23(3):295299.
[14] 江洪.云杉种群生态学[M].北京:中国林业出版社,1992.
62 ACTAPRATACULTURAESINICA(2009) Vol.18,No.3
[15] GrafWL.FluvialProcessesinDrylandRivers[M].Berlin:SpringerVerlag,1988.
[16] SalinasGMJ,BlancaAT,Romeror.Riparianvegetationandwaterchemistryinabasinundersemiaridmediterraneancli
mate,AndaraxRiver,Spain[J].EnvironmentalManagement,2000,26(5):539552.
[17] DaninA.DesertVegetationofIsraelandSinai[M].Canada:CanaPublishingHouse,1983.
[18] DemerdashMAE,HegazyAK,ZilayAM.DistributionoftheplantcommunitiesinTihamahcoastalplainsofJazanregion[J].Sa
udiArabiaVegetatio,1994,112:141151.
[19] BaetsSD,PoesenJ,ReubensB.RoottensilestrengthandrootdistributionoftypicalMediterraneanplantspeciesandtheir
contributiontosoilshearstrength[J].PlantSoil,2008,305:207226.
[20] GenetM,StokesA,SalinF.Theinfluenceofcelulosecontentontensilestrengthintreeroots[J].PlantSoil,2005,278:
19.
犃狊狋狌犱狔狅狀狆狅狆狌犾犪狋犻狅狀犪狀犱犮狅犿犿狌狀犻狋狔狊狋狉狌犮狋狌狉犲狅犳犜犪犿犪狉犻狓犲犾狅狀犵犪狋犪犵狉狅狑犻狀犵
犻狀犺犲犪狏狔狊犪犾犻狀犲狊狅犻犾狊犻狀狋犺犲犕犻犱犱犾犲犚犲犪犮犺犲狊狅犳狋犺犲犛犺狌犾犲犚犻狏犲狉
FANGMinyan,ZHANGMing,DINGPin,ZHANGDegang
(ColegeofGrasslandScience,GansuAgriculturalUniversity,Lanzhou730070,China)
犃犫狊狋狉犪犮狋:Theabovegroundpartsof犜犪犿犪狉犻狓犲犾狅狀犵犪狋犪andotherplants,togetherwithpopulationstructureand
communitystructurecompositionofheavysalinesoilandsaltdunesintheMiddleReachesoftheShuleRiver
aredescribed.1)Tamariaceaearemoresuitablefortwoofthehabitatsthanotherspeciesand犜.犲犾狅狀犵犪狋犪was
thedominantspeciesinthesetwohabitats.2)Thespacialpatternof犜.犲犾狅狀犵犪狋犪wasabinomialdistributionin
heavysalinesoil,butaPoissondistributioninsanddunes.3)Theimportancevaluesofthedominantspeciesin
heavysalinesoilare犜.犲犾狅狀犵犪狋犪0.323,犃犾犺犪犵犻狊狆犪狉狊犻犳狅犾犻犪0.215,犘犺狉犪犵犿犻狋犲狊犪狌狊狋狉犪犾犻狊0.037,犃犵狉犻狅狆犺狔犾
犾狌犿狊狆犾犲狀犱犲狀狊0.029,犃狊狆犪狉犪犵狌狊狆犲狉狊犻犮狌狊0.0184,犘狅犪犮狔狀狌犿犺犲狀犱犲狉狊狅狀犻犻0.014andinsaltdunesis犜.犲犾狅狀
犵犪狋犪0.902,犃.狊狆犪狉狊犻犳狅犾犻犪0.193,犔.狉狌狋犺犲狀犻犮狌犿0.0814,犘.犪狌狊狋狉犪犾犻狊0.020,犓犪狉犲犾犻狀犻犪犮犪狊狆犻犮犪0.006,and
犚犲犪狌犿狌狉犻犪狊狅狅狀犵狅狉犻犮犪0.001.4)Therearedominantnegativeinterspecificecologicalassociationsbetween犜.
犲犾狅狀犵犪狋犪and犃.狊狆犪狉狊犻犳狅犾犻犪inheavysalinesoilbutnoobviousdirectspecificecologicalassociationinsalt
dunes.
犓犲狔狑狅狉犱狊:犜犪犿犪狉犻狓犲犾狅狀犵犪狋犪;heavysalinestatus;communitystructure;theMiddleReachofShuleRiver
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