山西荊條分布現(xiàn)狀及其群落結構研究

曲 波，張謹華，陳永強，楊振榮

(1.晉中學院 生物科學與技術學院，山西 晉中 030600；2.山西省投資集團，山西 太原 030009)

山西荊條分布現(xiàn)狀及其群落結構研究

曲 波1，張謹華1，陳永強1，楊振榮2

(1.晉中學院 生物科學與技術學院，山西 晉中 030600；2.山西省投資集團，山西 太原 030009)

荊條[Vitexnegundovar.heterophylla(Franch.) Rehd.] 是馬鞭草科牡荊屬落葉灌木，是重要的水土保持植物之一。在山西，荊條尤以中條山、呂梁山南端和太行山分布較為集中。以荊條為建群種形成的群落，是山西南部暖溫帶落葉闊葉林地帶的低山丘陵區(qū)的代表植被類型之一。本文以山西荊條群落為研究對象，在2011年6—8月采取典型群落調查方法從山西南部垣曲開始往北對山西荊條群落進行調查取樣，對其分布范圍，群落結構進行研究。 主要研究結果如下：荊條群落主要分布在海拔600～800 m的低山丘陵地帶，調查結果表明山西荊條群落內植物共148個種，隸屬于46個科，109個屬。荊條群落區(qū)系成分復雜，各類成分并存，其中以北溫帶成分占優(yōu)勢,表現(xiàn)出種子植物種的多樣性和屬的地理分布型多樣性等特征。群落外貌以地面芽為主。

荊條；山西；群落分布；群落結構

荊條[Vitexnegundovar.heterophyiia(Franch.) Rehd.]是馬鞭草科牡荊屬落葉灌木，耐寒，耐旱、耐瘠薄，是森林植被遭受嚴重破壞后，生境干旱化的情況下形成的次生群落[1-2]。荊條作為山西主要灌木類型，分布范圍廣，生態(tài)適應性強，對山西植被修復和水土保持有非常重要的意義?？蒲泄ぷ髡邔ηG條種子的萌發(fā)[3-4]，育苗[5]，抗旱機理[6-8]已經進行了大量的研究，而對較大尺度上荊條群落特征和物種多樣性的研究還少見報道。本研究以山西荊條灌叢集中分布區(qū)為研究區(qū)域，目的：(1)運用樣方調查的生態(tài)學方法揭示荊條群落在山西的分布情況及群落內物種的組成，旨在為山西林業(yè)生態(tài)工程建設，特別是該區(qū)退化植被的天然恢復和荊條灌叢的保護、經營管理等提供科學依據。

1 研究區(qū)概況及研究方法

1.1 研究區(qū)概況

山西位于黃土高原東部，華北大平原西側，介于太行山與黃河中游峽谷之間,地理坐標110°14′6″～114°34′4″E，34°34′8″～40°43′4″N，最高海拔是五臺山北臺頂為3 058 m,最低海拔是山西南部垣曲縣黃河谷地的西陽河口為167 m；地處溫帶與暖溫帶地區(qū)，屬大陸性季風氣候，四季分明。地理位置和地貌多樣性，氣候和土壤等自然條件的復雜性，及其明顯的過渡性，對植被的分布產生了重要的影響。本研究選取的研究地區(qū)是中條山脈的歷山、太岳山的霍山興唐寺、呂梁山脈的五鹿山、太行山一部分。

1.2 研究方法

2011年6—8月，從山西由南向北選取歷山、仙洞溝、人祖山、五鹿山、興唐寺、天龍山、太行山為研究區(qū)域，以山西荊條群落為研究對象，采用樣方法進行群落學調查。共設置21個樣地，80個樣方。灌木樣方為5 m×5 m，每個灌木樣方內再按對角線設置兩個1 m×1 m的草本樣方。灌木和草本進行實測并記錄其種類、叢( 株) 數(shù)、高度、蓋度等。 對各樣地記載海拔高度、坡向、坡度(其中，海拔用GPS的定位數(shù)據；坡度、坡向、坡位用羅盤儀測定)。

2 結果與分析

2.1 山西荊條分布現(xiàn)狀

根據本次調查，從水平分布情況來看，荊條群落主要分布在110°41′3 6.7″～113°41′06.4″E ， 35°13′19″～37°52′13″N之間，呈片狀分布，分布區(qū)處于暖溫帶，稍呈由南向北逐漸減少的趨勢，集中分布于中條山、呂梁山、太行山和太岳山及其余脈。分布于海拔404～1 350 m的低山丘陵地區(qū)。山西的分布北界在東部的靈丘、五臺山中部、恒山山脈、西部的管芩山。此外，在晉西北的河曲、保德的黃河河谷有極少的分布。

2.2 荊條群落物種組成及數(shù)量特征

根據調查荊條群落包含植物共148個種，隸屬于46個科，109個屬。其中灌木層出共21個種，隸屬于12個科，21個屬。荊條在整個群落中處于絕對的優(yōu)勢，此外常見的物種還主要有薔薇科的黃刺玫(RosaxanthinaLindl.)、 鼠李科的酸棗(ZiziphusjujubaMill.)、薔薇科土莊繡線菊(SpiraeapubescensTurcz.)，它們在群落中重要值比較大。草本層總共有33科，其中菊科占到了18屬28種，豆科植物也出現(xiàn)10屬14種，禾本科占到了6屬8種，薔薇科占到了4屬8種，它們在群落中占據明顯優(yōu)勢。另外車前科、唇形科、堇菜科、毛茛科、茜草科、傘形科在群落中也有較高的比重(見表1)。

表1 荊條群落重要科屬和種的組成

2.3 荊條群落區(qū)系組成

按照吳征鎰 (2006)有關中國種子植物屬地理成分劃分方法[9]，對組成荊條群落的種子植物區(qū)系地理成分進行分析(見表2)，結果表明，荊條群落中植物屬的分布類型為13種。在群落所有的108個屬中，溫帶分布型屬占66.66%，其中以北溫帶分布類型以及變型所占比例最大，共29屬，占總屬數(shù)的26.85%，蒿屬(Artemisia)、委陵菜屬(Potentilla)、蒲公英屬(Taraxacum)、燕麥屬(Avena)、葡萄屬(Vitis)、薔薇屬(Rosa)、棘豆屬屬(Oxytropis)、胡頹子屬(Elaeagnus)、松屬(Pinus)、葎草屬(Humulus)等都是典型的北溫帶分布類型;舊世界溫帶分布的有13屬，如菊屬(Dendranthema)、丁香屬(Syringa)、藜屬(Chenopodium)、香薷屬 (Elsholtzia)、沙參屬(Adenophora)、牛蒡屬(Arctium)、草木犀屬(Melilotus)、沙參屬(Adenophora)等;東亞和北美洲間斷分布的共有4屬，占總屬數(shù)的3.70%有兩型豆屬(Amphicarpaea)、胡枝子屬(Lespedeza)、蛇葡萄屬(Ampelopsis)、皂莢屬(Gleditsia);溫帶亞洲分布的共有3屬。米口袋屬(Gueldenstaedtia)、馬蘭屬(Kalimeris)、白鵑梅屬(Exochorda)、防風屬(Saposhnikovia);東亞分布的屬6個，占總數(shù)的5.56%，泥胡菜屬(Hemistepta)、狗娃花屬(Heteropappus)、雞眼草屬(Kummerowia)、地黃屬(Rehmannia)、敗醬屬(Patrinia)等;群落中熱帶分布性質的屬比較少，占16.67%，其中以泛熱帶分布類型，為9屬，占總屬數(shù)的8.33%，泛熱帶分布類型的有鵝絨藤屬(Cynanchum)、牽牛屬(Pharbitis)、狗尾草屬(Setaria)、牡荊屬(Vitex)、薯蕷屬(Dioscorea)、木藍屬(Indigofera);熱帶亞洲分布類型的有一個屬占總屬數(shù)的0.93%，是蛇莓屬(Duchesnea);熱帶亞洲至熱帶大洋洲分布的有3屬，占總屬數(shù)的2.78%，為臭椿屬(Ailanthus)、蕘花屬(Wikstroemia)、雀舌木屬(Leptopus);舊世界熱帶分布類型有3屬，各占總屬數(shù)的2.78%，為天門冬屬(Asparagus)、扁擔桿屬(Grewia)、白飯樹屬(Flueggea)。這些區(qū)系成分的存在，說明荊條群落以北溫帶成分占優(yōu)勢。由以上分析可以看出，荊條群落植物區(qū)系地理成分復雜，屬的分布類型以北溫帶分布類型為主，這一特點同太行山、中條山的地理方位相吻合[10-11]。

2.4 荊條群落外貌特征

根據Raunkiaer的生活型系統(tǒng)編制了荊條梅群落中148種植物的生活型譜(見表3)。從表中可以看出，該群落中地面芽的種數(shù)最多，共91種，占總數(shù)的63.16 %；地上芽植物占18.92%；高位芽植物和一年生植物較少。不同的生活型是植物對不同環(huán)境條件，尤其是對氣候條件長期適應的結果。由于地面芽植物是對冬季酷寒天氣適應最成功的生活型，在四季分明的暖溫帶，地面芽植物在生活型譜中所占的比重可以看做是對當?shù)貧夂驐l件的一種反映，這與山西處的地理位置相吻合。

表2 荊條群落種子植物屬的分布區(qū)類型

表3 荊條群落植物生活型統(tǒng)計

3 結論與討論

3.1 討論

荊條群落在山西主要分布于海拔600～800 m的低山丘陵地帶。因立地條件的不同和地域的不同，集中分布在中條山的北部、呂梁山南部、太行山大部。根據對荊條群落實地調查的80個樣方，共調查種子植物148種，屬于46個科，109個屬。菊科是最大的科，共有19屬29種，其次是豆科和薔薇科，分別共有12屬17種和11屬14種。

山西荊條群落植物屬的地理分布復雜，在群落所有的108個屬中，溫帶分布型屬占66.66%，在區(qū)系組成和植被構成中占主導地位，其中以北溫帶分布類型以及變型所占比例最大，共29屬，占總屬數(shù)的26.85%，表明山西的荊條群落具有溫帶性質。其次為世界分布，占該區(qū)域總屬數(shù)的19.44%，最少植物屬的分布類型是熱帶亞洲(印度-馬來西亞)分布、中亞分布、中亞至喜馬拉雅和我國西南部分布、中國特有種4個區(qū)系分布類型。這與本地區(qū)所處的氣候帶、地理位置及地史變遷相一致。菊科、豆科和薔薇科是我國溫帶地區(qū)的主要植物，是植被的特征科，也是山西荊條植物群落組成中的主要科，是典型的溫帶分布科。

植物生活型特征主要與其地理位置和氣候條件有關，山西荊條群落物種生活型特征，以地面芽植物和地上芽植物為主，各占所有植物總數(shù)的63.16%和18.92%，本區(qū)植物溫帶地區(qū)(地面芽植物)的特征非常明顯，一年生植物全部為草本植物。由于本次荊條群落調查的海拔跨度較大，溫度和氣候隨海拔變化也較大，所以從生活型上反映該地區(qū)植物組成受環(huán)境因子的影響較大。

3.2 結論

(1)通過樣方調查并結合歷史資料調查發(fā)現(xiàn)山西荊條主要分布在山西于海拔600～800 m的低山丘陵地帶。集中分布在運城、臨汾、晉中、太原、陽泉的山地丘陵河谷地帶，土壤類型主要是砂石土和褐土性土。

(2)通過對山西荊條群落植物的區(qū)系分析可知溫帶分布型屬占66.66%，表明山西的荊條群落植物具有溫帶分布的類型特征。山西荊條群落植物生活型特征以地面芽植物和地上芽植物為主，適應溫帶地區(qū)的特征非常明顯。

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DistributionandStructureofVitexnegundovar.heterophyllaCommunityinShanxi

Qu Bo1, Zhang Jinhua1, Chen Yongqiang1, Yang Zhenrong2

(1.College of Biology & Technology, Jinzhong University, Jinzhong 030600,China;2.Shanxi Investments Group Co., Ltd., Taiyuan 030009, China)

Vitexnegundovar.heterophyllais one of the deciduous shrubs ofVitexin Verbenaceae, and it is one of the most important soil and water conservation plants. The distribution ofVitexnegundovar.heterophyllais relatively concentrated in Zhongtiao Mountain,southern Lüliang Mountain and Taihang Mountain in Shanxi province. The community contributed withVitexnegundovar.heterophyllaas dominant species is one of the most representative plant types in broadleaved forest hills of the low mountainous area in the warm temperate zone in southern Shanxi province. This paper takes Shanxi province thorns community as the research object, by taking the typical community survey methods to survey sampling from Yuanqu county, the southern of Shanxi province to the north of Shanxi province in June to August in 2011, researching its distribution and the community characteristics. The main research results are as follows:Vitexnegundovar.heterophyllacommunity mainly distributed in about 600-800 m low hills area. Results of the survey show that there are 148 species in thorns community, which belong to 109 genera in 46 families. It has complex floras, all kinds of elements coexist, the north temperate elements predominate among them, which show the diversity of spermato phyte and the variety of the distribution types of genera. Ground bud is a major part of the physiognomy.

Vitexnegundovar.heterophylla(Franch.) Rehd.; Shanxi; community distribution;community structure

10.3969/j.issn.1006-9690.2017.06.014

2017-03-12

山西省自然科學基金項目(2015011026)。

曲波(1984—)，男，碩士，研究方向：環(huán)境生態(tài)學、植被生態(tài)學。

Q948

A

1006-9690(2017)06-0065-03