內(nèi)蒙古賀蘭山不同生境下小葉金露梅種群特征與空間格局研究

蘇強(qiáng) 魯婭娜 劉矜杰

內(nèi)蒙古自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院

種群是物種在自然界中存在的基本單位，其結(jié)構(gòu)、分布格局及動(dòng)態(tài)一直是生態(tài)學(xué)中研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。賀蘭山是我國(guó)西部一條重要的自然地理分界線(xiàn)——溫帶草原與溫帶荒漠分界線(xiàn)，也是我國(guó)特有植物8 個(gè)多度中心之一的核心區(qū)，研究賀蘭山的植物種群對(duì)該區(qū)資源保護(hù)和合理利用具有重要意義。

小葉金露梅屬于薔薇科金露梅屬的落葉灌木。生長(zhǎng)于草原帶的山地和丘陵坡地，也見(jiàn)于荒漠區(qū)的山地，如錫林郭勒盟的阿巴嘎旗、太仆寺旗、西烏珠穆沁旗，巴彥淖爾市的烏拉特中旗、烏拉特后旗，鄂爾多斯市的鄂托克旗，阿拉善盟的龍首山、賀蘭山。小葉金露梅為生態(tài)幅較廣的旱中生植物，具有耐寒、耐旱、耐瘠薄等特性，而且花期較長(zhǎng)、花瓣艷麗，具有較高的觀賞價(jià)值，其在保持水土、涵養(yǎng)水源、庭院觀賞等方面有良好的應(yīng)用前景，資源價(jià)值越來(lái)越受到人們的關(guān)注。但是，受開(kāi)礦和放牧等人類(lèi)活動(dòng)的影響，小葉金露梅的生境受到嚴(yán)重破壞，致使其生長(zhǎng)衰退，種群數(shù)量也逐漸減少。

近年來(lái)，關(guān)于小葉金露梅的研究集中在植物區(qū)系與資源分布、生物學(xué)特性、群落特征、繁育技術(shù)、觀賞利用、藥用價(jià)值等方面。研究者對(duì)寧夏境內(nèi)賀蘭山東坡的小葉金露梅研究較多，對(duì)于內(nèi)蒙古境內(nèi)賀蘭山西坡小葉金露梅研究較少。本文選取賀蘭山西坡的小葉金露梅種群作為研究對(duì)象，通過(guò)對(duì)種群結(jié)構(gòu)和分布格局進(jìn)行研究，探討小葉金露梅的種群結(jié)構(gòu)、空間格局與生境間的關(guān)系，旨在為賀蘭山小葉金露梅的保護(hù)和合理利用提供依據(jù)。

一、研究區(qū)概況

賀蘭山位于內(nèi)蒙古阿拉善高原和寧夏銀川平原之間，西坡屬內(nèi)蒙古阿拉善盟，東坡在寧夏境內(nèi)，海拔2000～3000 米，山體近南北走向，呈弧形，綿延約270 千米，東西寬約20～40 千米。

內(nèi)蒙古賀蘭山小葉金露梅

賀蘭山西坡位于西部干旱區(qū)，水、熱條件差異較大，年均氣溫7.6 ℃，≥10 ℃有效積溫1800～2300℃，年降水量300～350 毫米。地帶性土壤主要有灰褐土、棕鈣土、灰漠土等類(lèi)型。森林植物群落主要有青海云杉、油松、灰榆疏林；灌木群落主要有蒙古扁桃、小葉金露梅、虎榛子等灌叢。

二、研究方法

1.樣地調(diào)查

研究區(qū)在哈拉烏溝，分別在平緩陽(yáng)坡（種群A）、陡峭陰坡（種群B）設(shè)置典型樣地3 個(gè)，樣地大小為10 米×10 米。記錄樣地東南角的地理坐標(biāo)、海拔、坡向、坡度。采用相鄰網(wǎng)格法，將典型樣地劃分成5 米×5 米的4 個(gè)樣方，以每個(gè)樣地的東南角為基礎(chǔ)點(diǎn)記錄每個(gè)灌叢的橫、縱坐標(biāo)，同時(shí)測(cè)量灌叢的高度和冠幅。在樣地中心點(diǎn)和東南角、西北角設(shè)置1 米×1 米的草本樣方3 個(gè)，調(diào)查每個(gè)草本樣方內(nèi)植物種名、株數(shù)、高度、多度等。在每個(gè)樣地的西南角挖1 個(gè)10 厘米×80 厘米×60 厘米的土壤剖面，在0～10 厘米、10～20 厘米、20～40 厘米、40～60 厘米的4 層土壤中，用環(huán)刀法采集土樣，每次取樣重復(fù)3 次。

2.數(shù)據(jù)處理

以10 厘米為間隔劃分灌叢高和冠幅等級(jí)，應(yīng)用大小級(jí)結(jié)構(gòu)分析小葉金露梅的種群結(jié)構(gòu)特征。采用點(diǎn)格局分析法分析不同尺度下小葉金露梅種群的空間分布格局，利用ADE-4 軟件完成數(shù)據(jù)分析。

三、結(jié)果與分析

1.生境基本特征

兩個(gè)小葉金露梅種群所處的生境不同（表1），種群B 的土壤礫石含量較小，土壤有機(jī)質(zhì)含量和0～40 厘米平均土壤含水量都明顯高于種群A，表明種群B 生境好于種群A。兩個(gè)生境下的小葉金露梅種群間也有一定的差異，種群A 的密度是種群B 的2.3倍，灌叢高和冠幅明顯小于種群B。

表1 不同生境類(lèi)型小葉金露梅樣地的基本情況

2.種群大小級(jí)結(jié)構(gòu)

由圖1 可知，兩個(gè)生境下小葉金露梅種群的灌叢高結(jié)構(gòu)存在差異。種群A 灌叢高均在80 厘米以下，主要集中在20～60 厘米，占個(gè)體總數(shù)的83%；種群B 的灌叢高可達(dá)108 厘米，主要集中在30～70 厘米，占個(gè)體總數(shù)的61%，其余高度分級(jí)內(nèi)的個(gè)體數(shù)都在3以下。

圖1 不同小葉金露梅種群灌叢高結(jié)構(gòu)

由圖2 可知，兩個(gè)生境下小葉金露梅種群的冠幅結(jié)構(gòu)明顯不同。種群A 的冠幅集中在10～50 厘米，占82%，最大為79 厘米；種群B 的冠幅主要集中在10～70 厘米之間，占87%，最大為108 厘米。

圖2 不同小葉金露梅種群冠幅結(jié)構(gòu)

3.種群點(diǎn)格局分析

由圖3 可知，兩個(gè)生境下小葉金露梅種群的空間分布格局有一定的差異。種群A 的空間分布格局變化顯著，在取樣半徑小于3 米時(shí)為聚集分布，隨著空間尺度的增加，種群呈隨機(jī)分布。種群B 的分布特征不隨取樣半徑變化，始終呈明顯的隨機(jī)分布。

圖3 小葉金露梅不同種群空間分布格局

四、結(jié)論與討論

經(jīng)踏查發(fā)現(xiàn)，賀蘭山西坡的小葉金露梅群落是賀蘭山重要灌木類(lèi)型之一，見(jiàn)于2000 米以上的陽(yáng)坡和陡峭陰坡，在陽(yáng)坡常形成小葉金露梅純?nèi)郝洌樯猩倭康幕矣?、蒙古扁桃、芨芨草等植物；在陡峭陰坡常與小葉忍冬組成群落，伴生有蒙古繡線(xiàn)菊、灌木鐵線(xiàn)蓮等植物。

兩個(gè)小葉金露梅種群及其生境均存在一定差異，陽(yáng)坡種群A 的密度大、灌叢高和冠幅較小，陰坡種群B 的密度小，而灌叢高和冠幅較大，這與已有的關(guān)于賀蘭山蒙古扁桃的研究結(jié)果相似，可能與生境中礫石含量、土壤含水量和土壤有機(jī)質(zhì)含量有較密切關(guān)系。兩個(gè)種群的灌叢高結(jié)構(gòu)和冠幅結(jié)構(gòu)基本相近，其灌叢數(shù)量較多，且沒(méi)有發(fā)現(xiàn)枝條干枯現(xiàn)象。調(diào)查時(shí)還發(fā)現(xiàn)兩個(gè)樣地內(nèi)都存在小葉金露梅的更新小苗，表明該區(qū)的小葉金露梅種群處于一個(gè)較為穩(wěn)定的狀態(tài)，種群自我更新良好。

陽(yáng)坡形成的小葉金露梅純?nèi)郝?，在取樣半徑小? 米時(shí)為聚集分布，這與其生物學(xué)特性和生境有直接關(guān)系，隨著空間尺度的增大，種群呈隨機(jī)分布，這是由于幼苗聚集在母株周?chē)S著其生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)程的延續(xù)，種群內(nèi)個(gè)體間競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈，進(jìn)而造成種群聚集度減弱，成年階段轉(zhuǎn)變?yōu)殡S機(jī)分布，這與已有的研究結(jié)果一致。陡峭陰坡的小葉金露梅種群呈隨機(jī)分布，主要是由于生長(zhǎng)環(huán)境優(yōu)越、植物種類(lèi)多，從而導(dǎo)致種間競(jìng)爭(zhēng)激烈。