民勤連古城保護(hù)區(qū)駝絨黎群落結(jié)構(gòu)特征研究

0 引言

駝絨藜，拉丁學(xué)名為Krascheninnikoviaceratoi-des（L.）Gueldenst.，又稱優(yōu)若藜，是莧科駝絨藜屬的一種半灌木植物。駝絨藜高度為 ，分枝主要集中在植株的下部，呈斜向或水平擴(kuò)展的特點(diǎn)。其葉片較小，形狀多樣，多為條形、條狀披針形、披針形或矩圓形，長(zhǎng)度為 ，寬度為 ，通常只有一條主脈，偶爾會(huì)在基部出現(xiàn)2條側(cè)脈。雄花花序相對(duì)較短，長(zhǎng)度可達(dá) ，排列緊密；雌花花管呈橢圓形，長(zhǎng)度為 ，寬度為 ，其裂片為角狀，長(zhǎng)度可達(dá)花管的一半或與之相等。果實(shí)垂直生長(zhǎng)，橢圓形，表面具有被毛。花果期通常在每年的6月至9月。該物種在全球范圍內(nèi)分布較為廣泛，在歐洲和亞洲大陸上均有發(fā)現(xiàn)，西起西班牙，東至西伯利亞地區(qū)，南至伊朗和巴基斯坦境內(nèi)的干旱地帶。在我國(guó)，廣泛分布于內(nèi)蒙古、甘肅、寧夏、青海、新疆及西藏等地區(qū)的荒漠和半荒漠草原地帶，常見(jiàn)于沙漠、戈壁灘及干燥的沙坡地或沙地上，形成了廣闊的駝絨藜灌木群落乃至灌草復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)，是我國(guó)西北干旱與半干旱地區(qū)植被組成中的重要組成部分。駝絨藜作為當(dāng)?shù)氐闹饕脖恢?，?duì)促進(jìn)草原生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)、改善草地質(zhì)量及建設(shè)具有不可忽視的作用，展現(xiàn)出重要的生態(tài)保護(hù)價(jià)值。此外，由于駝絨藜具備強(qiáng)大的逆境適應(yīng)能力，能夠在干旱、寒冷及貧瘠條件下生存，屬于典型的耐旱植物種類。駝絨藜除了作為一種重要的生態(tài)資源外，還是一種優(yōu)質(zhì)的牧草來(lái)源，具有高產(chǎn)量、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值豐富、口感好等特點(diǎn)，適合各種家畜食用，因此也具有很高的飼用價(jià)值[1]。

近年來(lái)，隨著全球干旱現(xiàn)象日益加劇，國(guó)內(nèi)外的研究者對(duì)于駝絨藜等耐旱乃至極耐旱植物的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用更加重視。在過(guò)去的研究中，研究者深入探討了這類植物種子的萌發(fā)特征、存活周期、儲(chǔ)存條件及營(yíng)養(yǎng)生理學(xué)特性，還廣泛考察了其抗逆性、種植技術(shù)及在沙漠化治理和草地恢復(fù)項(xiàng)目中潛在的應(yīng)用價(jià)值。這些研究涉及分類學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、生理機(jī)制及遺傳屬性等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域。然而，關(guān)于駝絨藜種群結(jié)構(gòu)及其生態(tài)功能的研究相對(duì)較少。

甘肅民勤連古城國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)（以下簡(jiǎn)稱民勤連古城保護(hù)區(qū)）位于石羊河下游，其周?chē)h(huán)境主要由巴丹吉林沙漠與騰格里沙漠構(gòu)成，呈現(xiàn)東、西、北三面環(huán)沙的獨(dú)特地貌。該區(qū)域面臨極端氣候挑戰(zhàn)，表現(xiàn)為水資源極度匱乏、植被覆蓋率低及頻繁發(fā)生自然災(zāi)害。在這樣的環(huán)境中，天然荒漠植物群落作為生態(tài)系統(tǒng)的重要的組成部分，在提升當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境質(zhì)量、保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性和推動(dòng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展中扮演著至關(guān)重要的角色。

1研究區(qū)概況與研究方法

1.1 研究區(qū)概況

民勤連古城保護(hù)區(qū)坐落于中國(guó)甘肅省河西走廊東北區(qū)域，呈現(xiàn)典型的蒙新干旱氣候特征。該地區(qū)平均年降水量約 ，降水稀少且分布不均；全年大部分時(shí)間呈現(xiàn)干旱狀態(tài)，蒸發(fā)較強(qiáng)；平均氣溫約為 ，無(wú)霜期較長(zhǎng)，約為 ；日照條件優(yōu)越，年日照時(shí)數(shù)高達(dá) ；同時(shí)，風(fēng)力活動(dòng)頻繁[2-3]。該地區(qū)植被以耐旱和極度耐旱的荒漠灌木群落為主。駝絨藜在此區(qū)域分布廣泛，特別是在民勤連古城自然保護(hù)區(qū)內(nèi)的南湖保護(hù)站阿拉古山及紅崖山保護(hù)站附近的民窯路等地段尤為常見(jiàn)，通常與紅砂、黑沙蒿、白沙蒿、泡泡刺、內(nèi)蒙古旱蒿、貓頭刺、戈壁天門(mén)冬、西北針茅、砂藍(lán)刺頭、蒙古韭、荒漠黃芪、畫(huà)眉草、刺沙蓬、碟果蟲(chóng)實(shí)和霧冰藜等多種植物共同形成復(fù)雜的植物群落，這些地區(qū)的植被覆蓋率為 。

1.2 研究方法

1.2.1 樣地布設(shè)及調(diào)查

在實(shí)地考察中，確定民勤連古城保護(hù)區(qū)內(nèi)的南湖保護(hù)站阿拉古山及紅崖保護(hù)站附近的民窯路為駝絨藜的主要生長(zhǎng)區(qū)域。根據(jù)這些地區(qū)的地形特征與駝絨藜的生長(zhǎng)情況，選擇5個(gè)具有代表性的地點(diǎn)，每個(gè)地點(diǎn)設(shè)定了 的樣地。隨后，在每塊樣地中采用五點(diǎn)取樣法設(shè)置5個(gè) 的小區(qū)，用于收集樣方內(nèi)部植物種類、個(gè)體數(shù)量、植株高度及冠幅寬度等詳細(xì)信息。

1.2.2 群落植物區(qū)系分析

依據(jù)劉有軍等4-5提出的植物地理分布類型體系，對(duì)駝絨藜群落中的植物科屬進(jìn)行了分類統(tǒng)計(jì)，以此來(lái)闡明民勤連古城保護(hù)區(qū)內(nèi)的駝絨藜群落的植物區(qū)系特征。

通過(guò)計(jì)算相對(duì)密度、相對(duì)蓋度和相對(duì)頻度來(lái)評(píng)估物種的重要性。為了更深入地分析量化群落內(nèi)物種多樣性的特點(diǎn)，該研究采用了物種豐富度、Shannon-Wiener指數(shù)、Simpson指數(shù)、Pielou均勻度指數(shù)及群落優(yōu)勢(shì)度等5個(gè)指標(biāo)作為分析工具。試驗(yàn)數(shù)據(jù)使用Excel軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1群落物種組成

駝絨藜群落中共有17種植物，隸屬于8個(gè)科14個(gè)屬。在這些植物中，莧科包含駝絨藜屬、蟲(chóng)實(shí)屬、霧冰藜屬和豬毛菜屬；菊科則由蒿屬和藍(lán)刺頭屬組成；豆科包括棘豆屬和黃芪屬；禾本科下設(shè)針茅屬和畫(huà)眉草屬；天門(mén)冬科含有天門(mén)冬屬；石蒜科由蔥屬組成；白刺科單獨(dú)由白刺屬組成；怪柳科由紅砂屬組成。從生活形態(tài)上分析，該群落內(nèi)存在9種灌木類植物，皆為小灌木或半灌木類型，多年生草本植物共有3種，一年生草本植物則達(dá)到了5種。以上數(shù)據(jù)表明，駝絨藜群落的物種數(shù)量相對(duì)較少，但其所屬的科屬分布較為廣泛。

2.2 群落物種區(qū)系分析

根據(jù)文獻(xiàn)[5]和文獻(xiàn)[6]，駝絨藜群落中所涉及的植物科展現(xiàn)出5種不同的地理分布模式：其中豆科、禾本科、菊科和莧科在全球分布較為廣泛；白刺科主要存在于地中海至溫帶及熱帶亞洲區(qū)域；怪柳科植物分布在古溫帶地區(qū)；天門(mén)冬科和石蒜科植物主要生長(zhǎng)在北溫帶地區(qū)。在屬級(jí)別上，共有14種分布類型被識(shí)別出來(lái)。其中，蒿屬、黃芪屬和豬毛菜屬在全球分布；霧冰藜屬、天門(mén)冬屬和藍(lán)刺頭屬等分布于古溫帶地區(qū)；而從地中海延伸到西亞直至中亞一帶，則以白刺屬和紅砂屬為主；針茅屬、蔥屬、駝絨藜屬、棘豆屬、蟲(chóng)實(shí)屬等5個(gè)屬主要分布在北溫帶地區(qū)；此外，畫(huà)眉草屬植物主要分布在泛熱帶地區(qū)?；谏鲜龇治?，可以發(fā)現(xiàn)該植物區(qū)系組成中溫帶成分占優(yōu)勢(shì)，這反映了研究區(qū)域的溫帶氣候特征。

2.3群落物種的數(shù)量特征

在植被群落的灌木層中，駝絨藜占據(jù)了 12.54% 的比例；然而，在整個(gè)植物群落范圍內(nèi)，其數(shù)量比例僅為 8.34% ，表明其在整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中的相對(duì)劣勢(shì)。相比之下，黑沙蒿、白沙蒿及畫(huà)眉草的數(shù)量均超過(guò)了駝絨藜，駝絨藜群落物種數(shù)量特征見(jiàn)表1。

2.4群落生活型數(shù)量特征

通過(guò)調(diào)查和數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，在駝絨藜群落中，灌木與小半灌木的平均高度為 、相對(duì)蓋度為 90.98% ，相對(duì)密度為 66.45% ，明顯高于一年和多年生草本植物。這表明駝絨藜群落的主要構(gòu)成部分為灌木與小半灌木，駝絨藜群落生活型數(shù)量特征見(jiàn)表2。

2.5群落物種重要值

駝絨藜在群落中的重要值顯著高于其他植物種類，表明其在維持群落結(jié)構(gòu)及其穩(wěn)定性方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。黑沙蒿、畫(huà)眉草與紅砂同樣表現(xiàn)出較高的重要值，顯示出其對(duì)干旱荒漠環(huán)境具有極強(qiáng)的適應(yīng)能力。從植物物種生活型來(lái)看，灌木和小型半灌木是該生態(tài)系統(tǒng)中不可或缺的組成部分，尤其是灌木的存在，對(duì)于保障整個(gè)群落的穩(wěn)定性至關(guān)重要。駝絨藜群落物種重要值見(jiàn)表3。

2.6群落物種多樣性特征

從物種多樣性角度分析，民勤連古城保護(hù)區(qū)的駝絨藜群落物種豐富度較低，包含17種植物。但該群落物種多樣性指數(shù)較高，且物種分布均勻，優(yōu)勢(shì)種的影響較小，表明整個(gè)群落結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定。駝絨藜群落物種多樣性特征見(jiàn)表4。

3討論與結(jié)論

駝絨藜群落由24種植物構(gòu)成，這些植物分布于8個(gè)科14個(gè)屬。從生活形態(tài)上觀察，該群落包含9種灌木和小半灌木，3種多年生草本植物和5種一年生草本植物。研究表明，駝絨藜群落內(nèi)部物種相對(duì)單一且科屬分散。在植物區(qū)系方面，溫帶元素占據(jù)了主導(dǎo)地位，進(jìn)一步體現(xiàn)了其顯著的溫帶屬性。

駝絨藜在塑造群落結(jié)構(gòu)及其穩(wěn)定性方面扮演著關(guān)鍵角色，與泡泡刺、蝎虎霸王等植物共同對(duì)生態(tài)環(huán)境的構(gòu)建發(fā)揮顯著影響。灌木和小型半灌木作為此類生態(tài)系統(tǒng)中的重要組成部分，對(duì)維持群落整體穩(wěn)定性至關(guān)重要。此外，該群落展現(xiàn)出較高的物種多樣性指數(shù)與均勻度，表明各種植物在群落中分布較為均勻，而單個(gè)物種的優(yōu)勢(shì)程度較低，這些特征共同促進(jìn)了生態(tài)系統(tǒng)的相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)。

參考文獻(xiàn)：

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