塔里木盆地硬枝堿蓬群落物種組成和生物多樣性

楊趙平，段黃金，黃文娟

(1.塔里木盆地生物資源保護利用兵團重點實驗室省部共建國家重點實驗室培育基地，新疆 阿拉爾 843300；2.塔里木大學植物科學學院，新疆 阿拉爾 843300)

硬枝堿蓬(Suaedarigida)為藜科堿蓬屬中最高大的一種強木質化草本[1]，是塔里木盆地的特有植物[2-4],其植株高大，枝葉繁茂，是當地優良的牧草資源，也是一種營養豐富的野生蔬菜，具有重要的經濟價值和生態價值。目前有關硬枝堿蓬的研究報道很少。本研究通過典型分布區硬枝堿蓬群落物種組成進行抽樣調查，分析其伴生種的區系特點及物種多樣性，為硬枝堿蓬的進一步研究提供生態學基礎資料。

1 材料與方法

1.1分布地概況 塔里木盆地位于新疆維吾爾自治區南部，是大型封閉性山間盆地，西起帕米爾高原東麓，東到羅布泊洼地，北至天山山脈南麓，南至昆侖山脈北麓，東西長約1 400 km，南北寬約550 km，面積56萬km2，是我國第一大內陸盆地。地理位置73°～97° E、35°～43° N。塔克拉瑪干沙漠位于塔里木盆地中心，大沙漠東西綿延1 000 km，南北寬約400 km，面積為33.76萬km2，占全國沙漠面積的47.3%，是我國最大的沙漠，也是世界七大沙漠之一。塔里木盆地由于地處大陸腹地，降水量小，氣候變化大。夏季炎熱少雨，冬季異常寒冷，氣溫經常在-20～25 ℃，最低氣溫可達-50 ℃。春季多風，平均每月大風4～5次。降水稀少，降水量30～50 mm；蒸發量2 200～2 900 mm；空氣干燥，風沙災害嚴重，是生態環境十分脆弱的地區[5-6]。

1.2樣方設置與調查 2007-2008年的8-10月，在硬枝堿蓬的分布區域塔里木盆地踏查，按照硬枝堿蓬的自然分布居群，選擇了9個居群作為調查樣地。每個居群選取4 m×6 m的樣方3～4個，共34個樣方。調查內容包括硬枝堿蓬的群落外貌、總蓋度、株數、層蓋度、層高度、最大高度、最小高度、一般高度、最大基莖、最小基莖、一般基莖，硬枝堿蓬伴生種的種類、蓋度、株數、一般高度、最大高度與最小高度。

1.3數據處理 區系分析參照吳征鎰[7-8]種子植物科、屬的分布類型。

物種多樣性指數參照尚玉昌[9]、冷平生[10]的計算方法，采用以下幾種指數:

Margalef豐富度指數：Dm=(S-1)/lnN；

Simpson物種多樣性指數:D=1-∑Pi2；

Shannon-Wiener多樣性指數：H′=-∑PilnPi；

物種均勻度指數:J=H′/lnS。

式中，S為物種種類的數目，N為所有物種個體數的總和，Pi為第i個物種的個體數量與群落中其他物種總個體數量之比值。

物種頻度=物種在所調查的樣方中出現的次數/樣方總數×100。

2 結果與分析

2.1群落分布與組成 硬枝堿蓬主要分布于塔里木盆地塔克拉瑪干沙漠北緣，常見于人為干擾后的撂荒地或排堿渠周圍。硬枝堿蓬的居群面積通常不大，最大的約200 m×100 m。受耕地隔離的影響，居群內硬枝蓬常呈帶狀間斷分布，分布區土壤pH值在7.6～9.4。硬枝堿蓬通常3月底或4月初萌芽，花果期6-10月，11月枯死，其結實率極高，果實為胞果，種子小而輕，成熟后落在母株附近，以有性繁殖繁衍后代，無克隆繁殖現象；植株高度通常為60～90 cm，最高可達130 cm，基莖最粗達3 cm，其適應性強，常常形成單優群落，蓋度70%以上。

本研究中，從硬枝堿蓬群落物種組成中共統計出26種維管束植物，分別隸屬于9科21屬(表1)，其中藜科植物有10種，為主要成分，占總種數的38.5%；其次是豆科與禾本科植物，各有4種，占15.4%；菊科植物有3種，占11.5%；石竹科、檉柳科、胡頹子科、茄科、蘿摩科植物各1種。在硬枝堿蓬群落中，木本植物種類少，34個樣方中僅在1個樣方中出現了沙棗，灌木植物僅有多枝檉柳；伴生種種類少，平均每個樣方有3～4個，伴生植物主要為蘆葦、多枝檉柳與灰綠藜。在伴生種最多的一個樣方中，具有7個物種，物種總蓋度為60%，其中硬枝堿蓬層蓋度為10%。在硬枝堿蓬層蓋度達100%的樣方，其伴生種僅有2個，藜和星花堿蓬，位于硬枝堿蓬下層，蓋度70%。

表1 硬枝堿蓬群落物種組成與頻度

在調查的34個樣方中，伴生種蘆葦的頻度最高，達55.9%，其次是多枝檉柳，頻度為44.1%(表1)。藜科植物灰綠藜、鹽穗木、木地膚以及豆科的駱駝刺的頻度也較高，為23.3%。茄科的黑果枸杞，藜科的星花堿蓬、平臥堿蓬、五蕊堿蓬，菊科的花花柴與禾本科的稗頻度次之，而其他11種植物在調查的樣方中僅出現1次，頻度為2.9%。

2.2群落區系成分分析 組成硬枝堿蓬群落伴生種的植物共計有9個科(表2)。其中6個科為世界分布植物，包括石竹科、豆科、茄科、藜科、菊科與禾本科，占總科數的66.67%；北溫帶及其變型分布(胡頹子科)、泛熱帶分布及其變形(蘿摩科)與舊世界溫帶及其變形分布(檉柳科)各1個科，均占總科數的11.11%。

組成硬枝堿蓬群落伴生種植物共有21個屬。其中6個屬為地中海區、西亞至中亞分布屬，即甘草屬、花花柴屬、駱駝刺屬、鹽穗木屬、鹽爪爪屬與獐毛屬，占總屬數的28.57%；北溫帶及其變形分布6個屬，包括地膚屬、拂子茅屬、枸杞屬、胡頹子屬、薊屬、與稗屬，占總屬數的28.57%；世界分布5個屬，即槐屬、堿蓬屬、藜屬、蘆葦屬與擬漆姑屬，占總屬數的23.81%；舊世界溫帶及其變型分布3個屬，包括檉柳屬、鵝絨藤屬與雅蔥屬，占總屬數的14.29%；1個溫帶亞洲分布屬(苦馬豆屬)占總屬數的4.76%。

硬枝堿蓬群落的伴生種共有25種(表2)，其中9個舊世界溫帶及其變型分布種，多枝檉柳、肥葉堿蓬、平臥堿蓬、黑果枸杞、花花柴、假葦拂子茅、木地膚、沙棗和小獐毛；6個中亞分布種，駱駝刺、蒙古鴉蔥、五蕊堿蓬、鹽穗木、鹽爪爪和脹果甘草；3個世界分布種，即稗、藜、蘆葦；2個溫帶亞洲分布，即苦豆子與苦馬豆；2個中國新疆特有種，羊角子草與星花堿蓬；1個北溫帶分布種，灰綠藜；1個東亞分布種，刺兒菜；1個東亞和北美間斷分布種，擬漆姑。

表2 硬枝堿蓬群落伴生種區系成分

表3 硬枝堿蓬9個居群多樣性指數

2.3硬枝堿蓬群落的多樣性指數分析 硬枝堿蓬群落物種多樣性指數在不同居群之間的變化范圍較大(表3)，Margalef豐富度指數為0.52～0.87，Shannon-Wiener指數為0.42～1.11，Simpson指數為0.20～0.66，J均勻度指數為0.34～0.84。表明其群落伴生種少，豐富度指數和均勻度指數偏低。

3 討論與結論

荒漠植物群落的物種組成通常都較少，肅北區分布的荒漠植物裸果木群落的物種組成為13科31屬44種[11]，葉爾羌河下游公益林植物群落植物種類29種[12]，本研究結果表明，硬枝堿蓬群落物種組成更少，僅有26種，隸屬于9科21屬，其中以藜科植物居多。硬枝堿蓬群落伴生種區系成分結果顯示，硬枝堿蓬伴生種中科的成分以世界分布為主，屬的成分以世界分布、北溫帶及其變型分布和地中海區、西亞至中亞分布為多，而種的分布則以舊世界溫帶及其變型分布和中亞分布占絕對優勢。

群落α多樣性是進一步反映群落內種群組成狀況的一個指標[13]，本研究利用α多樣性測度，分析了硬枝堿蓬9個居群的Margalef豐富度、Shannon-Wiener指數、Simpson指數及J物種均勻度。

硬枝堿蓬生活力強，常呈集群分布，這可能是導致其群落伴生種少，物種多樣性不豐富，且均勻度指數偏低的重要因素。與硬枝堿蓬生境相似的其他荒漠區域相比較，荒漠植物裸果木群落的Shannon-Wiener指數為1.908～2.744，Simpson指數為0.770～0.810，J均勻度指數為0.574～0.842[14]；克拉瑪依植物群落Shannon-Wiener多樣性指數為0.43～1.79[15]，新疆阜康綠洲荒漠過渡帶群落物種Shannon-Wiener多樣性在0.48～1.57[14]，庫姆塔格沙漠南緣荒漠植物群落Shannon-Wiener多樣性在0.08～1.71[16]。這表明硬枝堿蓬群落物種多樣性的豐富度基本符合荒漠地區物種多樣性的分布規律，物種貧乏。

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