民勤連古城保護區(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，呈斜向或水平擴展的特點。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，長度為 ，寬度為 ，通常只有一條主脈，偶爾會在基部出現(xiàn)2條側(cè)脈。雄花花序相對較短，長度可達 ，排列緊密；雌花花管呈橢圓形，長度為 ，寬度為 ，其裂片為角狀，長度可達花管的一半或與之相等。果實垂直生長，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，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唬瑢Υ龠M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)保護價值。此外，由于駝絨藜具備強大的逆境適應(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)的牧草來源，具有高產(chǎn)量、營養(yǎng)價值豐富、口感好等特點，適合各種家畜食用，因此也具有很高的飼用價值[1]。

近年來，隨著全球干旱現(xiàn)象日益加劇，國內(nèi)外的研究者對于駝絨藜等耐旱乃至極耐旱植物的開發(fā)與應(yīng)用更加重視。在過去的研究中，研究者深入探討了這類植物種子的萌發(fā)特征、存活周期、儲存條件及營養(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)項目中潛在的應(yīng)用價值。這些研究涉及分類學(xué)、細胞生物學(xué)、生理機制及遺傳屬性等多個學(xué)科領(lǐng)域。然而，關(guān)于駝絨藜種群結(jié)構(gòu)及其生態(tài)功能的研究相對較少。

甘肅民勤連古城國家級自然保護區(qū)（以下簡稱民勤連古城保護區(qū)）位于石羊河下游，其周圍環(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、保護生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性和推動區(qū)域經(jīng)濟社會可持續(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

民勤連古城保護區(qū)坐落于中國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；全年大部分時間呈現(xiàn)干旱狀態(tài)，蒸發(fā)較強；平均氣溫約為 ，無霜期較長，約為 ；日照條件優(yōu)越，年日照時數(shù)高達 ；同時，風(fēng)力活動頻繁[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區(qū)內(nèi)的南湖保護站阿拉古山及紅崖山保護站附近的民窯路等地段尤為常見，通常與紅砂、黑沙蒿、白沙蒿、泡泡刺、內(nèi)蒙古旱蒿、貓頭刺、戈壁天門冬、西北針茅、砂藍刺頭、蒙古韭、荒漠黃芪、畫眉草、刺沙蓬、碟果蟲實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

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

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，對駝絨藜群落中的植物科屬進行了分類統(tǒng)計，以此來闡明民勤連古城保護區(qū)內(nèi)的駝絨藜群落的植物區(qū)系特征。

通過計算相對密度、相對蓋度和相對頻度來評估物種的重要性。為了更深入地分析量化群落內(nèi)物種多樣性的特點，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)勢度等5個指標(biāo)作為分析工具。試驗數(shù)據(jù)使用Excel軟件進行統(tǒng)計分析。

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個科14個屬。在這些植物中，莧科包含駝絨藜屬、蟲實屬、霧冰藜屬和豬毛菜屬；菊科則由蒿屬和藍刺頭屬組成；豆科包括棘豆屬和黃芪屬；禾本科下設(shè)針茅屬和畫眉草屬；天門冬科含有天門冬屬；石蒜科由蔥屬組成；白刺科單獨由白刺屬組成；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[5]和文獻[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)；天門冬科和石蒜科植物主要生長在北溫帶地區(qū)。在屬級別上，共有14種分布類型被識別出來。其中，蒿屬、黃芪屬和豬毛菜屬在全球分布；霧冰藜屬、天門冬屬和藍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、蟲實屬等5個屬主要分布在北溫帶地區(qū)；此外，畫眉草屬植物主要分布在泛熱帶地區(qū)。基于上述分析，可以發(fā)現(xiàn)該植物區(qū)系組成中溫帶成分占優(yōu)勢，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，在整個植物群落范圍內(nèi)，其數(shù)量比例僅為 8.34% ，表明其在整個生態(tài)系統(tǒng)中的相對劣勢。相比之下，黑沙蒿、白沙蒿及畫眉草的數(shù)量均超過了駝絨藜，駝絨藜群落物種數(shù)量特征見表1。

2.4群落生活型數(shù)量特征

通過調(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 、相對蓋度為 90.98% ，相對密度為 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、畫眉草與紅砂同樣表現(xiàn)出較高的重要值，顯示出其對干旱荒漠環(huán)境具有極強的適應(yīng)能力。從植物物種生活型來看，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，對于保障整個群落的穩(wěn)定性至關(guān)重要。駝絨藜群落物種重要值見表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)勢種的影響較小，表明整個群落結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定。駝絨藜群落物種多樣性特征見表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個科14個屬。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，而單個物種的優(yōu)勢程度較低，這些特征共同促進了生態(tài)系統(tǒng)的相對穩(wěn)定狀態(tài)。

參考文獻：

[1]吳征鎰，中國植被編輯委員會.中國植被[M].北京：科學(xué)出版社，1980.

[2]李昌龍，馬瑞君，王繼和，等.甘肅民勤連古城自然保護區(qū)優(yōu)勢種種群結(jié)構(gòu)和動態(tài)研究[JJ西北植物學(xué)報，2005（8）：1628-1636.

[3趙慧宏，曾新德，張有佳，等.石羊河下游綿刺群落生態(tài)位特征研究[J.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)），2017，32（5）：920-928.

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