柴永青,曹致中,蔡卓山,萬麗霞,李學玲
(1.甘肅農業(yè)大學草業(yè)學院,甘肅 蘭州730070;2.甘肅省肅北縣草原站,甘肅 肅北736300;3.西北師范大學生命科學院,甘肅 蘭州730070;4.蘭州大學草地農業(yè)科技學院,甘肅 蘭州730020)
植物種群分布格局是關于種群在水平空間上的配置狀況或分布情況,也是在水平空間上種群個體之間彼此的相互關系,它是由種群自身特性,種間關系和環(huán)境條件等因素綜合影響所決定,是種群生物學特性對環(huán)境條件長期適應和選擇的結果[1-7]。植物種群分布格局是植物種群在群落中所處的空間結構,可定量化描述的基本特征,研究種群分布格局的目的不僅在與了解群落空間結構特征和定量描述種群水平結構,更重要的是揭示格局的成因,種群的某些生物、生態(tài)學特性,揭示闡述種群及群落的動態(tài)變化等,也可為保護措施的制定提供一定的科學依據[8-14]。
裸果木(Gymnocarposprzewalskii)屬于雙子葉植物綱石竹科裸果木屬植物[15],是亞洲中部荒漠區(qū)內較為稀少的第三紀孑遺植物,同時又是亞洲中部荒漠區(qū)的特有植物。它的生存與演化可以反映第三紀以來古地中海氣候的滄桑巨變及植物的旱化演化過程。裸果木主要分布在中國新疆南部山區(qū)、甘肅西部、青海西部、內蒙古西部、寧夏東南部(沙坡頭)等局部地區(qū)[16-27],在國外分布僅限于蒙古國南部[19-22],主要生長在海拔800~2 800 m 的荒漠地帶[25]。
早在1987年,裸果木被中國植物紅皮書收錄[28],是國家首批公布的二級重點保護植物[17-19],到1997年國家林業(yè)局組織國家重點保護野生植物資源調查時又被確定為國家一級重點保護植物[29]。裸果木是構成石質荒漠植被的重要建群種之一。裸果木具有抗干旱、耐鹽堿、耐貧瘠、耐風蝕沙埋、耐水蝕、壽命長、根系深等特點,對防止荒漠化,保護和維持荒漠生態(tài)平衡起到積極的作用[30]。
由于裸果木分布區(qū)自然條件極端嚴酷,自然更新和繁殖困難,加之近年來受人類各種經濟活動的干擾和破壞,裸果木的種群數量急劇減少,分布面積日趨縮小和片段化[22-26]。目前國內外對裸果木的研究,在形態(tài)解剖學[31]、引種學[32-34]、水分生理[35-37]、蒸騰強度[38,39]、化學成分研究[40]、花粉形態(tài)學[41,42]、組織培養(yǎng)和再生[43]以及細胞學[44]等方面有所報道,而對裸果木種群生態(tài)學方面的研究還十分缺乏。
植物種群空間分布格局的研究,可以揭示種群的動態(tài)變化及其成因,是植物種群研究的重要內容,是種群的重要結構特征之一[8-10]。開展裸果木的種群空間分布格局研究,可以為這一稀有物種的保護提供科學理論依據。為此,對肅北地區(qū)裸果木的分布情況、生境和群落特征等進行了詳細深入的野外調查。
肅北地區(qū)即指甘肅省肅北蒙古自治縣,地處河西走廊西端,轄地由南部祁連山地區(qū)和北部馬鬃山地區(qū)2部分組成。南北地區(qū)地理位置相距較遠,氣候差異較大。北部馬鬃山地區(qū)位于東經95°27′~97°58′,北緯40°42′~42°08′,平均海拔2 000 m,年輻射量為630.53 kJ/cm2,年日照時數為3 316.5 h,年平均氣溫3.9℃,年平均最高氣溫18.5℃,最底氣溫-11.8℃,無霜期為128 d,年平均降水量為85.2 mm,年蒸發(fā)量為3 072.9 mm,為典型大陸性氣候。南部祁連山地區(qū)位于東經94°33′~90°59′和北緯38°13′~39°56′,平均海拔3 000 m,年平均氣溫6.3℃,年降水量157.2 mm,年蒸發(fā)量2 493.3 mm,平均無霜期156 d,平均日照時數2 841.40 h,水源補給除積雪外,冰川占很大比重(表1)。本區(qū)位于青藏高原北緣,依據地形和氣候特點可分為高寒山區(qū)、戈壁平原和山間盆(谷)地3種地貌特征,其面積所占比例分別為49%,27.4%和23.6%[45]。
表1 肅北南北山地區(qū)自然概況Table 1 The general situation of south mountain and north mountain region of Subei
該地區(qū)植物群落主要有合頭草(Sympegmaregelii)、中亞紫菀木(Asterothamnuscentrali-asiaticus)、紅砂(Reaumuriasoongorica)、灌木亞菊(Ajaniafruticulosa)、裸果木、珍珠豬毛菜(Salsolapasserina)、蒿葉豬毛菜(S.abrotanoides)、戈壁針茅(Stipagobica)、西伯利亞白刺(Nitrariasibirica)、木本豬毛菜(S.arbuscula)、細枝鹽爪爪(Kalidiumgracile)、多根蔥(Alliumpolyrhizum)、駝絨藜(Ceratoideslatens)、細葉亞菊(Abaniaparvifora)、沙蒿(Artemisiaarenaria)、木本鐵線蓮(Clematisfruticosa)、霸王(Zygophyllumxanthoxylum)等。
野外調查和取樣選在甘肅省肅北蒙古族自治縣南山地區(qū)和北山地區(qū)的荒漠草地。這2個地區(qū)地理特征和氣候差異較大。南山地區(qū)地處青藏高原的北緣地帶,氣候高寒干旱(在南山地區(qū)有成片的裸果木荒漠群落)。而北山地區(qū)(即馬鬃山地區(qū))地處蒙新高原地帶,氣候極端干旱,這一地帶裸果木分布區(qū)接近于蒙古國。裸果木在肅北南北兩地區(qū)相距600 km。該區(qū)域既有成片的裸果木荒漠群落,又有裸果木為伴生種的群落。根據肅北地區(qū)裸果木集中分布區(qū)域、海拔、降水量、裸果木分布范圍和分布情況等,設置6個大的調查樣地,其中裸果木集中分布區(qū)設置4個樣地,分別在肅北縣紅柳峽干溝一帶設置1個3 000 m2樣地;紅柳峽干溝口子一帶設置1個3 000 m2樣地,紅柳峽一棵樹一帶設置1個3 000 m2樣地;紅柳峽蘆草溝一帶設置1個3 000 m2樣地(以上4個地帶為裸果木集中分布區(qū)),另外2個樣地分別在肅北縣馬鬃山地區(qū)金廟井、音凹峽一帶(海拔較低的地區(qū)),設置1個3 000 m2樣地;在野馬河一帶設置1個3 000 m2樣地(海拔較高的地區(qū));樣地周圍有圍欄保護(表2)。調查時間為2006年4月-2009年10月。
表2 裸果木群落樣地概況Table 2 The basic situation of G.przewalskii communities plots
在以上6個樣地中,每個樣地內隨機設定100 m2(10 m×10 m)的樣方10個,共計60個樣方。進行植物群落特征、裸果木種群特征調查和生境描述。統(tǒng)計每一樣方的種屬組成、建群種、優(yōu)勢種和伴生種等,在各樣地分別測定并計算樣方內種群的蓋度、密度、頻度、高度和多度等,優(yōu)勢度(重要值)、伴生植物種類等。具體調查方法如下[45-47]。
1)蓋度:采取樣線法測定,樣線用50~100 m的皮圈尺。從樣線的一端開始測定,以線段為單位測定并登記垂直投影在樣線上的植物種名,種的個體所占的線段長度。登記完后整理資料,得樣線長度L,總線段數N,樣線上出現的植物種數,出現的種的個體數M,種在樣線上的總長度B,所有種在樣線上的總長度∑B,種以線段為單位出現的次數F。此外另行用樣線法按種測定10~20株株叢平均直徑r,計算所有種的加權平均直徑R。分蓋度(%)=B/L×100,總蓋度(%)=∑(B/L)×100。
2)密度:單位面積中某種植物的平均株數,用公式表示為:D=N/S(株/m2)。式中,D為密度;N為樣地中某種植物的株數;S為樣地面積。
3)頻度:頻度的測定是用0.1 m2的樣圓,即用粗鐵絲制成的直徑為35.6 cm的圓圈,在樣地中沿隨機的方向隨機拋出50~100次,登記每一取樣中的植物名錄。計算公式為:R(%)=n/N×100。式中,R為頻度;n為某一個種在全部取樣中出現的次數;N為全部取樣數。
4)優(yōu)勢度(重要值):種在群落中所起的作用和所占地位的重要程度叫優(yōu)勢度(SDR)或重要值(IV)。重要值[46-48]=(相對頻度+相對高度+相對蓋度)/3。
5)裸果木荒漠群落的種屬組成調查:記錄100 m2樣方內的種屬組成,統(tǒng)計所有灌叢和草本植物的名稱、種類和個體數量、每一物種分蓋度,調查統(tǒng)計裸果木以及其他灌木植物的冠幅、高度等。
種群空間分布格局采用偏離指數(C)、叢生指數(I)、負二項參數(K)、LIoyd的平均擁擠度(m*)和聚塊指數(m*/m)等進行測定[48,59],分析不同樣地和不同海拔下的分布格局。
偏離指數:偏離指數(C)是檢驗種群是否偏離隨機分布的一個系數。其統(tǒng)計基礎是Poisson分布中方差等于總體平均數。C=1時,種群屬于隨機分布;C>1時,為集聚分布(或核心分布,contagious distribution);C<1時,為均勻分布。
式中,C表示偏離指數,S2表示樣本方差,珚x表示樣本平均數,n表示樣本總數,x表示樣方中出現的裸果木個體數。
當I=0時,隨機分布;I>0時,集聚分布;I<0時,均勻分布。
式中,珚x表示樣本平均數,n表示樣本總數,xj表示每一樣方中出現的裸果木個體數,K表示參數值,K值用于度量集聚程度,K值愈小,聚集程度越高。如果K值趨于無窮大,(一般為8以上),則接近隨機分布。顯著性檢驗采用 Kolmogogorov-Smirnov檢驗[60]。
m*表示一個樣方內每個個體的平均擁擠程度。即每個個體在同一單位中其個體的平均數,其數值越大表示該個體受其他個體的擁擠效應越大。由于針對每個個體,其值依賴于現有的總個體數。式中x表示出現的株數,珚x表示樣本平均數,S2表示樣本方差。
m*/m表示樣方內每個個體平均有多少個其他個體對其產生擁擠的程度。
聚塊性指數考慮了空間格局本身的性質,并不涉及密度,其值越大,聚集性越強。
式中,m*為平均擁擠度,m為總體平均數,可由樣本平均數估計,珚x為樣本平均數,x為出現的株數,n為抽樣單位總數,K表示參數值,S2表示樣本方差。
不同樣地裸果木種群空間分布格局判定參數見表3。紅柳峽干溝種群和紅柳峽一棵樹種群的偏離指數分別為2.45和2.57,叢生指數分別為2.61和2.72,負二項指數分布為6.49和6.54,這3個指數均表明這2個種群均為集群分布。紅柳峽蘆草溝種群和紅柳峽干溝口子種群的偏離指數均小于1,叢生指數都大于0,而負二項參數分別為35.79和37.80,遠大于8,經Kolmogogorov-Smirnov檢驗其差異顯著性,P值均大于0.8,由此判斷這2個種群均為隨機分布。野馬河種群的偏離指數為0.25,叢生指數為0.30,負二項參數為18.70,經Kolmogogorov-Smirnov檢驗其差異顯著性,P值等于0.07,由此可以判定該種群為近似隨機分布,是隨機分布與集群分布的混合類型。馬鬃山金廟井種群偏離指數為0.47,叢生指數0.61,負二項參數7.06,可判斷為集群分布,但集聚程度并不高。
表3 不同樣地裸果木種群空間分布格局的判定參數值Table 3 The determined parameter values on spatial distribution patterns of G.przewalskii communities in different plots
根據研究區(qū)域的海拔梯度,分為4個區(qū)段,分別為1 500~1 550,2 400~2 450,2 450~2 500和2 700~2 800 m(表4)。海拔在1 500~1 550 m區(qū)段,只有馬鬃山金廟井種群為集群分布,但集聚程度并不高。海拔在2 400~2 450和2 450~2 500 m區(qū)段,偏離指數均大于1,負二項參數均大于12.00,經顯著性檢驗P值均大于0.50,這2個海拔區(qū)段均為隨機分布。海拔在2 700~2 750 m區(qū)段,偏離指數為0.64,叢生指數為0.76,由這2個參數可判斷為集群分布。再經負二項參數檢驗,結果為7.97,即等于8,顯著性檢驗差異不顯著(P=0.16),故該區(qū)段種群屬于集群與隨機混合型分布格局。
表4 不同海拔下裸果木的種群分布格局判定參數值Table 4 The determined parameter values on spatial distribution patterns of G.przewalskii communities at different altitudes
種群空間分布格局是生物群落中各種內外因素相互作用的結果,不僅與物種的生物學特性和種群間的競爭排斥有關,而且與物種的生境有密切的聯(lián)系[61]。植物種群的空間分布格局不但因種而異,而且同一種在不同發(fā)育階段、不同的生境條件下也有明顯差別。在某種意義上,種群的空間分布格局是種群對環(huán)境長期適應的結果,因而種群格局通常反映著一定環(huán)境因子對個體行為、生存和生長的影響[62]。種群在空間上的分布狀態(tài)決定于植物種的生物學特性和生境條件及其相互作用[63]。
紅柳峽干溝和一棵樹的干河床、礫石質戈壁,地勢南高北低,南北坡度較小,裸果木種群分布為集群分布。這與裸果木的克隆生長特性及其對惡劣環(huán)境的適應性密切相關。對裸果木有性繁殖的大量調查和統(tǒng)計發(fā)現,開花量很大,但結實率很低,結實率僅為0.7%。在長期干旱的情況下,種子不易萌發(fā),由種子繁殖的幼苗補充量很少,種群數量的有性增殖十分有限。裸果木有性繁殖能力的衰退,使其無性繁殖成為一種有效的補充。在野外調查時發(fā)現在干河床和礫石質沙溝裸果木通過根莖和根蘗的方式進行無性繁殖的植株較多,并且在距離母株1~4 m處無性繁殖比較旺盛,有許多側根經過暴雨和洪水的沖刷后被暴露在土壤外部,而在這些根上通過根莖和根蘗的方式,分蘗可產生3~14個幼苗。最多的有分蘗出21個幼苗。由于無性繁殖在其母株周圍分蘗產生許多幼齡的植株,使其分布格局呈現集聚分布。從生物學特性上講,裸果木具有有性繁殖和無性繁殖的雙重能力,當其有性繁殖受到局限時,無性繁殖就作為一種有效的補充方式。從植物適應環(huán)境的對策來看,在較大的環(huán)境壓下,營養(yǎng)繁殖在選擇上占優(yōu)勢。這種分布格局特征是對環(huán)境異質性的響應和長期處在逆境中的生態(tài)適應性[63-67]。
在紅柳峽蘆草溝和紅柳峽干溝口子山前干河床地帶,裸果木種群分布均為隨機分布。分布區(qū)地勢南高北低,南北坡度較大。地面有較多的巖石,土壤礫石含量高,生境惡劣。其種群分布格局主要受裸果木自身的繁殖特性、地形地貌、生境和自然災害等影響的結果。在這一地帶裸果木幼齡的植株和幼苗很少,而中老齡的植株較多,中齡以后的植株,由于種間的競爭等因素也是造成這一地帶裸果木隨機分布的原因[68,69]。用種子繁殖的植物在初入侵時也常呈隨機分布。有時候同一種群在同一群落中,可以形成2種分布格局,例如,當某一物種初入侵時,依靠種子自然撒播而形成隨機分布,隨后則由于無性繁殖而形成集聚分布,最后又由于競爭或其他原因又成隨機分布,還有一種情況是,在有些地方為隨機分布,而在另外一些地方為集聚分布,這說明分布并不完全是由植物本身的特性所決定的,也與生境條件有關[68,69]。由于這一帶地形地貌為山前干河床,地勢南北坡度大,裸果木遭受暴雨、洪水和泥石流的破壞非常嚴重。在每一次暴雨、洪水和泥石流沖刷之后,都有大量的裸果木植株被沖走,并且有許多被洪水沖出土壤而干死的裸果木植株。這也是裸果木種群數量急劇減少重要原因,也是影響裸果木種群分布格局的外部因素。環(huán)境的空間異質性,是影響種群空間分布格局形成和發(fā)展的主要因素之一,隨著時間的變化,植物的分布格局也發(fā)生改變[70]。
在肅北野馬河山前沖積扇地帶,地勢北高南低,地勢坡度較大,土壤礫石含量高,裸果木種群分布格局呈集聚偏向隨機分布型。在這一地區(qū)調查時發(fā)現,裸果木幼齡的植株和老齡的植株都較少,而中齡植株相對較多。成體以后的裸果木植株,由于種間的競爭等因素也造成這一地帶裸果木的隨機分布[68,72]。此外由于這一地帶地處山前沖積扇地帶,地勢坡度大,受暴雨、洪水和泥石流的沖刷破壞和水蝕很嚴重,在野外調查時發(fā)現這一帶也有許多被洪水沖出土壤而干死的裸果木植株和被洪水沖刷淹沒的植株,造成裸果木種群數量的急劇減少。因此在這一帶洪水和泥石流的破壞也是影響裸果木種群分布格局的重要外部因素。
在肅北馬鬃山金廟井洪積扇平原地帶,裸果木種群分布格局呈集群分布,但集聚程度并不高。在這一地區(qū)氣候極端干旱,降水量稀少,蒸發(fā)量很大,干旱是限制裸果木自然繁殖、種群發(fā)展和分布格局的重要環(huán)境因素。但由于這一帶屬于洪積扇平原,地勢平坦,洪水攜帶來大量的泥沙沉積物沉積在這一帶,使土壤成為沙壤土,土壤疏松,透氣性好。在這種疏松的土壤中裸果木的根入土較深,這有利于其吸收深層的水分,以適應極端干旱的環(huán)境。同時也有利于其無性繁殖,在泥沙沉積物中,也有從其他地帶被洪水攜帶來的裸果木種子和其他植物的種子,隨著泥沙沉積物沉積到這一地帶,因此也使這一帶物種多樣性較豐富,植物種類有11種[27]。由于地勢平坦,洪水的緩緩沖刷以及泥沙的淤積和沉積等也是造成這一地區(qū)裸果木呈集群分布的原因。
3.2.1 肅北裸果木分布的低海拔地區(qū)(馬鬃山地區(qū),海拔在1 500~1 550 m) 在馬鬃山地區(qū)海拔1 500~1 550 m的洪積扇平原地帶,裸果木種群分布格局呈集群分布,但集聚程度并不高,種群的擁擠度指數也相應降低。這一地區(qū)氣候極端干旱,降雨量稀少,(年平均降水量為85.2 mm,年蒸發(fā)量為3 072.9 mm,最低降水量45 mm),干旱是限制裸果木在這一地區(qū)自然繁殖、發(fā)展及其種群分布格局的重要因素。在馬鬃山地區(qū)野外調查時發(fā)現,在持續(xù)干旱的環(huán)境下,裸果木的葉片脫落,成假死狀態(tài)。在持續(xù)干旱的環(huán)境下,裸果木開花量很少,甚至不開花。在嚴酷的環(huán)境壓力下,裸果木的有性繁殖受到極大限制,種子繁殖的幼苗補充量很少,裸果木種群數量的有性增值十分有限。但由于這一地區(qū)為洪積扇平原,地勢平坦,洪水攜帶來的泥沙逐漸淤積在這一地區(qū),使這一帶土壤形成沙壤土。土壤中也有從上游其他地帶被洪水攜帶來的裸果木種子,隨著泥沙沉積物沉積到這一地帶,由于地勢平坦,洪水的緩緩沖刷和泥沙的沉積等也是造成這一地區(qū)裸果木集群分布的原因。此外也受人為因素的影響。由于這一地區(qū)是牧民的春季草場,裸果木是山羊和駱駝喜食的飼料。因此不可避免的受到放牧因素的干擾,同時由于這一地區(qū)煤礦較多,煤礦的開采也使裸果木遭到人為的破壞。也影響到裸果木種群的分布格局。
3.2.2 肅北紅柳峽地區(qū)海拔2 400~2 500 m地帶裸果木種群的分布格局 在紅柳峽干溝、一棵樹山前干河床和礫石質沙溝地帶,地勢南高北低,坡度較小,裸果木種群分布格局為隨機分布。其分布格局是自身的繁殖特性、環(huán)境因子、自然災害等因素共同影響的結果。同時這一帶是肅北裸果木的集中分布區(qū),也是裸果木荒漠群落集中的地帶,在這一地區(qū)裸果木植株的冠幅較大,最大的裸果木植株高為80 cm,冠幅為長263 cm×寬230 cm。通過野外大量的調查,發(fā)現裸果木開花量很大,而結實率很低,結實率僅為0.7%,裸果木中老齡的植株較多,而幼齡的植株和幼苗較少,這是由于裸果木在有性繁殖過程中,結實率很低,加之生境惡劣、長期干旱,種子不易萌發(fā),或萌發(fā)以后由于持續(xù)干旱的原因影響到幼苗的生存。在調查裸果木種子撒落的去向時發(fā)現,種子開始撒落時是在母株植株下面和周圍1~5 m處,后來被風吹落到其他地帶或被洪水沖刷到河床下游地帶。由于裸果木生境大多是干河床,土壤是礫石沙土,土壤質地差,礫石含量多,遇到持續(xù)的干旱時,種子不易萌發(fā)。經過第2年觀察種子實生苗情況,在裸果木種子撒落地帶,在母株附近或周圍觀察,實生苗很少,僅有零星分布的幾株。而另外一些種子被風吹到其他地帶或被洪水沖刷到河床下游。只有在下游方向的一些流水沙溝和細沙沉積地帶,才有種子萌發(fā)的幼苗。裸果木進行種子繁殖比較困難。裸果木幼齡植株少而中老齡植株多,裸果木在長成成體植株后,由于種間的競爭等因素也造成這一地帶裸果木的隨機分布。無性繁殖作為一種有效的補充。在野外調查時還發(fā)現:在河床地帶和礫石質沙溝,裸果木通過根莖和根蘗的方式進行無性繁殖的植株較多,但由于這一地區(qū)處在山前干河床、自然環(huán)境嚴酷,生境惡劣,通過無性繁殖分蘗產生的幼苗,能活下來長成成體的植株很少。加之這一地區(qū)經常受暴雨、山洪和泥石流的破壞非常嚴重,在每一次大的暴雨和泥石流的沖刷之后,都有大量的裸果木植株被沖走或淹沒。這也是造成裸果木集中分布區(qū),種群數量集聚減少的一個重要原因。裸果木種群的分布格局受暴雨和泥石流等自然災害的影響很大。這也說明裸果木在惡劣的自然環(huán)境中,種群的分布格局并不穩(wěn)定。
3.2.3 肅北裸果木分布的高海拔地區(qū)(野馬河地區(qū),海拔2 700~2 800 m) 在肅北野馬河一帶,地形地貌為山前沖積扇,地勢北高南低,坡度較大,裸果木種群分布格局呈集聚偏向隨機分布型,種群集聚強度降低,這種分布格局是裸果木自身內在因素——有性繁殖能力衰退、高海拔地區(qū)環(huán)境因子和自然災害等共同作用的結果。在野馬河地區(qū),海拔2 700~2 800 m,氣候高寒干旱、生境惡劣,土壤礫石含量高。由于裸果木開花量很大,而結實率很低,在這一高海拔地區(qū),氣溫低,種子不易萌發(fā),或萌發(fā)后幼苗生長速度緩慢,在野外調查時發(fā)現,在這一地區(qū)沒有冠幅較大的裸果木植株。無性繁殖能力也因氣溫低而減弱。其分布格局呈集聚偏向隨機分布。加之這一地區(qū)受暴雨、泥石流等的沖刷和水蝕嚴重。這也是影響裸果木種群分布格局的重要原因。
裸果木由于其分布區(qū)域的局限性,主要分布在在海拔800~2 800 m的山前沖積扇、山前洪積扇、干河床、礫石質沙溝)、由于自身有性繁殖能力的衰退、加之自然環(huán)境的嚴酷和生境的惡劣、干旱少雨、土壤礫石含量高,自然災害(暴雨、泥石流)和人為因素(放牧、開礦和砍挖)的影響等使裸果木這一稀有物種分布面積日趨縮小,種群數量急劇減少。在紅柳峽干溝、紅柳峽一棵樹、蘆草溝一帶,裸果木中齡植株和老齡植株較多,幼齡植株較少。從年齡結構上說明種群數量趨于下降,屬于一個衰退性種群[33]。總之,在肅北地區(qū)裸果木種群分布格局主要受其自身內在因素(繁殖特性),自然環(huán)境因素(氣溫、降水量和海拔等)以及自然災害和人為因素等多方面的影響。
筆者認為裸果木自身內在因子和外部因素共同影響造成了裸果木種群數量的日趨減少。因此應該進一步對稀有植物裸果木深入研究,比如裸果木對人類干擾,出苗對水分條件的響應等[70],可以與其他植物比對研究[71,72],揭示這一古老孑遺植物的適應機制、生存的關鍵因子等,從而使這一稀有物種能夠得到有效的保護提供更多科學依據。
[1]Greig-Smith P.Quantitative Plant Ecology(3rd edn)[M].Oxford:Blackwell Scientific Publications,1983.
[2]Kershaw K A,Looney J H.Quantitative and Dynamic Plant Ecology(Third edition)[M].London:Edward Amold,1985:50-127.
[3]Gittins R.Canonical Analysis a Review with Applications in Ecology[M].Berlin:Sprinter Verlag,1985.
[4]周紀綸,鄭師章,楊持.植物種群生態(tài)學[M].北京:高等教育出版社,1992.
[5]謝宗強,陳偉烈,劉正宇,等.銀杉種群的空間分布格局[J].植物學報,1999,41(1):95-101.
[6]李毅,胡自治,王志泰,等.東祁連山高寒地區(qū)山生柳種群分布格局研究[J].草業(yè)學報,2002,11(3):48-54.
[7]韓路,王海珍,周正立,等.塔里木胡楊林主要種群空間分布格局與動態(tài)研究[J].西南林學院學報,2007,27(2):1-10.
[8]Pieliu E C.Mathematical Ecology[M].New York:Wiley-Interserence,1985:84-193.
[9]Arista M.The structure and dynamics ofAbiespinsapoforest in Southern Spain[J].Forest Ecology and Management,1995,74:81-89.
[10]魏新增,黃漢東,江明喜,等.神農架地區(qū)河岸帶領春木種群數量特征與空間分布格局[J].植物生態(tài)學報,2008,32(4):825-837.
[11]蘭國玉,雷瑞德.植物種群空間分布格局研究方法概述[J].西北林學院學報,2003,18(2):17-21.
[12]康華靖,陳子林,劉鵬,等.大盤山自然保護區(qū)香果樹種群結構分布格局[J].生態(tài)學報,2007,27(1):389-396.
[13]魯為華,朱進忠,王東江,等.天山北坡兩種退化梯度下伊犁絹蒿種群空間分布的點格局分析[J].草業(yè)學報,2009,18(5):142-149.
[14]魯為華,朱進忠,王東江,等.天山北坡圍欄封育條件下伊犁絹蒿幼苗分布格局及數量動態(tài)變化規(guī)律研究[J].草業(yè)學報,2009,18(4):17-26.
[15]劉媖心.中國沙漠植物志(第一卷)[M].北京:科學出版社,1985:250-447.
[16]中國科學院植物研究所.中國高等植物圖鑒(第一冊)[M].北京:科學出版社,1972:619.
[17]吳征鎰.中國植被[M].北京:科學出版社,1983:593.
[18]中國科學院中國植物志編輯委員會.中國植物志(第26卷)[M].北京:科學出版社,1996:50-52.
[19]內蒙古植物編輯委員會.內蒙古植物志(第二卷)[M].呼和浩特:內蒙古人民出版社,1978:159.
[20]內蒙古植物志編輯委員會.內蒙古植物志(第三卷)[M].呼和浩特:內蒙古人民出版,1989:158-160.
[21]中國科學院內蒙古寧夏綜合考察隊.內蒙古植被(綜合考察專集)[M].北京:科學出版社,1985:690.
[22]中國科學院蘭州沙漠研究所.中國沙漠植物志(第一卷)[M].北京:科學出版社,1985:9-11.
[23]中國科學院新疆綜合考察隊,中國科學院植物研究所.新疆植被及其利用[M].北京:科學出版社,1978:100.
[24]巴哈爾古麗,汪志軍,郭中軍,等.珍稀瀕危植物裸果木地理分布與資源現狀[J].中國野生植物資源,2005,24(5):39-40.
[26]黃大桑.甘肅植被[M].蘭州:甘肅科學技術出版社,1997:46-214.
[27]吳玉虎.青海植物名錄[M].西寧:青海人民出版社,1997.
[28]柴永青,曹致中,蔡卓山.肅北地區(qū)裸果木荒漠群落構成特征及物種多樣性研究[J].草業(yè)學報,2010,19(1):21-27.
[29]傅立國.中國植物紅皮書-稀有瀕危植物(第一冊)[M].北京:科學出版社,1992:202.
[30]汪之波,馬金林.珍稀瀕危植物裸果木群落物種多樣性及瀕危原因初探[J].天水師范學院學報,2007,27(2):55-57.
[31]宋朝樞,徐容章,張清華.中國珍稀瀕危植物保護[M].北京:中國林業(yè)出版社,1989:135.
[32]汪之波.國家一級重點保護植物裸果木生物學特性的初步研究[D].蘭州:蘭州大學,2004:1-42.
[33]劉生龍,郭志中,王理德,等.裸果木引種栽培試驗研究[J].中國沙漠,1995,15(1):88-91.
[34]劉生龍,王理德,高志海.八種珍稀植物引種試驗[J].甘肅林業(yè)科技,1995,(3):10-13.
[35]嚴子柱,李愛德,李得祿,等.裸果木扦插繁殖試驗研究[J].甘肅農業(yè)大學學報,2005,40(4):550-554.
[36]劉家瓊.我國荒漠不同生態(tài)類型植物的旱生結構[J].植物生態(tài)學與地植物學叢刊,1982,6(4):314-319.
[37]劉家瓊,蒲錦春.我國沙漠中部地區(qū)主要不同類型的植物的水分和旱生結構的比較研究[J].植物學報,1987,29(6):662-673.
[38]王理德,劉生龍.沙區(qū)五種珍稀瀕危植物水分生理指標測定及分析[J].甘肅林業(yè)科技,1995,23(3):6-9.
[39]蔣志榮.沙冬青抗旱機理的探討[J].中國沙漠,2000,20(1):71-74.
[40]周宜君,劉春蘭,馮金朝,等.沙冬青抗旱、抗寒機理的研究進展[J].中國沙漠,2001,21(3):312-316.
[41]黃玉林,潘伯榮.15種荒漠珍稀瀕危植物化學成分分析初步研究[J].干旱區(qū)研究,1991,3(3):63-67.
[42]黨榮理,姜彥成.新疆裸果木亞科植物花粉形態(tài)學研究[J].西北植物學報,1996,1(1):61-64.
[43]莫日根.殘遺種裸果木花粉的掃描電鏡觀察[J].內蒙古大學學報,1993,24(1):94.
[44]汪之波,高清祥,孫繼周,等.稀有植物裸果木的組織培養(yǎng)及植株再生[J].西北植物學報,2004,24(7):1319-1321.
[45]肅北蒙古族自治縣人民政府.肅北蒙古族自治縣志[M].酒泉:酒泉出版社,1989:1-85.
[46]任繼周.草業(yè)科學研究方法[M].北京:中國農業(yè)出版社,1998.
[47]李博.生態(tài)學[M].北京:高等教育出版社,2000.
[48]李博.普通生態(tài)學[M].呼和浩特:內蒙古大學出版社,1993.
[49]周萍,劉國彬,侯喜祿,等.黃土丘陵區(qū)鐵桿蒿群落植被特性及土壤養(yǎng)分特征研究[J].草業(yè)學報,2008,17(2):9-18.
[50]劉世榮,蔣有緒,史作民,等.中國暖溫帶森林生物多樣性研究[M].北京:中國科學技術出版社,1998.
[51]孫儒泳,李博.普通生態(tài)學[M].北京:高等教育出版社,1993:136-138.
[52]孫儒泳.動物生態(tài)學原理[M].北京:北京師范大學出版社,2001:383-436.
[53]張德罡.東祁連山杜鵑灌叢生態(tài)系統(tǒng)研究[M].蘭州:甘肅教育出版社,2002.
[54]祖元剛,張文輝,閻秀峰,等.瀕危植物裂葉沙參保護生物學[M].北京:科學出版社,1999.
[55]查普曼S B[英].植物生態(tài)學的方法[M].陽含熙,譯.北京:科學出版社,1980.
[56]云南大學生物系.植物生態(tài)學[M].北京:人民教育出版社,1980.
[57]林鵬.植物群落學[M].上海:上??茖W技術出版社,1982.
[58] 米勒-唐布依斯D,埃侖伯格 H.植被生態(tài)學的目的和方法[M].鮑顯誠,張紳,楊邦順,等譯.北京:科學出版社,1986.
[59]Walter Larcher[奧地利].植物生態(tài)生理學[M].翟志席,郭玉海,馬永澤,等譯.北京:中國農業(yè)大學出版社,1997.
[60]肖枝洪,朱強.統(tǒng)計模擬及其R實現[M].武漢:武漢大學出版社,2010.
[61]程煜,閏淑君,洪偉.檫樹群落主要樹種分布格局及其動態(tài)分析[J].植物資源與環(huán)境學報,2003,12(1):32-37.
[62]謝宗強,陳偉烈,劉正宇.銀杉種群的空間分布格局[J].植物學報,1999,41(1):95-101.
[63]Jang H .Population Ecology of Spruce(Piceaasperata)[M].Beijing:Chinese Forestry Press,1992.
[64]馬克明,祖元剛.興安落葉松種群格局的分形特征記盒維數[J].植物研究,2000,20(1):104-111.
[65]江洪.云杉種群生態(tài)學[M].北京:中國林業(yè)出版社,1992.
[66]Grime J P.Plant strategies and vetetation processes[M].Chichester:John Wiley and Sons,1979.
[67]王昱生.羊草種群無性系生長格局[J].植物生態(tài)學與地植物學學報,1992,16(3):234-241.
[68]蘇智先.縉云山慈竹種群生物結構研究[J].植物生態(tài)學與地植物學學報,1991,15(3):240-251.
[69]劉慶,鐘章成.斑苦竹無性系種群克隆生長格局動態(tài)的研究[J].應用生態(tài)學報,1996,7(3):240-244.
[70]何恒斌,張惠娟,賈桂霞.磴口縣沙冬青種群結構和空間分布格局的研究[J].林業(yè)科學,2006,42(10):14-18.
[71]羅亞勇,趙學勇,黃迎新,等.三種一年生藜科沙生植物出苗對沙埋深度和水分條件的響應[J].草業(yè)學報,2009,18(2):122-129.
[72]鄭偉,朱進忠,潘存德.草地植物多樣性對人類干擾的多尺度響應[J].草業(yè)科學,2009,26(8):72-80.