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)。
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。
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。
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。
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
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)
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
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。