科尔沁沙地植物多样性调查……

2017年2月防 护 林 科 技
F e b .,2017
第2期(总161期)
P r o t e c t i o nF o r e s t S c i e n c e a n dT e c h n o l o g y
N o .2(S u m N o .161
)文章编号:1005-5215(2017)02-0040-03
收稿日期:2017-01-03
作者简介:武晶(1984-)
,女,辽宁沈阳人,研究生,讲师,主要从事恢复生态学与林业调查研究,E m a i l
:0227w u j i n g
@163.c o m 科尔沁沙地植物多样性调查
武晶,柴志茹,祁飞,侯宪章
(辽宁林业职业技术学院,辽宁沈阳110101
)摘 要 以科尔沁沙地草场为研究对象,依据生活型与生态型分别调查植物种类,结果表明:科尔沁沙地草场内共有植物83种,隶属于19科㊂其中,以禾本科(G r a m i n e a e )的植物最多,21种,其次为菊科(C o m p
o s i t a e )15种,豆科(L e g u m i n o s a e )13种,莎草科(C y p e r a c e a e )6种,百合科(L i l i a c e a e )5种,其余的23种分属于14科㊂其中沼泽-草甸植物67种,草原植物16种㊂关键词 科尔沁沙地;植物;多样性
中图分类号:S 288 文献标识码:A d o i :10.13601/j
.i s s n .1005-5215.2017.02.014P l a n tD i v e r s i t y i nH o r q i nS a n d y L
a n d W u J i n g ,C h a i Z h i r u ,Q i F e i ,H o uX i a n z h a n g
(L i a o n i n g F o r e s t r y V o c a t i o n a l a n dT e c h n i c a l C o l l e g e ,S h e n y a n g 1
10101,C h i n a )A b s t r a c t T a k i n gp a s t u r e i n H o r q i ns a n d y l a n da s r e s e a r c ho b j e c t s ,s p e c i e so f p l a n tw e r e i n v e s t i g a t e da c c o r d i n g t
o t h e t y p e o f l i f e a n d e c o l o g y .R e s u l t s h o w s t h a t t h e r e a r e 83s p e c i e s o f p l a n t i nH o r q i n s a n d y l a n d ,w h i c hb e l o n g
e d t o 19
f a m i l i e s .A m o n
g t
h e m ,G r a m
i n e a e h a v e t h e l a r g e s t n u m b e r o f p l a n t s ,b e i n g 21s p e c i e s ,f o l l o w e db y 15s p e c i e s o f C o m p o s i t a e ,13s p e c i e s o fL e g u m i n o s a e ,6s p e c i e s o fC y p e r a c e a e ,5s p e c i e so fL i l i a c e a e .T h e r e m a i n i n g 23s p
e c i e s b e l o n g t o14
f a m i l i e s .A m o n
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h e m ,t h e r ea r e67k
i n d so fs w a m p -m e a d o w p l a n t s ,a n d16k i n d so f g r a s s l a n d p
l a n t s .K e y w
o r d s H o r q i n s a n d y l a n d ;p l a n t ;d i v e r s i t y 草原是地球上重要的植被类型,
尤以温带草原最为突出㊂全世界草原总面积约5ˑ109
h m 2,
为陆地总面积的33.5%[1]㊂中国草原面积约为3.67ˑ
108h m 2,科尔沁沙地就占据了1.02ˑ107
h m 2[2]㊂
由于气候变化㊁过度放牧造成草原退化,世界干旱区荒漠化草原面积约3.33ˑ109h m 2,占干旱区草原总面积的73%,科尔沁荒漠化草原面积约4.70ˑ
106
h m 2,占科尔沁草原总面积的46%㊂我国90%
的草原均有不同程度的退化现象,并且每年以2万
k m 2速度发展,
情况十分严重㊂草原退化对整个陆地生态环境的安全造成巨大的威胁㊂本文以科尔沁沙地草场为研究对象,根据植物功能型调查草原植物种类,对沙区植被恢复和植物多样性保护具有重要意义㊂
1 调查地点概况
调查地点位于科尔沁沙地西部,内蒙古赤峰市
翁牛特旗的乌兰敖都地区(119ʎ39ᶄ 120ʎ02ᶄE ,42ʎ
29ᶄ 43ʎ06ᶄN ,480m.a .s .l .)㊂科尔沁沙地地处东北平原向内蒙古高原的过渡地带,地形㊁气候㊁土
壤均呈现过渡的特点,与此相适应,本地区植被也体现了过渡的特征㊂在植物区系上,科尔沁沙地位于蒙古植物区系㊁长白植物区系和华北植物区系的交汇处,因此种类较为丰富㊂本区地带性植被是典型草原到森林草原的过渡类型
疏林草原㊂但由于近百年来,在人类生产经营活动的强烈干扰下,原生疏林草原植被已被破坏殆尽,取而代之的是处于不同演替阶段的沙地次生植被㊂只是在一些特殊地段仍然保存有多种植物区系典型植物种的植被类型㊂
2 调查方法
2.1 植被调查
于2011年6 9月在科尔沁沙地草场按照机械
取样法每隔10m设置样带,每条样带上每隔10m 做一个1mˑ1m的样方㊂记录样方内植物种类和多度㊂对于丛生禾草(例如隐子草C l e i s t o g e n e s s q u a r r o s a),以丛数作为它的多度㊂对于克隆植物(例如黄柳S a l i x g o r d e j e v i i和芦苇P h r a g m i t e s c o mm u n i s),以分株数作为它的多度㊂对于分离的个体(例如A g r i o p h y l l u ms q u a r r o s u m),以个体数量作为它的多度㊂
稀有种:将频度和相对多度均小于15%的物种定义为稀有种[3,4]㊂
2.2植物功能型的划分
植物功能型可按生态型和生活型划分㊂根据文献[5-7]学名及其生态型,从植物生境差异的角度,将植被划分为沙生植物㊁沼泽-草甸植物和草原植物㊂沙生植物是沙丘的先锋植物,主要生长在流动沙丘区和半固定沙丘区上,沼泽-草甸植物主要定居在土壤水分或地表水分条件优越的生境,而草原植物一般生长在干旱的生境㊂
根据R a u n k i a e r c[8]将植被划分为1年生草本植物㊁1~2年生草本植物㊁2年生草本植物㊁多年生草本植物㊁半灌木㊁灌木和乔木㊂
3结果与分析
根据11个连续生境共556个样方数据资料的统计,科尔沁沙地连续生境共有植物83种,隶属于19科㊂其中,以禾本科(G r a m i n e a e)的植物最多,21种;其次为菊科(C o m p o s i t a e)15种;豆科(L e g u-m i n o s a e)13种;莎草科(C y p e r a c e a e)6种;百合科(L i l i a c e a e)5种;其余的23种分属于14科㊂其中沼泽-草甸植物67种,草原植物16种(表1)㊂
表1草场植物调查统计表
序号植物种所属科生态型生活型1万年蒿A r t e m i s i a g m e l i n i i
2野艾蒿A r t e m i s i a l a v a n d u l a e f o l i a
3泽兰E u p a t o r i u m l i n d l e y a n u m
4黄金蒿H y p o c h o e r i s g r a n d i f l o r a
5旋复花I n u l a b r i t a n n i c a
6山莴苣L a c t u c a i n d i c a
7蒙山莴苣L a c t u c a t a t a r i c a
8蒲公英T a r a x a c u m m o n g o l i c u m
9阿尔泰狗哇花H e t e r o p a p p u s a l t a i c u s 10黄金菊H y p o c h o e r i s g r a n d i f l o r a 11欧亚旋覆花I n u l aB r i t a n n i c a
12刺儿菜C i r s i u ms e g e t u m
13山苦菜I x e r i s c h i n e n s i s
14苣买菜S o n c h u s b r a c h y o t u s
15苍耳X a n t h i u ms i b i r i c u m 菊科C o m p o s i t a e
L M S S S
L M S P H
L M S P H
L M S P H
L M S P H
L M S B H
L M S P H
L M S P H
S T S P H
L M S P H
L M S P H
L M S P H
L M S P H
L M S P H
L M S A H
16剪股颖A g r o s t i s c l a v a t a
17荩草A r t h r a x o n h i s p i d u s
18拂子茅C a l a m a g r o s t i s e p i g e i o s 19狼尾草P e n n i s e t u ma l o p e c u r o i d e s 20芦苇P h r a g m i t e s c o mm u n i s 21荻M i s c a n t h u s s a c c h a r i f l o r u s 22大油芒S p o d i o p o g o n s i b i r i c u s 23牛鞭草H e m a r t h r i a c o m p r e s s a 24山莴苣L a c t u c a i n d i c a
25蒙山莴苣L.t a t a r i c a
26驴耳凤毛菊S a u s s u r e a g l o m e r a t a 27碱地凤毛菊S.r u n c i n a t a
28华北鸦葱S c o r z o n e r a a l b i c a u l i s 29羽叶千里光S e n e c i o a r g u n e n s i s 30苣荬菜S o n c h u s b r a c h y o t u s 31野古草A r u n d i n e l l a h i r t a
32羊草L e y m u s c h i n e n s i s
33虎尾草C h l o r i s v i r g a t a
34画眉草E r a g r o s t i s p i l o s a
35狗尾草S e t a r i a v i r i d i s 禾本科G r a m i n e a e
L M S P H
L M S A H
L M S P H
L M S P H
L M S P H
L M S P H
L M S P H
L M S P H
L M S A B H
L M S P H
L M S P H
L M S P H
L M S P H
L M S P H
L M S P H
L M S P H
L M S P H
L M S A H
L M S A H
L M S A H
14
第2期武晶等科尔沁沙地植物多样性调查
36斜茎黄芪A s t r a g a l u s a d s u r g e n s 37野大豆G l y c i n e s o j
a 38掐不齐K u mm e r o w i a s t r i a t a
39花苜蓿P o c o c k i a r u t h e n i c a 40草木犀M e l i l o t u s s u a v e o l e n s 41山野豌豆V i c i aa m o e n a 42兴安胡枝子L e s p e d e z a d a v u r i c a 43多枝棘豆O x y t r o p i s r a m o s i s s i m a 44苦马豆S w a i n s o n i a s a l s u l a 45牧马豆T h e r m o p
s i s l a n c e o l a t a 46五脉三藜豆L a t h y r u s q u i n g u e n e r v i u s 豆科L e g
u m i n o s a e L M S P H L M S A H
L M S P H L M S
P H L M S A B H
L M S P H S T S S S S T S P H L M S S S L M S P H L M S P H 47紧穗三棱草B o l b o s c h o e n u s c o m p a c t s 48丛苔草C a r e x c a e s p i t o s a 49寸苔草C a r e xd u r i u s c u l a 50针蔺H e l e o c h a l i s i n t e r s i t a 51灰绿藜C h e n o p
o d i u m g l a u c u m 莎草科C y p e r a c e a e L M S
P H L M S P H L M S P H L M S P H L M S A H 52酸模叶蓼P o l y g o n u m l a p a t h i f o l i u m 蓼科P o l y
o n a c e a e L M S A H 53节节草E q u i s e t u mr a m o s i s s i m u m 54问荆E g u i s e t u ms y l v a l i c u m 木贼科E q
u i s e t a c e a e L M S P H L M S P H 55徐长卿C y n a n c h u m p a n i c u l a t u m 萝摩科A s c l e p i a d a c e a e L M S P H 56平车前P l a n t a g o d e p r e s s a 车前科P l a n t a g
i n a c e a e L M S
P H 57圆叶碱毛茛H a l e r p e s t e s c y m b a l a r i a 58箭头唐松草T h a l i c t r u ms i m p l e x 毛茛科R a n u m c u l a c e a e L M S P H L M S P H 59翻白委陵菜P o t e n t i l l a d i s c o l o r 60委陵菜P o t e n t i l l a c h i n e n s i s 61莓叶委陵菜P o t e n t i l l a d i s c o l o r 蔷薇科R o s a c e a e L M S P H L M S P H L M S P H 62地榆S a n g u i s o r b a o f f i c i n a l i s 香蒲科T y p h a c e a e L M S P H 63裂叶蒿A r t e m i s i a l a c i n i a t a 64黄蒿A r t e m i s i a s c o p
a r i a 65阿尔泰狗娃花H e t e r o p a p p
u s a l t a i c u s 菊科C o m p o s i t a e S T S P H S T S A B H S T S P H 66兴安胡枝子L e s p e d e z a d a v u r i c a 67苦参S o p h o r a f l a v e s c e n s 豆科L e g u m i n o s a e S T S S S S T S P H 68隐子草C l e i s t o g e n e s s q u a r r o s a 禾本科G r a m i n e a e
S T S P H 69篷子菜G a l i u mv e r u m 茜草科R u b i a c e a e S T S P H 70鼠掌老关草G e r a n i u ms i b i r i c u m 71老鹳草G e r a n i u mr o b e r t i a n u m 牦牛儿苗G e r a n i a c e a e
S T S A H L M S P H 72海滨天冬A s p a r a g u s b r a c h y p h y l l u s 73兴安天冬A s p a r a g u a d a h u r i c u s 74野韭菜A l l i u mo d o r u m 75细叶百合L i l i u m p u m i l u m 76小黄花菜H e m e r o c a l l i sm i n o r 百合科L i l i a c e a e L M S P H L M S P H L M S P H L M S P H L M S P H 77狼毒S t e l l e r a c h a m a e j a s m e 瑞香科T h y
m e l a e a c e a e S T S A H 78石竹D i a n t h u s c h i n e n s i s 79麦瓶草S i l e n e j
e n i s s e e n s i s 石竹科C a r y o p h y
l l a c e a e S T S P H S T S P H 80野鸢尾I r i s d i c h o t o m a 81马蔺I .l a c t e a
鸢尾科I r i d a c e a e
S T S P H S T S P H 82乳浆大戟E u p h o r b i a e s u l a 大戟科E u p
h o r b i a c e a e L M S P H 83
轮叶沙参A d e n o p h o r a t e t r a p h y l l a 桔梗科C a m p
a n u l a c e a e L M S P H 注:A H-1年生草本;A B H-1~2年生草本;B H-2年生草本;P H-多年生草本;S -灌木;S S -半灌木;P -沙生植物;L M S -草甸植物;
S T S -草原植物
科尔沁沙地的草原植被,
群落类型多样,种类丰富㊂主要群落有:灰桦(B e t u l am i r o p h y l l a )群落㊁小红柳(S a l i x m i c r o s t a c h y
a )群落㊁蒙古柳(S a l i x m o n g o l i c a )群落㊁羊草(L e y m u s c h i n e n s i s )群落㊁野古草(A r u n d i n e l l a h i r t a )群落㊁牛鞭草(H e m a r t h i a
j a p o n i c a )群落㊁芦苇(P h r a g
m i t e s c o mm u n i s )群落㊁拂子茅(C a l a m a g r o s t i s e p i g e j
o s )群落㊁盐生植物群落等㊂常见草本植物种类有:大油芒(S p
o d i o -p o g o ns i b i r i c u s )㊁箭头唐松草(T h a l i c t r u m s i m -p l e x )㊁黄金菊(H y g p o c h a e r i s g r a n d i f l o r a )㊁野大豆(G l y c i n eu s s e u r i e n s i s )㊁地榆(S a n g u i s o r d ao f f i c i -n a l i s )等㊂在盐化草甸上常分布有碱蓬(S u a e d a g l a u c a )㊁碱毛茛(H a l e r p
e s t e s r u t h e n i c a )㊁碱地肤(K o c h i a s c o p a r i c a )㊁星星草(P u c c i n e l l i a t e n u i
f l o -
r a )
等㊂(下转第45页)
2
4防 护 林 科 技 2017年
h m-2)﹥幼龄林(63.16th m-2);净生产力:幼龄林
(3.09th m-2a-1)﹥中龄林(2.89t h m-2a-1)﹥近熟林(2.49th m-2a-1)㊂由此可知,生物量随着林龄的增大而增加,而净生产力随着林龄的增大而降低㊂幼中龄林处于速生期,所以净生产力较高㊂而近熟林林分逐渐趋于成熟稳定,生长开始缓慢,所以生产力较低㊂不同龄组天然白桦林生物量㊁净生产力详见表1㊂
3.2光合(固碳释氧)价值
通过白桦林的净生产力计算出年平均固碳释氧量及其价值,各指标具体结果顺序为:固碳量:幼龄林(5.03th m-2a-1)﹥中龄林(4.71th m-2a-1)﹥近熟林(4.07th m-2a-1),释氧量:幼龄林(3.67t
h m-2a-1)﹥中龄林(3.44t h m-2a-1)﹥近熟林
(2.97t h m-2a-1)㊂固碳价值:幼龄林(5209.61元h m-2a-1)﹥中龄林(4868.83元h m-2a-1)﹥近熟林(4210.88元h m-2a-1)㊂释氧价值:幼龄林(2013.38元h m-2a-1)﹥中龄林(1881.67元h m-2a-1)﹥近熟林(1627.39元h m-2a-1)㊂光合总价值:幼龄林(7222.99元h m-2a-1)﹥中龄林(6750.50元h m-2a-1)﹥近熟林(5838.27元h m-2a-1)㊂由此得出,不同龄组天然白桦林年平均固碳释氧量及其价值与净生产力成正比,净生产力越高,年平均固碳释氧量及其价值越高㊂不同龄组天然白桦林固碳释氧价值评估详见表1㊂
4结论
4.1本项研究采用欧共体碳税法所用的 收获法 来获取林分的生物量数据,计算出林分的净生产力,从而得出林分年平均固碳量㊁释氧量,乘以碳税值及工业制氧价格计算得到林分年平均固碳价值㊁产氧价值,二者求和得出年平均光合总价值㊂研究得出:随着龄组的增大,生物量逐渐增加;龄组越小,净生产力越高,光合效益值越大,处于速生期的幼中龄林光合效益值大于近熟林光合效益值㊂
4.2由于森林生态系统具有强大的碳吸收能力,白桦林作为大青山主要的天然林,对维护呼和浩特市及周边地区生态环境安全具有重要的意义,因此积极保护和改善天然白桦林的生长环境,提高其生态效益显得尤为重要㊂合理的林龄结构促进森林生态系统向健康的方向发展,建议对内蒙古大青山白桦林进行合理的经营抚育,例如对幼中龄林进行封山育林㊁近成熟林实行抚育间伐等措施㊂
参考文献:
[1]B R OWNSL,S c h r o e d e r P,K e r n J S.S p a t i a l d i s t r i b u t i o n o f b i-o m a s s i nf o r e s t so f t h ee a s t e r n U S A[J].F o r e s t sE c o l o g y a n d M a n a g e m e n t.1999,123:81-90
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[3]方精云,刘国华,朱彪,等.北京东灵山三种温带森林生态系统的碳循环[J].中国科学:地球科学,2006,36(6):533-543 [4]陈育峰.自然植被对气候变化相应的研究综述[J].地理科学进展,1997,16(2):70-77
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(上接第42页)
4小结
科尔沁沙地草场沼泽-草甸植物芦苇㊁剪股颖,草原植物阿尔泰狗娃花㊁兴安胡枝子多度和频度都较高㊂按生态类型,草场中沼泽-草甸植物和草原植物是群落的主要组成成分,按照生活型,草甸与草原植物占据主要优势㊂
参考文献:
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54
第2期刘文军等内蒙古大青山天然白桦林生物量、生产力及固碳释氧价值研究。