乌拉特后旗荒漠草原典型植物群落与土壤养分特征

Vol. 46 No. 4第46卷第4期
2222年12月
内 1 蒙1 古1 林1 业1 科1 技
Jonieh of Inaee Moyaolia ForesWa Science & Techaoloyp
Dec. 2225
乌拉特后旗荒漠草原典型植物群落与土壤养分特征
王志国，蓝登明，赵宏胜，冯霜
(内蒙古农业大学沙漠治理学院，内蒙古呼和浩特24211)
摘要:以乌拉特后旗荒漠草原为研究区域，采用野外调查和室内分析的方法，研究植物种类组成与土壤养 分特征、植物多样性指数与土壤养分的相关关系，为乌拉特后旗荒漠草原区生态系统恢复重建提供依据。

结
果表明:研究区共有104种植物，隶属23科67属，其中禾本科、菊科、藜科和豆科在研究区占重要地位。

土壤
养分全氮、全磷、有机质的质量分数分别为2. 62-0.21 y • ky -、2. 2 ~2. 34 y • ky -、1. 61 ~7. 52 y • ky-1,土 壤平均pH 值为& 51o Marghef 丰富度指数、Simpson 多样性指数均与全磷呈显著正相关，其他植物多样性指
数与土壤养分的关系均未达到显著水平。

乌拉特后旗荒漠草原植物种类少,禾本科、菊科植物优势明显，全 氮、有机质和pH 值对植物多样性指数的影响不大。

关键词:荒漠草原;植物群落;植物种类组成;土壤养分;多样性指数
中图分类号:Q9461 文献标识码:A 文章编号：427 - 4266(2222)24 - 20 - 07
Characteristics of Typicat Plan ： Communitiet and SoiS Nutrient:
in Desert Steype of Urad Rets Banner
WANG Zht - guv , LAN Deng - ming , ZHAO Hong - sheng , FENG Shnang
(Desert Controi Science ang Engineering CoPegc , lunar Mongolia AAucultaral UnPersita , Hohhot 210011 , China )
Abstract : Tabing tha desee steppa of Urab Roc Bangae vs tha swUy area , tha correlation between plcit species composition and soil nutweot characteestics ； pPct diversity ingea ang soil ngtweot hava been stuUieO bp mogs of
fielp investigation ang ingove analysis in oiear tv proviga basis for tha restoration ang 1-60008^0000 of tha ecosystem
in desee steppa of Urab Rear Bcino. Tha results show that there are 44 species of plants in tha swUy area , ba-
longing tv 23 families ang 67 yeoera , among which , Gramineaa , Compositaa , ChenogoPiaceaa ang Lepuminosaa
plap an importagt rota- Tha contents of total nitropen , total pPospPoeis ang oraantc mhtae are 0. 02 - 0. 21 y •ky _1 , 0. 11 -0. 34 y • ky _1 , 1.71 -7.50 y • ky _1 , lopotWOy. Tha averaya pH value of soil is 8.51 , which is
alkaline soil. Among tha fonr plant diversity ingexas in tha swUy area , Maraalef echness ingea and Simpsog dive sity ingea are sianificantiy nohWOy cooOkO with total phosphoms ； while other plant diversity indexes are not
sianificantiy cooekwd with soil ngtrmnts. Tha results show that there are few plant species in Urab Rear Bannae , with Gramineaa ang Compositaa plants are dominant , soil ngtweot congition is povs, total nitropen , oraantc mattes
ang pH value have little effect on plant diversity indo.
Key worpt : desee steppa ; plant community ; plant species composition ; soil nntweots - diversity ingea
乌拉特后旗荒漠草原位于内蒙古自治区西北 部,是草原与荒漠的过渡带［］,地处半干旱区与干 旱区的边缘。

目前很多学者已经开展了植物群落与 土壤养分特征的相关研究,如有机质、氮、磷三者是
影响林下植物多样性的关键因子［］。

例如,在乌兰
布和沙漠东北缘地带,丰富度指数主要受土壤有效
磷、有机质含量的影响,均匀度指数（E ）、多样性指
数（H ）、多样性指数（D ）主要受土壤有机质含量的 影响［］。

对普洱市4个桉树工业原料林林下植被的 多样性和土壤的理化性质进行对比发现 土壤的 pH
收稿日期：2525-4-23
资助项目：国家科技基础资源调查专项"西鄂尔多斯高原-阴山北麓荒漠植物群落调查项目” （2217FY107224）作者简介:王志国（1092 -）,男,内蒙古赤峰人，硕士研究生,从事野生植物资源保护与利用的研究。

通讯作者:蓝登明（462-）,男,内蒙古呼和浩特人，教授，硕士生导师,从事野生植物资源保护与利用的研究。

第4期王志国，等:乌拉特后旗荒漠草原典型植物群落与土壤养分特征21
值和土壤的有效磷含量不影响林下植物多样性⑷。

宁夏东北部荒漠草原植物种类少,禾本科、豆科植物优势明显,土壤全氮、全磷、有机质对植物多样性指数的影响不大⑸。

本文以乌拉特后旗荒漠草原为研究区域,对研究区的植物群落和土壤养分进行调查,明确研究区的植物群落物种组成、土壤养分特征以及植物多样性指数与土壤养分的相关关系,以期为乌拉特后旗荒漠地区植被恢复与重建及合理利用植物资源提供理论依据。

1研究区概况
乌拉特后旗位于中温带地区,属大陆性高原气候。

东与乌拉特中旗接壤,西与阿拉善盟相邻,南与杭锦后旗、磴口县相连,北与蒙古国南戈壁省接壤,总面积2.5x44km2o阴山山脉横贯东西,阴山以北为荒漠、半荒漠草原。

境内有多种地形,如山地、丘陵、戈壁、沙地等,地势呈南高北低,平均海拔1500m以上。

该地区年平均气温3.8C,年降水量96〜106mm,年蒸发量2744〜3744mm,蒸发量是降水量的31倍。

无霜期127d,年日照时数3294h, 8级以上大风日数99d以上。

主要地带性土壤有栗钙土、棕钙土、灰漠土和灰棕漠土。

植被稀疏低矮,覆盖度较低。

草本植物通常有阿尔泰狗娃花（Hif pappas altaicas，、戈壁针茅（Stipe gobica）、碱韭（AAt-um polyrUPum）等;木本植物主要有红砂（Renumurin songagca）、垫状锦鸡儿（Caugann tibetica）、珍珠猪毛菜301X1puserina）等。

2材料与方法
21群落调查方法
采用统一的公里网格（16km X16km）对乌拉特后旗荒漠区的主要植物群落进行调查点系统布设，在遵循中国荒漠主要植物群落调查项目实施技术手册的前提下，采用样方法，通过导航到每个选定的调查点上，设置一个120m X106m的样地。

在样地内设置5个16m X4m的灌木样方,分别位于样地中心点、中心点正北、中心点正东、中心点正南和中心点正西方（图4，设置9个1m X1m的草本样方（图1），调查全部样方内所有植物的种类、咼度、冠幅和盖度。

在每个样地的土壤剖面取样点上，按照1m X 1.5m X1m的规格，挖掘1个土壤剖面（图1）。

土壤样品采集按照6〜4cm、4〜20cm、20〜36cm、36〜56cm、56〜70cm、70〜146cm不同深度,分层取样,每层各3个重复。

土壤样品风干后，除去砾石和枯落物，过2mm筛，分析土壤养分。

采用常规方法测定土样的pH值、全氮（TN）s全磷（TP）和有机质（SOC）。

注：-灌木样方；H—草本样方；P—土壤剖面取样点
图1调查样方设置示意图
Fig.1ScOematic diayram oO settina survey sample
2.4群落类型确定
群落类型的确定采用重要值法。

重要值是用来表示某个种在群落中的地位和作用的综合数量指标。

在计算、评估物种多样性时，以综合数值表示植物物种在群落中的相对重要性。

公式
如下：
重要值二（CR+HR+DR）/3（1）式中,CR为相对盖度；HR为相对高度；DR为相对密度。

2.7植物多样性指数
通过重要值计算，均匀选取研究区4种典型荒漠草原植物群落进行研究,计算各群落Mcahef丰富度指数（R）、Pielon均匀度指数（E）、Shannon—Wienes多样性指数（H）、Simpsog多样性指数(D)［］。

计算公式［-12］如下：
R=(S-1)/lnN(2)
H二—工(和叱)(3)
E二 H/kS(4)
D二1—》(N/N)2(5)
P t=N/N(6)式中,S为样地植物种数;N为总体个数;N）为第i 个种的个数。

调查点情况见表
4
212内1蒙1古1林1业1科1技第46卷
表1调查点情况
Tab.1SitnaCoos of survey plot
样地编号群落类型纬度经度海拔/m 1014驼绒藜(CeuU/es Sateens)42。

47'45"1676947"1139 1212绵朿0(Potani/a mongolica)42。

4'47"147。

4648"1014 1019柠条锦鸡儿(Caragana korsp/kii)425224"146。

5342"1224 1022球果白刺(Nitraria sphaerocarya/42。

1344"146。

5746"974 1421甘蒙锦鸡儿（opulens）42。

247"146。

5443"924 1029珍珠猪毛菜(Sa I so I u poserina)422345"146。

3844"1744 1044短叶假木贼(A u C u P s brevifolia)43。

6344"166。

2249"874 1045垫状锦鸡儿(Cduyn n a tibetica)423946"16602246"133 1052唐古特白刺(NPraUa tangutorum/42。

4244"1266445"91 1055垫状锦鸡儿(C io n iaeriaa422548"146。

4644"1197
2.4数据处理
将各样地每层土壤化学性质数据整合,得到该样地土壤化学性质平均数据，结果采用Excel软件进行制表以及统计分析，利用SPSS12.2软件进行植物多样性指数与土壤养分的相关性分析。

3结果与分析
3.3植物群落物种组成
经调查,研究区共有44种植物（表2）,隶属23科67属，根据各科所含种的多少,将23科分为4种分类等级，分别为M16种、4~9种、2〜3种、仅1种。

由表3可知，研究区内M4种有4科:禾本科、菊科、藜科和豆科。

这4科共有66个种，占总种数的63.47%，含38个属，占总属数的56.72%，而这4科占总科数的4.39%（表7），说明这4科的优势作用非常突出，对乌拉特后旗荒漠植被的构成有着举足轻重的作用。

表2乌拉特后旗荒漠植物名录
Tab.7List of desert placts in Urab Rear Banaee
科属种拉丁名
大黄属矮大黄Rheum nannm
蓼科沙拐枣属沙拐枣CaPiponnm mongoPcum 木蓼属锐枝木蓼Atraphaxis pungens
假木贼属短叶假木贼Anabasis krev/Pa
梭梭属梭梭Haloxylon arnmohendron
驼绒藜属驼绒藜Krascheninnikofa^00/0
珍珠猪毛菜SP so U c passerina
猪毛菜属
猪毛菜S.coPina 松叶猪毛菜S.CaUc/Pa
藜科
木本猪毛菜S.pbuscula
合头草属合头草Sympesma reaelii
盐爪爪属
盐爪爪Kalikium foPatum
细枝盐爪爪Kcoiaair
沙蓬属沙蓬AAUophyllam spuarrosum 虫实属
碟果虫实CoPspermum90000x0)
蒙古虫实 C.mongoPcum
雾冰藜属雾冰藜Bassia Casyphyllo
苋科盐生草属白茎盐生草Halopeton arachnoikens
石竹科石头花属荒漠石头花GypsophiP Cesertorum 长蕊石头花G.clChamiana
独行菜属独行菜Lepikium apetalum WiPhenou
十字花科燥原荠属
燥原荠
薄叶燥原荠
PtilotrPum canescens
P.Cenniflium
花旗杆属花旗杆Dontostemon hentatus
第4期王志国，等:乌拉特后旗荒漠草原典型植物群落与土壤养分特征1231
表2乌拉特后旗荒漠植物名录(续表)
Tab. 7 List of desert placts in Urab Rear Banaer( Cophuae0 Table -科
属
种拉丁名
蔷薇科
绵刺属绵刺Pnaananaamnnoniaaa 地蔷薇属
地蔷薇ChamaerUohos erecta
槐属苦豆子Sophora 01(X000/))沙冬青属
沙冬青AmmopiptantOus mongoPcus
垫状锦鸡儿Caiaoanaaaenaaaa
狭叶锦鸡儿
C. sCenophylla
锦鸡儿属柠条锦鸡儿 C. Corsh/kk 甘蒙锦鸡儿
C. cpuhns 豆科
短脚锦鸡儿
C. Cpchypoha
胡枝子属
胡枝子Lespenezu bicolor 糙叶黄耆
Astranalm scaberripus
黄耆属
灰叶黄耆
A. Ciscolor 黄耆
A. memaanaceus 棘豆属猫头刺Oxytropls aciphylla
砂珍棘豆
0. cacesosk 岩黄耆属
细枝岩黄耆
Henysarum scoparium 牛儿苗科?牛儿苗属
短喙？牛儿苗Erohium tibetannm
小果白刺
Naaiaiaapaeaiaaa 白刺属
白刺
N. Cangutorum 泡泡刺N. sphaerocarya
大白刺
N. coborofskk
蒺藜科骆驼蓬属匍根骆驼蓬Peg a sm nipellmtrum
霸王属霸王21x 0,00 xangioxylon
驼蹄瓣属
蝎虎驼蹄瓣2,(x 01110 mucronatum
石生驼蹄瓣
Z. cosfH
蒺藜属蒺藜Tribulus terrester
远志科远志属远志
Poppala tenu/fa 大戟科大戟属地锦Parthenocissas trichspikata 柽柳科红砂属
红砂
Reaumuria soongarica
黄花红砂R. Cripyaa
伞形科
阿魏属硬阿魏
Ferula bungeana 白花丹科补血草属
黄花补血草Lioonium aureum
旋花科
旋花属
银灰旋花
Cogvolvulm ommannit 鹰爪柴 C. gobschakovit
紫草科软紫草属疏花软紫草
Arnebia szechenpi
马鞭草科
莸属蒙古莸Cmyopteris snonghoPca 唇形科
兔唇花属
冬青叶兔唇花
Lonahaiupaiaaaoniaup
车前科车前属小车前Pigaonmagua 狗娃花属阿尔泰狗娃花Aster 010/11)
紫菀木属
中亚紫菀木
AsterotUamnm centrali — asiatichs
旋覆花属蓼子朴Inula saPoloikes
灌木亚菊Ajmia gruticulosa
亚菊属
内蒙亚菊ACaiaeaaaa 菊科
蓍状亚菊
A. cchiPeoikes
柔毛蒿Artepisia pukescens 碱蒿
ACagnahaoniaa
蒿属黑沙蒿ACnienaaa 内蒙古旱蒿
ACyninhhlaaaa 白莎蒿
ACeinhhaininha
24内4蒙4古4林4业4科4技第46卷
表2乌拉特后旗荒漠植物名录(续表)
Tad.2List of desert placts io Urad Reao Bapuert Codtinued Tadle,
科属种拉丁名
栉叶蒿属栉叶蒿Neopallasid pectinate
蓝刺头属砂蓝刺头Ecadops nmelidi
菊科
拐轴鸦葱Scorzomru Oivaricato
鸦葱属桃叶鸦葱S.sPddP
鸦葱S.austriaca
苦荬菜属中华小苦荬Ixeris
三芒草属三芒草Aristida agsceasiods
冰草属冰草AAroppop cristatum
赖草属
赖草Leymu secalifus
羊草L.caimmis
短花针茅Stipa brevifloru
针茅S.capillata
针茅属
沙生针茅S.alueosa
戈壁针茅S.vao.gobica
蒙古针茅S.mongolorum
禾本科
小针茅S.Clememii
芨芨草属芨芨草Acanatherum splemlens 沙鞭属沙鞭Psammochloo u UI osu
画眉草属
画眉草
小画眉草
Eragrostis p P oso
E.mins
隐子草属
糙隐子草
无芒隐子草
0^00)X61^00110(X0
C.50X0X0
虎尾草属虎尾草Chlohs oirgata
锋芒草属锋芒草Tragus tnongP°ru m 狗尾草属狗尾草Setarid viridis
九顶草属九顶草Enmapopon Oesvauxe
莎草科薹草属黄囊薹草Caret korskidkpi
葱属碱韭Allium polyrhizam
百合科蒙古韭 A.mongoPcum
天门冬属戈壁天门冬A sppopus gobicas 莺尾科莺尾属细叶莺尾Iris iedifolia
表3植物各科所含属、种数统计
Tad.3Statistics of gexera and species io each family of placts
类别科属数种数类别科属数种数禾本科Grammeae122旋花科Covvalvalaceae62 $10种
藜科CheuopoViaceae66唇形科Ladiatae66
菊科Asteraceae91远志科Polyyalaee a e66
豆科Levummosce71车前科PCntaginac e ae66 4~9种蒺藜科ZyeophyPac c ae59马鞭草科Verbe x aceae66蓼科Polyyovaceae336种鸢尾科66
蔷薇科Rosaceae22伞形科Umbellifeme66 2〜3种
怪柳科Tamaricaceae62紫草科Boraginaceae66
十字花科Cruciferae34大戟科Eunhorbiaceae66
百合科Liliaccae63莎草科Cypemcege66
石竹科。

8!70卩1010(3e a e62?牛儿苗科Ge r aciaceae66
第4期王志国，等:乌拉特后旗荒漠草原典型植物群落与土壤养分特征25
表4不同类别科的数量结构统计
Tab.4Statistics of quantity structure of0216x1families
类别科数占总科数/%属占总属数c%种占总种数c% ^12种4175393356.726663.46 4~9种28.72811.741315.50 2~3种626.491414.73413.46 1种1147.331116.421114.50
合计23140.4067140.40144122522
3.7土壤养分特征y•ky-1,有机质质量分数为1.21~7.5a•ky-1,土
由表5可知，研究区内全氮质量分数为6.02〜壤平均pH值为&51,这说明研究区土壤总体呈0.21a•ky-1,全磷质量分数为6.11〜0.34碱性。

表5各样地土壤养分特征
Tab.5Soil autrient characWristic of sample plots
样地TN/(y•ky-)TP/(y•ky1)SOC/Cvky-1)pH值
101425230.34 4.368.55
12160.450.22 5.318.55
12190.440.4 5.348.47
12220.44 4.215619512
12212523 4.34 4.138.34
12292526 4.717.548.73
10442522 4.22 3.158.22
10452522 4.7535138.52
10522523 4.435668.35
10552521 4.34 4.368.56
平均值0.45 4.73 4.418.51
3.7植物多样性指数与土壤养分的相关性为1.4,Simpson多样性指数平均值为
4.77,Pmnn
由表4可知，研究区内Maraalef丰富度指数平均匀度指数平均值为1.39。

均值为2.22,Shannon-Wieove多样性指数平均值
表6各样地植物多样性指数
Tab.7Plact diversity inOexes of each site
样地编号
Maraalef
丰富度指数
Shacaop—Wienee
多样性指数
Simpson
多样性指数
Pielon
均匀度指数
1414 2.57 4.33 4.389.44 1419 3.41 1.34 4.75 4.71 1219 1.22 4.77 4.77 1.37 1222 2.44 1.77 4.77 4.75 1221 3.2 4.57 4.77 1.36 1229 1.74 4.77 4.31 1.36 1444 2.42 1.57 4.79 4.57 1445 2.37 4.75 4.352,4 14522,4 4.57 4.78 1.55 1457 2.379.19 4.35 4.75平均值 2.29 1.15 4.771539
对研究区内的植物多样性指数与土壤养分的相关性分析表明（表7）,Maraalef丰富度指数、Simpson 多样性指数均与全磷呈显著正相关,Maraalef丰富度指数与全氮、有机质、pH值呈负相关,Simpson多样性指数与全氮、有机质、、H值呈正相关，但相关关系未达到显著水平；S hannon-Wieove多样性指数与有机质呈负相关，与全氮、全磷、pH值呈正相关，但相关关系均未达到显著水平'Pienn均匀度指数与全氮、pH值呈负相关,与全磷、有机质呈正相关，但相关关系均未达到显著水平。

26内 4 蒙4 古4 林4 业4 科4 技
第46卷
注：表示在0.05水平上显著相关(双侧)
表7植物多样性指数与土壤养分相关性系数
Tad. 4 Correlatiov coeViciext between plact diversitu index and sod nuteext
项目Maraalei 丰富度指数Shannov - Wiexeo 多样性指数
Simpson 多样性指数
Pielou 均匀度指数
TN -0.0220.5700. 357-0.855TP
0.471 *
0.0770.639 *0.483SOC -0.043
-0.69
0.11
0.413
pH
-0.170.89304686-0.463
4 结论
研究区共有104种植物，隶属23科67属，其中
禾本科、菊科、藜科和豆科在研究区占重要地位。

Margalef 丰富度指数Simpson 多样性指数均与全磷
呈显著正相关，其他植物多样性指数与土壤养分的 关系均未达到显著水平。

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