_黑土滩_退化草地_高寒湿地及其交错区植物群落结构多样性

/黑土滩0退化草地、高寒湿地及其

交错区植物群落结构多样性

徐松鹤1,尚占环2,龙瑞军1,2,3,齐文娟1

(1.甘肃农业大学草业学院,甘肃兰州730070; 2.兰州大学草地农业科技学院,农业部草地农业生态系统

学重点开放实验室,甘肃兰州730020; 3.中国科学院西北高原生物研究所,青海西宁810008)

摘要:采用样方调查方法研究了青藏高原江河源区/黑土滩0退化草地、高寒湿地及其二者交错区的植物群落结构及其多样性。结果表明,交错区植物群落多样性最高,/黑土滩0退化草地植物群落多样性明显高于高寒湿地植物群落多样性。高寒湿地植物群落中以莎草科植物占优势,/黑土滩0退化草地则以毒杂草占绝对优势,交错区可食性杂草类群较多。从3种植物类型区物种构成变化看,尽管3者互相毗邻,但是/黑土滩0可能是其他高寒植被类型退化演替而形成,不能证明/黑土滩0与其临近的高寒湿地存在群落发生学关系。以毒杂草构成为主的/黑土滩0次生植被则对其周边高寒湿地具有明显的侵入性和生态胁迫,因此必须加强对江河源区/黑土滩0退化草地的治理。

关键词:/黑土滩0退化草地;高寒湿地;群落结构多样性

中图分类号:Q948.15;S812.8文献标识码:A文章编号:1009-5500(2007)04-0045-05

近年来,青藏高原三江源地区/黑土滩0退化草地的面积正在迅速的扩增。为了治理/黑土滩0退化草地,我国已经投入大量资金和科技力量[1~3]。但是,关于/黑土滩0的来源目前学术界仍存在争论。一般认为,/黑土滩0是由高寒草甸退化产生[4~6]。实际调查发现/黑土滩0大多分布于江河源区的河流沿岸滩地,而其周围群落多为山地草地和河流湿地[7~8]。那么这些/黑土滩0是山地草地退化而形成,是高寒湿地衰退而形成,还是另有其原始植被类型?这个问题的解决对/黑土滩0恢复工程中/自我设计0技术具有重要指导意义。为揭示/黑土滩0与其周边植被的关联性,选择了典型高寒湿地草地及其周围的/黑土滩0草地,以及二者的交错区,进行植物群落结构和多样性方面的研究,为深入研究高寒地区/黑土滩0退化草地来源问题提供参考资料。

收稿日期:2007-01-16;修回日期:2007-04-05

基金项目:国家自然基金项目(30371021,30600426)和中

科院/百人计划0项目资助。

作者简介:徐松鹤(1981-),男,内蒙古包头人,在读硕士。

龙瑞军为通讯作者。1材料和方法

1.1研究区概况

试验地位于青海省南部果洛藏族自治州境内的黄河源区,玛沁县大武河沿岸滩地,国家/十#五0攻关项目区域范围,包括河滩高寒湿地草地,/黑土滩0退化草地以及二者过渡区域,海拔3740~3750m,地理位置N34b27c,E100b12c,年均温-0.6e。极端最低气温-34.9e,最冷月1月平均气温-12.9e,最热月7月平均气温9.1e,>0e的年积温1210.6e,> 5e的年积温865.0e,野生牧草生长季120d左右,年降水量513mm,多集中在5~9月,雨热同季,年蒸发量1459mm,年日照时数2571h,无绝对无霜期。

1.2取样方法

在3个研究区域内分别设置40m@40m样地,在样地内调查物种种数;同时在样地内设置50cm@50 cm典型样方10~15个,调查样方内所有物种的个体数、盖度[9]和重要值。重要值(Pi)=(相对密度+相对盖度)@2/100[10]。

1.3分析方法

群落结构特征根据样方中物种重要值确定群落中

物种优势程度,用来描述群落物种组成及结构特征。多样性指数采用DPS数据处理系统算出。

A多样性指数:采用Shannon-Weiner指数(H c)、Brillo uin指数(H)、Pielou均匀度指数(J c)。

H c=-E S

i=1

P i ln(P i)

其中,S为物种总数,P i为第i种物种个体数占群落总个体数的比例。

H=1

N ln(

N!

n1!n!n3!,

)

式中,n1为抽样中第1个物种的个体数量,n2为抽样中第2个物种的个体数量,以此类推,N为抽样中所有物种个体总和。

J c=H c

ln S

式中,S为物种总数。

2结果与分析

2.13种类型区植物群落物种组成特征

由表1可看出,3种类型区的植物种数分别是高寒湿地25种,/黑土滩032种,交错区36种。其中, /黑土滩0和高寒湿地有12种共有植物,有磷叶龙胆、秦艽、小嵩草、矮嵩草、乳白香清、洽草等。高寒湿地和交错区有14种共有植物,如冷地早熟禾、蒲公英、藏嵩草、华扁穗草、蒲公英、青藏苔草、珠芽蓼等植物。/黑土滩0和交错区的共有物种最多达22种,有白苞筋骨草、独一味、甘肃马先蒿、狗尾草、拉拉藤、赖草、茅香等植物。3种植物类型区共有的物种有10种,有矮嵩草、黄帚橐吾、冷地早熟禾、蕨麻委陵菜、裂叶独活等植物。从这3种类型区的物种重要值比较中可看出,3种类型区优势物种都不相同,但是次优势种和伴生种中有共有物种。

铁棒棰是/黑土滩0的有毒植物代表,在/黑土滩0中是优势种,重要值26.3,而在交错区则为伴生种,重要值仅为6.4。在高寒湿地中未发现。藏嵩草是一种家畜喜食的优良牧草,在高寒湿地中是一种重要的优势种,重要值37.1,在交错区中则为伴生种,重要值仅为3.0。在/黑土滩0中未发现。黄帚橐吾是/黑土滩0中另外一种标志性有毒植物,在/黑土滩0中为优势种,其重要值为25.0。在高寒湿地和交错区中为重要伴生种,重要值分别为8.9和0.7。南山蒿同时存在于/黑土滩0和交错区中,在/黑土滩0中是优势种,重要值为27.5,在交错区中是伴生种,重要值为2.8。臭蒿只出现在/黑土滩0中,是/黑土滩0中的优势种,重要值为26.0。黑褐苔草只存在于高寒湿地中,是高寒湿地中的优势物种,重要值为19.0。

表13种类型区植物群落的物种组成及重要值

Table1Species composition and important value of three areas

植物名称

重要值

高寒湿地交错区/黑土滩0退化草地

矮火绒草L eontop odium nanum4.5

矮嵩草K obr esia humilis1.39.34.8白苞筋骨草A j ug a l up ulina3.93.9白花龙胆Gentiana algid a1.3

藏红花Csr thamus tinctor ius1.5

藏嵩草K obr esia tibetica37.13.0

臭蒿A r temisia hedinii26.0单花金腰Chr ys osp lenium unif lor um8.8

独一味L amiop hlomis r otata5.73.4鹅绒委陵菜P otentilla anserina27.913.513.1甘肃马先蒿P ed icular is kansuensis4.59.4高山米口袋Gueldenstaed tia himalaica1.90.7狗尾草S etar ia vir idis1.41.7海乳草Glaux mar itima2.9

黑褐苔草Carex atr o-f usca19.0

华扁穗草Bly s mus sinocomp r essus30.33.5

黄花棘豆Ox y trop is ochrocep hala2.62.14.8黄帚橐吾L igular ia v ir gaur ea8.90.725.0金莲花T r ollius chinenses5.8