塔里木盆地硬枝碱蓬群落物种组成和生物多样性

杨赵平，段黄金，黄文娟

(1.塔里木盆地生物资源保护利用兵团重点实验室省部共建国家重点实验室培育基地，新疆 阿拉尔 843300；2.塔里木大学植物科学学院，新疆 阿拉尔 843300)

硬枝碱蓬(Suaedarigida)为藜科碱蓬属中最高大的一种强木质化草本[1]，是塔里木盆地的特有植物[2-4],其植株高大，枝叶繁茂，是当地优良的牧草资源，也是一种营养丰富的野生蔬菜，具有重要的经济价值和生态价值。目前有关硬枝碱蓬的研究报道很少。本研究通过典型分布区硬枝碱蓬群落物种组成进行抽样调查，分析其伴生种的区系特点及物种多样性，为硬枝碱蓬的进一步研究提供生态学基础资料。

1 材料与方法

1.1分布地概况 塔里木盆地位于新疆维吾尔自治区南部，是大型封闭性山间盆地，西起帕米尔高原东麓，东到罗布泊洼地，北至天山山脉南麓，南至昆仑山脉北麓，东西长约1 400 km，南北宽约550 km，面积56万km2，是我国第一大内陆盆地。地理位置73°～97° E、35°～43° N。塔克拉玛干沙漠位于塔里木盆地中心，大沙漠东西绵延1 000 km，南北宽约400 km，面积为33.76万km2，占全国沙漠面积的47.3%，是我国最大的沙漠，也是世界七大沙漠之一。塔里木盆地由于地处大陆腹地，降水量小，气候变化大。夏季炎热少雨，冬季异常寒冷，气温经常在-20～25 ℃，最低气温可达-50 ℃。春季多风，平均每月大风4～5次。降水稀少，降水量30～50 mm；蒸发量2 200～2 900 mm；空气干燥，风沙灾害严重，是生态环境十分脆弱的地区[5-6]。

1.2样方设置与调查 2007-2008年的8-10月，在硬枝碱蓬的分布区域塔里木盆地踏查，按照硬枝碱蓬的自然分布居群，选择了9个居群作为调查样地。每个居群选取4 m×6 m的样方3～4个，共34个样方。调查内容包括硬枝碱蓬的群落外貌、总盖度、株数、层盖度、层高度、最大高度、最小高度、一般高度、最大基茎、最小基茎、一般基茎，硬枝碱蓬伴生种的种类、盖度、株数、一般高度、最大高度与最小高度。

1.3数据处理 区系分析参照吴征镒[7-8]种子植物科、属的分布类型。

物种多样性指数参照尚玉昌[9]、冷平生[10]的计算方法，采用以下几种指数:

Margalef丰富度指数：Dm=(S-1)/lnN；

Simpson物种多样性指数:D=1-∑Pi2；

Shannon-Wiener多样性指数：H′=-∑PilnPi；

物种均匀度指数:J=H′/lnS。

式中，S为物种种类的数目，N为所有物种个体数的总和，Pi为第i个物种的个体数量与群落中其他物种总个体数量之比值。

物种频度=物种在所调查的样方中出现的次数/样方总数×100。

2 结果与分析

2.1群落分布与组成 硬枝碱蓬主要分布于塔里木盆地塔克拉玛干沙漠北缘，常见于人为干扰后的撂荒地或排碱渠周围。硬枝碱蓬的居群面积通常不大，最大的约200 m×100 m。受耕地隔离的影响，居群内硬枝蓬常呈带状间断分布，分布区土壤pH值在7.6～9.4。硬枝碱蓬通常3月底或4月初萌芽，花果期6-10月，11月枯死，其结实率极高，果实为胞果，种子小而轻，成熟后落在母株附近，以有性繁殖繁衍后代，无克隆繁殖现象；植株高度通常为60～90 cm，最高可达130 cm，基茎最粗达3 cm，其适应性强，常常形成单优群落，盖度70%以上。

本研究中，从硬枝碱蓬群落物种组成中共统计出26种维管束植物，分别隶属于9科21属(表1)，其中藜科植物有10种，为主要成分，占总种数的38.5%；其次是豆科与禾本科植物，各有4种，占15.4%；菊科植物有3种，占11.5%；石竹科、柽柳科、胡颓子科、茄科、萝摩科植物各1种。在硬枝碱蓬群落中，木本植物种类少，34个样方中仅在1个样方中出现了沙枣，灌木植物仅有多枝柽柳；伴生种种类少，平均每个样方有3～4个，伴生植物主要为芦苇、多枝柽柳与灰绿藜。在伴生种最多的一个样方中，具有7个物种，物种总盖度为60%，其中硬枝碱蓬层盖度为10%。在硬枝碱蓬层盖度达100%的样方，其伴生种仅有2个，藜和星花碱蓬，位于硬枝碱蓬下层，盖度70%。

表1 硬枝碱蓬群落物种组成与频度

在调查的34个样方中，伴生种芦苇的频度最高，达55.9%，其次是多枝柽柳，频度为44.1%(表1)。藜科植物灰绿藜、盐穗木、木地肤以及豆科的骆驼刺的频度也较高，为23.3%。茄科的黑果枸杞，藜科的星花碱蓬、平卧碱蓬、五蕊碱蓬，菊科的花花柴与禾本科的稗频度次之，而其他11种植物在调查的样方中仅出现1次，频度为2.9%。

2.2群落区系成分分析 组成硬枝碱蓬群落伴生种的植物共计有9个科(表2)。其中6个科为世界分布植物，包括石竹科、豆科、茄科、藜科、菊科与禾本科，占总科数的66.67%；北温带及其变型分布(胡颓子科)、泛热带分布及其变形(萝摩科)与旧世界温带及其变形分布(柽柳科)各1个科，均占总科数的11.11%。

组成硬枝碱蓬群落伴生种植物共有21个属。其中6个属为地中海区、西亚至中亚分布属，即甘草属、花花柴属、骆驼刺属、盐穗木属、盐爪爪属与獐毛属，占总属数的28.57%；北温带及其变形分布6个属，包括地肤属、拂子茅属、枸杞属、胡颓子属、蓟属、与稗属，占总属数的28.57%；世界分布5个属，即槐属、碱蓬属、藜属、芦苇属与拟漆姑属，占总属数的23.81%；旧世界温带及其变型分布3个属，包括柽柳属、鹅绒藤属与雅葱属，占总属数的14.29%；1个温带亚洲分布属(苦马豆属)占总属数的4.76%。

硬枝碱蓬群落的伴生种共有25种(表2)，其中9个旧世界温带及其变型分布种，多枝柽柳、肥叶碱蓬、平卧碱蓬、黑果枸杞、花花柴、假苇拂子茅、木地肤、沙枣和小獐毛；6个中亚分布种，骆驼刺、蒙古鸦葱、五蕊碱蓬、盐穗木、盐爪爪和胀果甘草；3个世界分布种，即稗、藜、芦苇；2个温带亚洲分布，即苦豆子与苦马豆；2个中国新疆特有种，羊角子草与星花碱蓬；1个北温带分布种，灰绿藜；1个东亚分布种，刺儿菜；1个东亚和北美间断分布种，拟漆姑。

表2 硬枝碱蓬群落伴生种区系成分

表3 硬枝碱蓬9个居群多样性指数

2.3硬枝碱蓬群落的多样性指数分析 硬枝碱蓬群落物种多样性指数在不同居群之间的变化范围较大(表3)，Margalef丰富度指数为0.52～0.87，Shannon-Wiener指数为0.42～1.11，Simpson指数为0.20～0.66，J均匀度指数为0.34～0.84。表明其群落伴生种少，丰富度指数和均匀度指数偏低。

3 讨论与结论

荒漠植物群落的物种组成通常都较少，肃北区分布的荒漠植物裸果木群落的物种组成为13科31属44种[11]，叶尔羌河下游公益林植物群落植物种类29种[12]，本研究结果表明，硬枝碱蓬群落物种组成更少，仅有26种，隶属于9科21属，其中以藜科植物居多。硬枝碱蓬群落伴生种区系成分结果显示，硬枝碱蓬伴生种中科的成分以世界分布为主，属的成分以世界分布、北温带及其变型分布和地中海区、西亚至中亚分布为多，而种的分布则以旧世界温带及其变型分布和中亚分布占绝对优势。

群落α多样性是进一步反映群落内种群组成状况的一个指标[13]，本研究利用α多样性测度，分析了硬枝碱蓬9个居群的Margalef丰富度、Shannon-Wiener指数、Simpson指数及J物种均匀度。

硬枝碱蓬生活力强，常呈集群分布，这可能是导致其群落伴生种少，物种多样性不丰富，且均匀度指数偏低的重要因素。与硬枝碱蓬生境相似的其他荒漠区域相比较，荒漠植物裸果木群落的Shannon-Wiener指数为1.908～2.744，Simpson指数为0.770～0.810，J均匀度指数为0.574～0.842[14]；克拉玛依植物群落Shannon-Wiener多样性指数为0.43～1.79[15]，新疆阜康绿洲荒漠过渡带群落物种Shannon-Wiener多样性在0.48～1.57[14]，库姆塔格沙漠南缘荒漠植物群落Shannon-Wiener多样性在0.08～1.71[16]。这表明硬枝碱蓬群落物种多样性的丰富度基本符合荒漠地区物种多样性的分布规律，物种贫乏。

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