天山南坡草原荒漠多刺锦鸡儿(Caragana spinosa)灌丛空间分布研究

2013-11-12席琳乔王喜明赵贵平刘美华马春晖

塔里木大学学报 2013年1期

席琳乔王喜明赵贵平刘美华马春晖*

(1 新疆生产建设兵团塔里木畜牧科技重点实验室/塔里木大学动物科学学院，新疆阿拉尔843300)(2 新疆维吾尔族自治区拜城县种羊场，新疆拜城 843404)

锦鸡儿(Caragana spp)为豆科锦鸡儿属系落叶灌木，为欧亚大陆特产，是欧— 亚草原植物亚区的典型植被。锦鸡儿分布在森林和荒漠的过渡区，是该区域的主要植被类型之一［1］。锦鸡儿在我国主要分布在黄河流域以北干燥地区，西南和西北地区则以西藏高原为中心，少数种类分布在长江下游及长江以南，耐旱能力和耐贫瘠能力强。目前锦鸡儿的研究主要集中在对其分布、分类、耐盐、抗旱、光合、生理生化特征以及生态适应性等方面的研究［1－6］，中国现已查明的锦鸡儿属植物有66 种，新疆有32 种，其中多刺锦鸡儿(C.spinosa)主要分布在新疆的和布克赛尔、塔城、巴里坤、拜城［1］。本研究主要在对天山南草原荒漠多刺锦鸡儿灌丛空间分布格局进行研究的基础上，探索多刺锦鸡儿对特殊环境的适应性以及繁殖策略以及群落多样性，以期为多刺锦鸡儿植物资源的合理利用以及荒漠草地的恢复与重建提基础参数。

1 材料与方法

1.1 自然概况

研究区域在天山南坡的新疆拜城县种羊场，全场地处山区，地形复杂，地势北高南低，海拔1 688 m～4 778 m。高山终年积雪，为木扎提河之水源。低山区气候温凉，降雨较多，分布小乔灌木和杂类草。在山区中部以上分布云杉(Picea asperata)和松树(Pinus)。该区属温带大陆性干旱型气候，冬季寒冷，夏季凉爽，年均气温7.6℃，极端最高气温38.3℃，极端最低气温－28℃，无霜期133～163 d，年均日照系数为2 789.7 h，年均降水量171.13 mm。本实验选择了种羊场山前冲积扇平原连续分布的C.spinosa 灌丛群落E:81.00722，N:41.80564，海拔1 880 m［7］。7月上旬进行试验植被调查。

1.2 研究方法

荒漠草地分布格局研究调查样地选择微地形差异较小、集中连片分布的多刺锦鸡儿灌丛群落，调查植物种类，测定频度、盖度、密度、高度等项目，采用相邻格子样方法自北向南取样，样方4 m ×4 m，调查面积为1 600 m2。在此基础上进行统计，分析多刺锦鸡儿群落优势种群空间分布格［9－13］局。

1.2 数据分析

数据用SPSS10.1 软件分析计算。聚集强度的测定采用了负二项参数K、扩散系数(C)、丛生指数(I)、平均拥挤度(m)、聚块性指标(m/m)、Cassie 指数(Ca)各指数的意义和具体定义见文献［9－13］。

2 结果与分析

2.1 植物种类组成

天山南坡拜城种羊场山前冲积扇平原C.spinosa 灌丛植物种类组成调查结果见表1。C.spinosa 灌丛植物分属12 科、19 属、21 种，植物种类较丰富，草本层矮小、稀疏，盖度较低，优良牧草较少;根据草地植物经济类群划分，菊科植物占14.29%、禾本科植物占14.29%、豆科植物占9.52%、藜科植物占19.05%、莎草科植物占0，杂类草植物占42.86%，属于质量较低的放牧草地。根据Raunkiaer 频度定律分析A ＞B ＞C ≥D＜E，C.spinosa 灌丛分布均匀，暗示植被近期不会发生分化和演替的趋势，属稳定的植物群落。

2.2 空间分布格局

C.spinosa 灌丛植物种群的空间分布格局结果见表2。

表1 多刺锦鸡儿灌丛植物种类组成

表2 C.spinosa 灌丛群落聚集强度

锦鸡儿灌丛群落中的多刺锦鸡儿、浩罕彩花、盐穗木、驼绒藜、琵琶柴和无叶假木贼应用方差/均值、负二项参数K、Cassie 指标、丛生指标I、平均拥挤度、聚块性指标与卡方检验呈集群分布，其中，锦鸡儿和浩罕彩花K 值较大，聚聚强度较小，有趋于随机分布的趋势。

3 讨论与结论

3.1 讨论

荒漠草地植物种类组成贫乏，一般在10 种以内，个体数量也比较少，但是，多刺锦鸡儿荒漠草地植物种类达到21 种，19 属，12 科，种类比较丰富，高大灌木为多刺锦鸡儿，达到70厘米以上，盖度为27%，矮小灌木有盐爪爪、麻黄、假木贼和盐穗木等。草本层植物低矮，都低于40厘米，植被稀疏，盖度低于13%。优良牧草少，麻黄各类家畜不采食，多刺锦鸡儿有刺，家畜少量采食，另外，密度较大，也会对家畜带来危害，假木贼除骆驼冬季少量采食，其他家畜基本不采食。因此，多刺锦鸡儿荒漠草地质量较低，利用率不高。

植物种群空间分布格局是种群与环境长期适应和选择的结果，植物种群的空间格局不仅因种而异，而且同一个种在不同发育阶段、不同生境条件下也有明显差异。研究种群分布格局，既可阐明种群及群落的动态特征，也可阐明种群与环境互作过程，对种群恢复具有重要意义。而种群格局通常反映着一定环境因子对个体行为、生存和生长的影响［14］。因此，研究样地多刺锦鸡儿灌丛种群格局分布能够反映对环境的适应策略，有助于进一步解释种群个体分布格局的成因。

一般情况下，植物以母株为中心的繁殖方式使低龄树呈现聚集分布;随树木年龄的增加;对光因子和营养条件的要求加大及自疏、它疏等作用，种群会趋于均匀分布;随年龄的继续增加，种群将趋于随机分布［15］。多刺锦鸡儿灌丛有从聚集分布向随机分布演变趋势。随着年龄的增长，多刺锦鸡儿植株的抗逆性加强，对环境的适应能力增强，而且幼苗逐渐成为中龄植株，使中龄植株在适合多刺锦鸡儿生长发育的局部环境中数量有所增加，表现出一定程度的聚集分布，但是在调查过程中发现，有多刺锦鸡儿幼苗－中龄植物发生死亡现象，可能是气候变化所导致。进入老龄期，竞争、衰老、环境筛等作用下个体死亡，种群聚集度下降，表现为随机分布。因此，锦鸡儿分布区严酷的环境条件主导了锦鸡儿种群格局的形成，并进一步影响了种群格局的动态变化。