柳叶鼠李（Rhamnus_...不同生境群落组成及种间关系_尚志强.pdf

第 卷 第 期草 原 与 草 业 年 月.柳叶鼠李（）不同生境群落组成及种间关系尚志强，蒋 雷，许碧霞，李国萍，万俊华，靳雪艳，李国强，（.内蒙古自治区水利科学研究院，呼和浩特；.乌审旗林业和草原局，嘎鲁图镇；.巴彦淖尔市水利事业服务中心，临河）摘要：植物生长发育过程与生境密切相关，为探讨柳叶鼠李不同生境间物种群落组成及种间关系的差异，本研究以乌审旗和克什克腾旗为研究对象，选择地势平坦的区域，分别设置 个 的样方，于 年 月生物量高峰期通过测定群落植物的种类、高度、密度和盖度，并记录群落物种出现的样方数及每个样方内出现的所有物种数，分析柳叶鼠李（）不同生境群落组成及种间关系的影响。结果表明：群落中共出现 个物种，隶属于 个科，乌审旗总体间呈现显著负关联关系，克什克腾旗总体间呈现不显著负关联关系，乌审旗有 个物种对相互独立，有 个物种对呈负相关关系，有 个物种对呈正相关。克什克腾旗有 个物种对相互独立，有 个物种对呈负相关关系，有 个物种对呈正相关关系。关键词：生境；群落组成；总体联结性；种间联结性中图分类号：文献标志码：文章编号：（）生境是指生物个体、种群和群落具体生长区域环境因子的综合，植物的生长发育与周边环境密切相关，当环境发生变化时，群落物种组成、生物多样性及物种分布均会发生变化。自然生态系统中普遍存在生境异质性，导致资源可利用性发生变化，形成特定的植物分布格局。因此在一定的地域范围内，生境条件很大程度上影响着生物的多样性。目前，不同生境间植物群落组成有何异同是群落生态学研究的核心议题之一。种间关系是指是指在同一生境中，不同种群在生长，发育，繁殖的相互作用过程中所发生的相互关系，一般分为正相关、负相关、不相关（物种相互独立）种，正相关表征两物种相互促进生长，负相关表征物种间存在对资源的竞争，不相关表征两物种生长过程中互相不产生影响。植物通过相互竞争、互利共生和协同进化等生长策略最终稳定共存于同一生境中。种间很大程度上决定着群落的动态变化以及群落结构的稳定性，目前，对于种间关系的研究主要集中在物种对满足其生长繁殖所必需的营养物质及生境的竞争及一个物种的存在是否会对另一物种的存在产生影响相等方面，总体看来，国内学者在植物种群种间关系的研究领域中，更侧重于种间关系特点的研究，但对于不同生境间物种群落组成及种间关系的影响鲜有报道。因此，本研究选取内蒙古乌审旗和克什克腾旗 个不同生境，分析在柳叶鼠李两个不同生境条件下，通过计算群落种间关系，结合分析群落的物种组成，进一步揭示造成不同生境条件下相同物种种间关系存在的差异的原因，以期为生态修复提供理论依据。材料与方法.研究区概况研究样地位于内蒙古鄂尔多斯市乌审旗国家林木种苗基地（，.）的长期围封样地。该研究区域的年平均温度为.（年 年），其中最低月平均温度为.，出 现在 月份，最高月平均温度为.，出现在 月份。年平均降雨量为.，约 的降雨量集中在每年的生收稿日期：基金项目：水土保持优良灌木柳叶鼠李引种扩繁技术研究与示范推广项目资助作者简介：尚志强（），男，辽宁人，高级工程师，主要从事水土保持研究，：.；为通信作者，：.长季（月 月份）。土壤类型为风沙土。克什克腾旗样地位于赤峰市克什克腾旗同方镇义成永村木头沁沟（，.）的长期围封样地。该研究区域的年平均温度为.（年 年），其中最低月平均温度为.，出现在 月份，最高月平均温度为.，出现在 月份。年平均降雨量为 ，约.的降雨量集中在每年的生长季（月月份）。土壤类型为暗栗钙土。.取样方法在乌审旗和克什克腾旗分别选取地势较为平坦的样地，野外取样于 年 月 日（物种数及生物量达全年最高峰）进行，每个生境内设置 个 样方（为保证样品具有代表性，样方位置随机）。分别记录样方内所有出现物种的高度、密度和盖度，各物种出现的样方数也要记录。人工筛选出枯枝落叶等杂质，取地上部分分种收集，将样品整理整齐后装于信封袋中，带回实验室待测。烘箱温度调至 ，将样品烘干 至恒重，称重后获得地上生物量数据。.计算公式.总体联结性群落的总体联结性计算公式如下：（）（）（）（）计算统计量 以检验总体关联性是否显著，当 在.（）和.（）之间时，主要物种总体不显著相关，否则，主要物种总体显著相关。公式如下：其中，样地内物种 出现过的样方个数记作，样地内所有样方总数记作；样地内出现过的物种总数记作；样方 内出现物种的总数记作；样方中平均物种数记作。可以判断种间关系的正负。当 时，主要物种呈正相关关系，当 时，主要物种总体不相关，当 时，主要物种呈负相关关系。.种间联结性采用 联列表法，物种 和物种 的 联列表形如|，个物种都出现的样方数记作；仅出现物种、仅出现物种 的样方数分别记作、；个物种都不出现的样方数记作。共同出现百分率、指数、指数 个指数可表征物种对间正相关的程度，值域均为，。公式如下：（）统计量（.）（）（）（）（）（）联结系数 需要分 种情形计算当 时，计算公式为：（）（）当 且 时，（）（）当 且 时，（）（）（）共同出现百分率，（）（）系数（指数），（）（）（）系数（指数），（）结果与分析.群落物种组成实验区内共出现 个物种，隶属于 个科（见表）。其中，乌审旗共出现 个物种，柳叶鼠李（）在 个重复样方中均出现，猪毛菜（）和阿尔泰狗娃花（）出现 次，羊草（）出现 次，大针茅（）、蒙古韭（）出现 次，糙隐子草（）、双齿葱（）、沙蓬（）出现 次，沙地柏（）出现 次，黄囊苔草（）出现 次，沙鞭（）出现 次。小叶鼠李（）、冰草（）、细叶葱（）、野韭（）、刺 穗 藜（）、冷蒿（）均未出现。克什克腾旗共出现 个物种，小叶鼠李、大针茅在 个重复样方中均出现，羊草、刺穗藜、猪毛菜出现 次，冰草、黄囊苔草、冷蒿出现 次，双齿葱出现 次，细叶葱出现 次，野韭出现 次，柳叶鼠李、糙隐子草、沙鞭、蒙古韭、沙蓬、沙地柏、阿尔泰狗娃花均未出现。草原与草业 年 第 卷 第 期表 群落物种组成编号科物种出现频率乌审旗克什克腾旗鼠李科 柳叶鼠李 鼠李科 小叶鼠李 禾本科 大针茅 禾本科 糙隐子草 禾本科 羊草 禾本科 冰 草 禾本科 沙鞭 莎草科 黄囊苔草 百合科 细叶葱 百合科 双齿葱 百合科 野 韭 百合科 蒙古韭 藜科 刺穗藜 藜科 猪毛菜 藜科 沙蓬 .柏科 沙地柏 菊科 冷蒿 菊科 阿尔泰狗娃花 （.）.总体关联性计算总体关联性，结果表明，乌审旗 .，物种总体呈现出负联结性，.，.（）.，.（）.，.（），物种间总体呈现显著负相关。克什克腾旗，.，物种间总体均呈现出负联结性，.，均介于.（）与.（）之间，物种间总体均呈现出不显著负关联。.种间联结性.统计量检验 个种群共 个物种对（图），乌审旗有 个物种对相互独立，有 个物种对呈负相关关系，有 个物种对呈正相关。其中柳叶鼠李与小叶鼠李相互独立，与大针茅、糙隐子草、沙鞭、野韭、刺穗藜、猪毛菜、沙地柏呈负相关关系，与冰草、细叶葱、双齿葱、沙蓬、冷蒿、阿尔泰狗娃花呈正相关关系。克什克腾旗有 个物种对相互独立，有 个物种对呈负相关关系，有 个物种对呈正相关关系。其中小叶鼠李与柳叶鼠李、羊草、细叶葱、双齿葱、阿尔泰狗娃花相互独立，与大针茅、糙隐子草、黄囊苔草、野韭、刺穗藜、冷蒿呈负相关关系，与冰草、沙鞭、蒙古韭、刺穗藜、猪毛菜、沙蓬呈正相关关系。.群落联结系数（）个物种对间（图），乌审旗 值在，.）、.，.）、.，）、，.）、.，.）、.，的物种对数分别为、，有 个物种对相互独立，有.的物种对有明显负关联性，.的物种对具有明显正关联性。克什克腾旗 值在 ，.）、.，.）、.，）、，.）、.，.）、.，的物种对数分别为、，有 个物种对相互独立，.的物种对具有明显负关联性，.的物种对具有明显正关联性。尚志强 蒋 雷 许碧霞等柳叶鼠李（）不同生境群落组成及种间关系 注：数字代表物种，编号与表 相对应，表示种间负相关，表示种间相互独立，表示种间正相关。图 不同生境种群间统计量图 群落联结系数比例 讨论 个物种具有相似的生物学特性，致使物种间存在正相关关系，其对生境具有相似的适应性，在生长发育过程中互利共生，而 物种生物学特性不同，会导致物种间存在负相关关系，在生长过程中对环境和资源存在竞争。研究发现，乌审旗群落总体呈现显著负相关，克什克腾旗呈现不显著负相关，表明 个不同生境种群间均存在竞争关系，乌审旗较克什克腾旗竞争更为激烈。这可能是由于 个不同生境的植被条件不同，乌审旗以柳叶鼠李建群，而克什克腾旗的建群种为小叶鼠李，加之 个生境气候和地形均存在差异，故种间竞争程度不同。由此可见，具有相似生态位的不同物种间的相互关系可能随气候、地形等外界环境的变化而改变。同时，种群获取和利用资源能力的差异也会引起种间关系发生变化，乌审旗大针茅黄囊苔草（）为负相关关系，两物种间存在对资源的竞争，而大针茅细叶葱（）为正相关关系，两物种互利共生，一方面，可能是因为黄囊苔草和大针茅的生物学特征不同，而细叶葱和大针茅的生物学习性相似，更利于大针茅的生存，另一方面，可能是黄囊苔草获取资源的能力更强，对大针茅生长存在一定的威胁，而细叶葱获取资源的能力较弱，不会威胁到大针茅的生长。冷蒿与除群落中未出现的物种外，均表现出一定的相关性，这可能是因为冷蒿为生态辐较宽的旱生植物，在群落中占据相对优势的地位，因此与其他物种表现出较强的关联性。乌审旗主要物种之间相互独立的物种对数与存在相关关系的物种对数相近，克什克腾旗主要物种间存在相互独立关系的物种对数对于存在明显相关关系的物种对数，说明 个不同生境群落总体种间关系较松散，克什克腾旗种间关系更为松散，但群落种内物种关系比较紧密，乌审旗呈正相关和负相关的物种对数相当，而克什克腾旗呈负相关关草原与草业 年 第 卷 第 期系的物种对约为呈正相关关系的 倍，表明在群落演替过程中，物种相互依存和相互竞争的关系共存。有一部分物种能够适应环境，占据了适宜的生态位，可以稳定存在于生境中，但仍有一部分物种间存在竞争或独立性较强，这也表明当外界环境发生变化时群落会出现波动。同时，乌审旗柳叶鼠李与大针茅、糙隐子草、沙鞭、野韭、刺穗藜、猪毛菜、沙地柏呈负相关关系，克什克腾旗小叶鼠李大针茅、糙隐子草、黄囊苔草、野韭、刺穗藜、冷蒿呈负相关关系，表明这些物种分别与柳叶鼠李和小叶鼠李存在资源竞争，不能与柳叶鼠李和小叶鼠李互利共生，这些物种的存在不利于柳叶鼠李和小叶鼠李的生存，因此，为保护柳叶鼠李和小叶鼠李种群，应适当控制与之竞争的种群数量，以维持生态系统的稳定。结论柳叶鼠李不同生境群落组成和种间关系不同，乌审旗群落总体表现为显著负相关关系，克什克腾旗表现为不显著负相关关系，个生境物种间均存在竞争关系，乌审旗的竞争更为激烈，为保护柳叶鼠李和小叶鼠李种群，乌审旗应适当控制大针茅、糙隐子草、沙鞭、野韭、刺穗藜、猪毛菜、沙地柏种群数量，克什克腾旗应控制小叶鼠李大针茅、糙隐子草、黄囊苔草、野韭、刺穗藜、冷蒿种群数量。本研究可为不同生境的有效管理提供理论依据。参考文献：薛建辉.森林生态学.修订版.北京：中国林业出版社，.霍举颂，刘卫国，刘建国，等.影响阜康荒漠绿洲过渡带荒漠植物数量特征的土壤驱动力分析.生态学报，（）：.，.：.（，），（）：.高杨.土壤营养异质性对鹅绒委陵菜种群分布格局和空间拓展的影响.长春：东北师范大学，.徐远杰，林敦梅，石明，等.云南哀牢山常绿阔叶林的空间分异及其影响因素.生物多样性，（）：.陈林，辛佳宁，苏莹，等.异质生境对荒漠草原植物群落组成和种群生态位的影响.生态学报，（）：.尹林克，李涛.塔里木河中下游地区荒漠河岸林群落种间关系分析.植物生态学报，（）：.，（）：.，（）：.王凤兰，牛建明，张庆.短花针茅群落主要物种种间关系的研究.华北农学报，（）：.郑超超，伊力塔，张超，等.浙江江山公益林物种种间关系及 排序.生态学报，（）：.，.：.，（）：.李雅男，张峰，史世斌，等.刈割留茬高度对大针茅草原群落组成及种间关系的影响.草地学报，（）：.，.，（）：.王伯荪，彭少麟.南亚热带常绿阔叶林种间联结测定技术研究 .种间联结测式的探讨与修正.植物生态学与