蘇強 魯婭娜 劉矜杰
內蒙古自治區林業科學研究院
種群是物種在自然界中存在的基本單位,其結構、分布格局及動態一直是生態學中研究的熱點問題。賀蘭山是我國西部一條重要的自然地理分界線——溫帶草原與溫帶荒漠分界線,也是我國特有植物8 個多度中心之一的核心區,研究賀蘭山的植物種群對該區資源保護和合理利用具有重要意義。
小葉金露梅屬于薔薇科金露梅屬的落葉灌木。生長于草原帶的山地和丘陵坡地,也見于荒漠區的山地,如錫林郭勒盟的阿巴嘎旗、太仆寺旗、西烏珠穆沁旗,巴彥淖爾市的烏拉特中旗、烏拉特后旗,鄂爾多斯市的鄂托克旗,阿拉善盟的龍首山、賀蘭山。小葉金露梅為生態幅較廣的旱中生植物,具有耐寒、耐旱、耐瘠薄等特性,而且花期較長、花瓣艷麗,具有較高的觀賞價值,其在保持水土、涵養水源、庭院觀賞等方面有良好的應用前景,資源價值越來越受到人們的關注。但是,受開礦和放牧等人類活動的影響,小葉金露梅的生境受到嚴重破壞,致使其生長衰退,種群數量也逐漸減少。
近年來,關于小葉金露梅的研究集中在植物區系與資源分布、生物學特性、群落特征、繁育技術、觀賞利用、藥用價值等方面。研究者對寧夏境內賀蘭山東坡的小葉金露梅研究較多,對于內蒙古境內賀蘭山西坡小葉金露梅研究較少。本文選取賀蘭山西坡的小葉金露梅種群作為研究對象,通過對種群結構和分布格局進行研究,探討小葉金露梅的種群結構、空間格局與生境間的關系,旨在為賀蘭山小葉金露梅的保護和合理利用提供依據。
賀蘭山位于內蒙古阿拉善高原和寧夏銀川平原之間,西坡屬內蒙古阿拉善盟,東坡在寧夏境內,海拔2000~3000 米,山體近南北走向,呈弧形,綿延約270 千米,東西寬約20~40 千米。

內蒙古賀蘭山小葉金露梅
賀蘭山西坡位于西部干旱區,水、熱條件差異較大,年均氣溫7.6 ℃,≥10 ℃有效積溫1800~2300℃,年降水量300~350 毫米。地帶性土壤主要有灰褐土、棕鈣土、灰漠土等類型。森林植物群落主要有青海云杉、油松、灰榆疏林;灌木群落主要有蒙古扁桃、小葉金露梅、虎榛子等灌叢。
研究區在哈拉烏溝,分別在平緩陽坡(種群A)、陡峭陰坡(種群B)設置典型樣地3 個,樣地大小為10 米×10 米。記錄樣地東南角的地理坐標、海拔、坡向、坡度。采用相鄰網格法,將典型樣地劃分成5 米×5 米的4 個樣方,以每個樣地的東南角為基礎點記錄每個灌叢的橫、縱坐標,同時測量灌叢的高度和冠幅。在樣地中心點和東南角、西北角設置1 米×1 米的草本樣方3 個,調查每個草本樣方內植物種名、株數、高度、多度等。在每個樣地的西南角挖1 個10 厘米×80 厘米×60 厘米的土壤剖面,在0~10 厘米、10~20 厘米、20~40 厘米、40~60 厘米的4 層土壤中,用環刀法采集土樣,每次取樣重復3 次。
以10 厘米為間隔劃分灌叢高和冠幅等級,應用大小級結構分析小葉金露梅的種群結構特征。采用點格局分析法分析不同尺度下小葉金露梅種群的空間分布格局,利用ADE-4 軟件完成數據分析。
兩個小葉金露梅種群所處的生境不同(表1),種群B 的土壤礫石含量較小,土壤有機質含量和0~40 厘米平均土壤含水量都明顯高于種群A,表明種群B 生境好于種群A。兩個生境下的小葉金露梅種群間也有一定的差異,種群A 的密度是種群B 的2.3倍,灌叢高和冠幅明顯小于種群B。

表1 不同生境類型小葉金露梅樣地的基本情況
由圖1 可知,兩個生境下小葉金露梅種群的灌叢高結構存在差異。種群A 灌叢高均在80 厘米以下,主要集中在20~60 厘米,占個體總數的83%;種群B 的灌叢高可達108 厘米,主要集中在30~70 厘米,占個體總數的61%,其余高度分級內的個體數都在3以下。

圖1 不同小葉金露梅種群灌叢高結構
由圖2 可知,兩個生境下小葉金露梅種群的冠幅結構明顯不同。種群A 的冠幅集中在10~50 厘米,占82%,最大為79 厘米;種群B 的冠幅主要集中在10~70 厘米之間,占87%,最大為108 厘米。

圖2 不同小葉金露梅種群冠幅結構
由圖3 可知,兩個生境下小葉金露梅種群的空間分布格局有一定的差異。種群A 的空間分布格局變化顯著,在取樣半徑小于3 米時為聚集分布,隨著空間尺度的增加,種群呈隨機分布。種群B 的分布特征不隨取樣半徑變化,始終呈明顯的隨機分布。

圖3 小葉金露梅不同種群空間分布格局
經踏查發現,賀蘭山西坡的小葉金露梅群落是賀蘭山重要灌木類型之一,見于2000 米以上的陽坡和陡峭陰坡,在陽坡常形成小葉金露梅純群落,伴生有少量的灰榆、蒙古扁桃、芨芨草等植物;在陡峭陰坡常與小葉忍冬組成群落,伴生有蒙古繡線菊、灌木鐵線蓮等植物。
兩個小葉金露梅種群及其生境均存在一定差異,陽坡種群A 的密度大、灌叢高和冠幅較小,陰坡種群B 的密度小,而灌叢高和冠幅較大,這與已有的關于賀蘭山蒙古扁桃的研究結果相似,可能與生境中礫石含量、土壤含水量和土壤有機質含量有較密切關系。兩個種群的灌叢高結構和冠幅結構基本相近,其灌叢數量較多,且沒有發現枝條干枯現象。調查時還發現兩個樣地內都存在小葉金露梅的更新小苗,表明該區的小葉金露梅種群處于一個較為穩定的狀態,種群自我更新良好。
陽坡形成的小葉金露梅純群落,在取樣半徑小于3 米時為聚集分布,這與其生物學特性和生境有直接關系,隨著空間尺度的增大,種群呈隨機分布,這是由于幼苗聚集在母株周圍,隨著其生長發育進程的延續,種群內個體間競爭越來越激烈,進而造成種群聚集度減弱,成年階段轉變為隨機分布,這與已有的研究結果一致。陡峭陰坡的小葉金露梅種群呈隨機分布,主要是由于生長環境優越、植物種類多,從而導致種間競爭激烈。