貴州喀斯特石漠化區(qū)白刺花群落主要種群生態(tài)位分析

摘要：通過對貴州喀斯特區(qū)白刺花（Sophora davidii）群落野外樣地調(diào)查，分析其組成類型中12個優(yōu)勢種的生態(tài)位寬度、生態(tài)位相似性比例及生態(tài)位重疊。結(jié)果表明，生態(tài)位寬度排在前5位的分別是白刺花、粉枝莓、火棘、灰毛漿果楝、竹葉椒，白刺花利用資源的能力較強；白刺花在喀斯特石漠化生境中的適應(yīng)能力較強，并且根系發(fā)達(dá)，具有較強的固土護(hù)坡能力；各種對的生態(tài)位相似比例在0～1之間不等，物種利用資源的相似程度差異較大； 12個種群間并未表現(xiàn)出顯著的生態(tài)位完全重疊，各種群間利用資源的差異性顯著，表明種群對資源的共享趨勢并不明顯，顯示白刺花群落相對穩(wěn)定。

關(guān)鍵詞：貴州喀斯特石漠化區(qū)；白刺花（Sophora davidii）；群落；種群；生態(tài)位

中圖分類號：Q145+.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：0439-8114（2013）14-3286-04

生態(tài)位一詞首先是由Grinnel于1917年引入到生態(tài)學(xué)領(lǐng)域中，并把其定義為物種在環(huán)境中的最后分布單位[1-3]。生態(tài)位與種間競爭有關(guān)，同資源的利用密不可分[4]。生態(tài)位研究是近代生態(tài)學(xué)理論的重要內(nèi)容，種的生態(tài)位寬度和種間生態(tài)位重疊被認(rèn)為是物種多樣性及群落結(jié)構(gòu)的決定因素，反映了種群對資源的利用能力[5，6]及其群落的穩(wěn)定性。生態(tài)位寬度和生態(tài)位重疊的計算分析對不同植物環(huán)境適應(yīng)性的比較具有重要作用[7]。

白刺花（Sophora davidii）屬于豆科槐屬旱生灌木，又稱狼牙刺、鐵馬胡燒、苦刺[8-10]，除分布于河南、河北、山西、湖南、湖北、陜西、甘肅等地[9]外，還廣泛分布于貴州、云南、四川等西南巖溶地區(qū)。該物種不僅具有突出的耐干旱、耐貧瘠、耐火燒、耐踐踏、耐刈割等生態(tài)特性[10]，而且造林容易、成林時間短、根系發(fā)達(dá)（其主根發(fā)達(dá)，據(jù)測定地上部分的枝干高40 cm時，主根深入地下可達(dá)100 cm以下，側(cè)根集中生長在30 cm土層[9]）、固土保水等優(yōu)點，其花和種子中富含多種氨基酸（種子中必需氨基酸含量占總氨基酸的30.62%，花中必需氨基酸含量占總氨基酸的32.87%[11]）、維生素及礦質(zhì)元素[12]。此外，其花是很好的蜜源，種子食藥兩用，是一個生態(tài)效益和經(jīng)濟效益均較好的優(yōu)良樹種，也是喀斯特石漠化區(qū)灌叢草地改良及石漠化早期恢復(fù)階段的先鋒樹種。本研究通過對喀斯特地區(qū)白刺花群落組成類型中12個優(yōu)勢種進(jìn)行研究，揭示白刺花在喀斯特石漠化區(qū)早期恢復(fù)階段中的功能、生態(tài)適應(yīng)性及生態(tài)相似性，探討種群對資源的利用狀況及發(fā)展趨勢，從而為合理開發(fā)利用白刺花及有效治理石漠化提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于貴州省關(guān)嶺縣關(guān)鎮(zhèn)冬足村，地處珠江流域的重要干流北盤江的東岸，是典型的喀斯特地貌，耕地多為陡坡地，距關(guān)嶺縣城43 km，海拔1 060～1 079 m。氣候類型主要為半亞熱帶季風(fēng)濕潤氣候，光熱資源豐富，年均氣溫18.4 ℃，年均極端最高氣溫為32.4 ℃，年均極端最低氣溫為6.6 ℃，年降水量680～1 100 mm。年均積溫達(dá)6 542.9 ℃，季節(jié)分配極為不均，冬春旱及伏旱嚴(yán)重，全年無霜期在337 d以上，土壤為石灰土，pH 7.1～7.6。

2 研究方法

2.1 取樣及數(shù)據(jù)處理

3.1 物種重要值計算結(jié)果

對喀斯特石漠化區(qū)灌叢灌木群落演替階段主要種群白刺花的群落進(jìn)行調(diào)查研究，在5個樣地中出現(xiàn)植物物種共35種，其中出現(xiàn)頻率較高的是白刺花、粉枝莓、火棘、灰毛漿果楝、竹葉椒，其頻率均大于60%。群落組成類型主要為“白刺花+灰毛漿果楝+火棘+粉枝莓+竹葉椒”，其伴生樹種除了有云實、木通、異葉鼠李、馬棘等外，還包括石巖楓、刺楸、莢蒾、梗花雀梅藤等多種。研究發(fā)現(xiàn)，在喀斯特石漠化區(qū)早期群落演替階段，主要以藤刺灌叢為主，并有多個群落組成類型，而“白刺花+灰毛漿果楝+火棘+粉枝莓+竹葉椒”群落類型只是喀斯特峽谷石漠化區(qū)的一種，也是喀斯特石漠化區(qū)植物群落的典型代表（表1）。

3.2 生態(tài)位寬度

生態(tài)位寬度主要反映物種對資源利用的程度，樹種生態(tài)位寬度越大，其生態(tài)適應(yīng)能力赿強，生存機會越大，分布越廣。從表2可知，在灌叢灌木階段，白刺花群落組成類型中，生態(tài)位寬度排在前5位的分別是白刺花、灰毛漿果楝、竹葉椒、火棘、粉枝莓，在該群落組成類型中這5種生態(tài)位寬度較寬，說明在喀斯特地區(qū)特別是在石漠化地區(qū)早期恢復(fù)階段，其分布較廣、數(shù)量較多、利用資源充分，成為該群落類型的優(yōu)勢種。在喀斯特石漠化區(qū)灌叢灌木群落階段有很多群落組成類型，但經(jīng)過多年的研究發(fā)現(xiàn)，這些種都是這階段的常見種、廣泛種、優(yōu)勢種。白刺花根系發(fā)達(dá)，特別是在喀斯特石漠化區(qū)，巖石裸露率高，土層淺薄、土壤總量少，白刺花在早期恢復(fù)階段作為先鋒種，很快適應(yīng)惡劣環(huán)境，對治理石漠化有較好的效果。因為在恢復(fù)早期，其有利于遮陰，使一些相對耐陰植物侵入。各個種群的生態(tài)位寬度表明了它們在群落的地位與作用。

3.3 生態(tài)位相似性比例

從表3可知，各種對的生態(tài)位相似比例Cih在0～1之間不等，說明在“白刺花+灰毛漿果楝+火棘+粉枝莓+竹葉椒”群落組成類型中物種利用資源的相似程度差異較大。其可能的原因是在該群落組成類型中，優(yōu)勢種較為明顯，而其他伴生種分布無規(guī)律，大多成集群分布，其物種利用資源的程度有較大差異；另一個方面是在早期階段，大多物種為陽性樹種，由于以白刺花為主的物種覆蓋面積較廣，一些喜陽物種無法與之共同生長，表明在灌叢灌木階段，該群落組成類型相對穩(wěn)定，但該類型一旦受到外界不利的干擾，隨著演替的進(jìn)行，其他喜陽植物占據(jù)優(yōu)勢地位，其群落類型將會發(fā)生改變。對于相似度較大的物種對，利用資源的相似程度較大，如異葉鼠李與構(gòu)樹（11-12）相似度為0.986 1，莢蒾與構(gòu)樹（9-12）相似度為0.985 1。

3.4 生態(tài)位重疊值

當(dāng)兩個物種利用同一資源或共同占有某一資源要素（食物、營養(yǎng)成分、空間等）時，會出現(xiàn)生態(tài)位重疊現(xiàn)象。生態(tài)位重疊較大的物種，或具有相近的生態(tài)特性，或?qū)Νh(huán)境因子具有互補性要求，即生態(tài)位重疊是兩個物種與生態(tài)因子聯(lián)系上的相似性[15]。

12個優(yōu)勢種構(gòu)成66個物種對，其中主要種群Lih生態(tài)位重疊值大于0.04，即0.040.09有18對，占27.27%；主要種群Lhi生態(tài)位重疊值為0.04～0.07，即0.04

4 結(jié)論與討論

1）在喀斯特地區(qū)“白刺花+灰毛漿果楝+火棘+粉枝莓+竹葉椒”是喀斯特地區(qū)較典型群落組成類型。在該群落組成類型中，生態(tài)位寬度排在前5位的分別是白刺花、灰毛漿果楝、竹葉椒、火棘、粉枝莓，白刺花利用資源的能力較強，在喀斯特石漠化生境中的適應(yīng)能力較強，并且根系發(fā)達(dá)，具有較強的固土護(hù)坡能力。

2）在喀斯特地區(qū)“白刺花+灰毛漿果楝+火棘+粉枝莓+竹葉椒”群落組成類型中，各種對的生態(tài)位相似比例Cih在0～1，物種利用資源的相似程度差異較大。在灌叢灌木群落演替階段，該群落組成類型相對穩(wěn)定。

3）種群間的生態(tài)位重疊除表征生態(tài)相似性外，還反映競爭關(guān)系，這與環(huán)境條件變化相關(guān)。在該群落組成類型中，群落主要樹種生態(tài)位重疊基本上是種群的生態(tài)位寬度越大，與其他種群的生態(tài)位重疊的機會越大，反之則越小。通過對白刺花種群生態(tài)位研究發(fā)現(xiàn)，具有較大生態(tài)位寬度種群之間的生態(tài)位重疊值未必高，可能是物種本身生態(tài)學(xué)特性不同，對資源位要求不完全一致，從而導(dǎo)致生態(tài)位重疊值不高。12個種群間并未表現(xiàn)出顯著的生態(tài)位完全重疊，各種群間利用資源的差異性顯著，表明種群對資源的共享趨勢并不明顯，顯示白刺花群落相對穩(wěn)定。

4）在喀斯特石漠化區(qū)，白刺花具有較大利用前景，除作為植被恢復(fù)的先鋒種外，也是很好的飼料及蜜源植物，合理開發(fā)利用白刺花資源，對于喀斯特石漠化地區(qū)生態(tài)恢復(fù)及增加農(nóng)民經(jīng)濟收入有重要的現(xiàn)實意義。

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