黄河三角洲湿地主要植物种群的生态位特征
黄河三角洲湿地主要植物种群的生态位特征 作者：李成波 赵先华
来源：《科技创新导报》2011年第25期
摘 要:运用TWINSPAN将黄河三角洲湿地67个样地划分为6个群落类型,并用Levins修正公式和Pianka公式分别计算了6个群落类型和总群落中各植物种的生态位宽度和生态位重叠。TWINSPAN划分而得的6个群落类型从A到F,水深逐渐下降而土壤盐分逐渐升高,同种湿地植物在不同的群落类型中生态位宽度不同,黄河三角洲湿地不同的植物种群之间的生态位重叠普遍较低,生态位分离较为明显。这取决于不同植物种群对不同水盐环境的适应能力。对水盐环境条件要求相似的物种之间的生态位重叠值相对较大,而对水盐环境条件要求差异较大的物种之间生态位重叠值接近或达到0。此外,根据生态位理论,并结合黄河三角洲湿地的具体情况,提出了在湿地植被保护和管理方面的一些具体措施。
关键词:生态位宽度生态位重叠盐地碱蓬芦苇柽柳湿地黄河三角洲
中图分类号:Q948 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)09(a)-0154-03
生态位理论是现代生态学的重要理论之一。生态位从本质上揭示了种群对外围环境的适应性以及种群之间相互作用的机理。生态位理论在种间关系、群落结构、种的多样性及种群进化等生态学理论研究中得到了广泛的应用,其在珍稀濒危植物保护、植被恢复、林业建设等方面也具有重要的实践意义。
黄河三角洲是我国三大河口三角洲之一。黄河从黄河高原携带来的泥沙在河口地区沉积造陆,使黄河三角洲每年新增湿地面积达32km2,是世界上面积增长最快、最为年轻的湿地生态系统。本文基于生态位理论中的生态位宽度和生态位重叠的计测,分析了黄河三角洲湿地主要植物种群的生态位特征,一方面,研究结论对于揭示河口三角洲湿地植物生态适应、资源利用、种间竞争等具有重要的理论意义;另一方面,也为河口三角洲湿地植被的保护与管理提供了科学依据,具有重要的实践意义。
1 材料与方法
1.1 研究区概况
黄河三角洲国家级自然保护区(N37°40′-38°10′,E118°41′-119°16′)地处我国山东省东营市黄河入海口,总面积15.3×104hm2,是以保护黄河口新生湿地生态系统和珍稀濒危鸟类为主体的自然保护区。属暖温带季风性气候区,具有明显的大陆性季风气候特点。区内四季分明,年平均气温12.1℃,无霜期196天,年降水量551.6mm,年蒸发量为1962mm。区内地势低平,自然坡降1/8000～1/12000。土壤质地以轻壤土和中壤土为主,土壤类型以潮土和盐土为主。黄河三角洲
水生植被和盐生植被丰富,主要植物种有芦苇、荻、穗状狐尾藻、柽柳、盐地碱蓬及补血草等,其中芦苇、柽柳及盐地碱蓬分布较广。
1.2 实验设计
布点综合考虑了湿地类型、植物覆被、距海距离和距黄河距离等多重因素,共布设
50m×50m样地67个。由于研究区内以草本为主,灌木(半灌木罗布麻按草本进行统计)仅柽柳一种,乔木仅旱柳一种,故每样地随机取1m×1m调查样方5个进行草本植物调查;由于研究区内以草本为主,灌木(半灌木罗布麻按草本进行统计)仅柽柳一种,乔木仅旱柳一种,对于有柽柳(灌木)存在的样地随机取10m×10m调查样方5个进行柽柳的数量统计;对于有旱柳(乔木)存在的样地取15m×15m调查样方5个进行旱柳的数量统计。
草本调查样方,直接计数各植物种的密度,用米尺测定株高,并目测估计投影盖度。灌木(柽柳)调查样方和乔木(旱柳)调查样方,分别计数柽柳和旱柳的密度,用米尺测定株高(旱柳由于米尺测定存在困难,部分目测估计),并目测估计投影盖度。计算每个样地各层片5个调查样方的平均值。综合草本、灌木和乔木三个层片数据最终作为该样地的植被数据。
1.3 数据处理
1.3.1 群落类型划分
采用重要值作为各物种在群落中的优势度指标。本文采用相对盖度和相对密度计测各样地植物种的重要值。公式为:
群落类型的划分:对67个样地的植物组成矩阵使用MOPED软件进行双向指示种分析(TWINSPAN),分类时设置Level of division为4,Minimum group size为10,将物种重要值分为0～0.01,0.01～0.10,0.10～0.20,0.20～0.40,0.40～0.60,>0.60六个等级。
1.3.2 生态位宽度
采用Levins提出,经Corwell修正的公式计算生态位宽度(Bi):
其中,Bi表示第i物种的生态位宽度,Pij表示第i物种在第h个样地的重要值占该种在该群落类型中所有样地的重要值总和的比例,r表示该群落类型的样地数[19]。
1.3.3 生态位重叠
采用Pianka生态位重叠公式[20]计算生态位重叠(Oij):
其中,Oij为种群i和j的生态位重叠;Pih和Pjh分别表示第i和第j物种在第h个样地的重要值占该种在所有样地的重要值总和的比例,r表示该群落类型的样地数。