喀斯特山地草地植被分布特征研究
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作者: 张文 张建利 莫本田 吴佳海
摘要选择贵州典型喀斯特山地草地植物群落为研究对象，采用标准样地调查法，对不同海拔的植物群落进行调查，分析喀斯特山地草地植物群落密度特征和种群密度特征，以及群落密度和调查样点共有种与海拔之间的关系，结果表明：喀斯特山地草地植物群落属性是种群属性的综合效应。
关键词草地植被；分布特征；海拔；相关性分析；喀斯特
中图分类号S812；Q948文献标识码A文章编号 1007-5739（2011）11-0230-02
贵州省属长江、珠江中上游地区，是我国典型喀斯特区域之一，由于其地理位置较特殊，其生态环境的优劣将直接影响到整个长江、珠江流域的生态安全。因此，贵州喀斯特植被研究仍是我国长江、珠江上游地区生态恢复相关研究的重点问题。以往对于喀斯特地区植物恢复研究已有相关报道，但多集中在喀斯特形成机制[1-3]、森林演替[4-5]、森林土壤[6]以及森林生态系统与环境之间的关系和评价等方面[7-8]。喀斯特山地草地相关研究较少，尤其是喀斯特山地草地植物状况研究鲜有报道。
本研究旨在通过对喀斯特山地草地植被现状进行研究，以完善喀斯特山地草地现有植被资料，为喀斯特山地草地植被恢复提供支持，为发展喀斯特地区草地畜牧业奠定基础。
1材料与方法
1.1研究区域概况
研究区域位于云贵高原中段，贵州省睛隆县境内。地处北纬25°33′～26°11′，东经105°1′～105°25′，土地总面积13.31万hm2，耕地面积1.409万hm2，喀斯特面积占土地面积的55%。该地区属高原峡谷喀斯特地貌类型，最高海拔2 025 ｍ，最低海拔543 ｍ，地形起伏大，具有山高、谷深、坡陡的特点，大部分地带属二迭纪岩层风化而成的黄壤土[9]。属于北亚热带湿润季风气候区，雨热同步，其气候垂直分布差异明显，年均日照时数1 462 h，年降水量1 500~1 650 mm，年平均气温14 ℃，无霜期320 d，光热资源充足，降水量丰富[10]。研究区域自然资源贫乏，自然植被中乔木层发育欠佳，灌草发育较好，生态环境极为脆弱。
1.2样地设置
2011年3月初，在贵州省晴隆县境内，沿海拔梯度布设草地植物群落调查样点。根据西南喀斯特环境和植被状况等特征选择典型样地。分别设置样点Ⅰ（北纬25°51′38.8″，东经105°10′50.1）、样点Ⅱ（北纬25°41′14.8″，东经105°11′8.3″）、样点Ⅲ（北纬25°51′50.7″，东经105°11′52.4″）、样点Ⅳ（北纬25°52′7.2″，东经105°10′54.5″）、样点Ⅴ（北纬25°51′36.8″，东经105°13′49.8″），共计5个调查样点（表1）。
1.3调查方法
采用典型样地法对喀斯特山地草地植物群落进行调查。分别在海拔689、818、1 021、1 136、1 332 m共设置5个调查样点。每个调查样点随机设置100 cm×100 cm具有代表性的典型喀斯特山地草地植物群落样方15个，分别统计每个样方内的草地植物物种及每个种群的密度。
1.4数据处理
均采用SPSS 13.0软件和Microsoft Office Excel 2003软件完成调查数据的统计分析与整理。
2结果与分析
2.1植被分布特征
对喀斯特山地草地植被群落密度进行分析。从图1a可以看出，群落密度沿垂直地带分布规律呈现出逐步增加趋势。喀斯特山地草地植物样点Ⅰ（689 m）的群落密度为38.2株/m2，喀斯特山地草地植物样点Ⅱ（818 m）的群落密度为62.5株/m2，喀斯特山地草地植物样点Ⅲ（1 021 m）的群落密度为80.0株/m2，喀斯特山地草地植物样点Ⅳ（1 136 m）的群落密度为94.6株/m2，喀斯特山地草地植物样点Ⅴ（1 332 m）的群落密度为115.0株/m2。
这一结果表明，喀斯特山地草地高海拔地区群落密度较大，低海拔地区群落密度较小，且群落密度变化与海拔呈正相关关系。
对喀斯特山地草地植物种群密度分析发现，矛叶荩草（Arthraxon lanceolatus）、扭黄茅（Heteropogon contortus）、鼠尾粟（Sporobolus fertilis）种群均出现在所有调查样点中。这一结果表明，研究区域中，矛叶荩草、扭黄茅、鼠尾粟植物适应性强，其分布不受海拔因素的影响。
从图1b可以看出，矛叶荩草种群沿垂直地带分布规律呈现出逐步增加的趋势。其中，调查样点Ⅰ（689 m）中矛叶荩草种群落密度为5.8株/m2，调查样点Ⅱ（818 m）中矛叶荩草种群落密度为11.8株/m2，调查样点Ⅲ（1 021 m）中矛叶荩草种群落密度为11.6株/m2，调查样点Ⅳ（1 136 m）中矛叶荩草种群落密度为12.6株/m2调查样点Ⅴ（1 332 m）中矛叶荩草种群落密度为18.2株/m2。
从图1c可以看出，扭黄茅种群沿垂直地带分布规律呈现出先增加后降低的趋势。其中，调查样点Ⅰ（689 m）中扭黄茅种群落密度为5.0株/m2，调查样点Ⅱ（818 m）中扭黄茅种群落密度为5.4株/m2，调查样点Ⅲ（1 021 m）中扭黄茅种群落密度为23.4株/m2，调查样点Ⅳ（1 136 m）中扭黄茅种群落密度为20.2株/m2，调查样点Ⅴ（1 332 m）中扭黄茅种群落密度为18.4株/m2。
从图1d可以看出，鼠尾粟群沿垂直地带分布规律呈现出先增加后降低的趋势。其中，调查样点Ⅰ（689 m）中鼠尾粟种群落密度为2.2株/m2，调查样点Ⅱ（818 m）中鼠尾粟种群落密度为9.2株/m2，调查样点Ⅲ（1 021 m）中鼠尾粟种群落密度为2.4株/m2，调查样点Ⅳ（1 136 m）中鼠尾粟种群落密度为0.8株/m2，调查样点Ⅴ（1 332 m）中鼠尾粟种群落密度为2.4株/m2。
2.2植被密度与海拔相关系分析
对喀斯特山地草地植被群落密度与海拔进行相关性分析发现，群落密度与海拔达到显著正相关关系。群落密度与海拔回归方程为：
y=-0.76 x2+23.16 x+17.0（R2=0.99，P＜0.01）
对喀斯特山地草地植物种群密度与海拔进行相关性分析发现，矛叶荩草、扭黄茅、鼠尾粟种群密度与海拔没有显著相关关系。
矛叶荩草种群密度与海拔回归方程为：
y=-0.029 x2+2.39 x+4.52（R2=0.85；P＞0.05）
扭黄茅种群密度与海拔回归方程为：
y=-1.83 x2+15.13 x-10.8（R2=0.73；P＞0.05）
鼠尾粟种群密度与海拔回归方程为：
y=-0.4 x2+1.6 x+3（R2=0.20；P＞0.05）
这一结果表明，喀斯特山地草地植物群落密度与海拔具有密切关系，而种群密度与海拔没有明显的关系，这一结果恰好说明了，喀斯特山地草地植物群落属性是种群属性的综合效应。
3结论
喀斯特山地草地植物群落密度变化与海拔呈显著正相关关系，其回归方程为：
y=-0.76 x2+23.16 x+17.0（R2=0.99，P＜0.01）
叶荩草、扭黄茅、鼠尾粟的种群密度与海拔没有显著的相关关系。喀斯特山地草地植物群落密度与海拔具有密切关系，而种群密度与海拔没有明显的关系，这一结果恰好说明了，喀斯特山地草地植物群落属性是种群属性的综合效应。
4参考文献
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