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《北京林业大学》 2009年
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宁夏贺兰山国家级自然保护区植物多样性及其保护研究

金山  
【摘要】: 宁夏贺兰山国家级自然保护区位于贺兰山东坡的中段和北段,地理坐标为38°19′~39°22′N、105°49′~106°41′E,总面积2 062.66 km~2。本文在大量的野外调查的基础上,研究了宁夏贺兰山国家级自然保护区的植物区系、物种多样性和植被多样性,评定了植物优先保护级别和优先保护群丛。 1.宁夏贺兰山国家级自然保护区野生维管束植物共有81科、317属、731种(包括种下等级)。其中蕨类植物8科、9属、15种;分别占该保护区野生维管束植物科、属、种总数的9.88%、2.84%和2.05%;裸子植物种类贫乏,只有3科、5属、8种,分别占科、属、种总数的3.70%、1.58%、1.09%;被子植物有70科、303属、708种,分别占科、属、种总数的86.42%、95.58%、96.85%。 2.宁夏贺兰山国家级自然保护区野生维管束植物区系分析结果表明,科的分布区类型中,世界广布科有40科,占种子植物总科数的54.79%,占有绝对优势。属的区系成分以温带成分占绝对优势,共计232属,占总数属73.19%。种的地理成分共有15个类型和20个变型,各大类型中优势不明显,东亚成分占总种数的22.57%,是本区最大的一个类型;其次为东古北极成分(13.00%)、古北极成分(12.18%)、蒙古成分(11.08%)和泛北极成分(9.71%),这些区系成分对本区的影响相当。在生活型谱中,地面芽植物的种类最多,达362种,占总种数的49.52%;一年生植物次之,有126种,占总种数的17.24%;隐芽植物种类也较多,有108种,占总种数的14.77%;高位芽植物较少,有85种,占总种数的11.63%;而地上芽植物最少,只有50种,占总种数的6.84%;。水分生态类型中,以中生植物最多,有457种,占总种数的62.77%;旱生植物次之,占19.78%,说明该保护区整体环境以半干旱为主。 3.运用综合数量评价方法,对718种植物的濒临消失风险评估的结果显示,宁夏贺兰山国家级自然保护区内极易消失种有14种,容易消失种有29种,可能消失种55种,安全种620种;根据优先保护指数的大小确定保护级别,评定结果显示,一级保护植物有38种,二级保护植物有90种,普通保护植物有590种。 4.植物多样性分布规律研究结果表明:α多样性(Patrick丰富度指数,Simpson指数、Shannon-Wiener指数、pielou均匀度指数、Brillouin指数、Mcintosh指数)在海拔3100 m~3200 m段为最高,2700 m~2800 m段最低;森林群落物种多样性在1800m~2200 m海拔段最高,2700 m~2800 m段最低;灌木群落的物种多样性随海拔升高而增加,在2000 m~2100 m段多样性最高。β多样性方面,Wilson指数在海拔1200m~2400 m范围内,呈现3个高峰,即在1400 m~1500m、1900 m~2000 m和2200 m~2300m海拔段,说明在这三个海拔段内物种交替速度较快,物种间的差异性较大;Whittaker指数在海拔1400 m~1600 m和1700 m~1900m两个海拔段的物种多样性比其他海拔段的高。α物种多样性在不同坡向上的比较结果显示,东坡的物种多样性最高,其次为北坡和西南坡,多样性最小的是东北坡;在不同坡度段上,20°~30°坡上的多样性最高,40°~50°坡的多样性最低,但差异很小,说明在50°以下坡度范围内,α多样性与坡度的关系不为密切。不同调查区间α多样性比较结果表明,从南到北,物种多样性存在明显的两个界限,南部为榆树沟,北部为汝箕沟,榆树沟以南地区和汝箕沟以北地区物种多样性近相等,中间地区的物种多样性显著高于这二者。不同调查区Jaccard相似性指数计算结果表明,苏峪口与其他调查区间的相似性最高。 5.根据283块样地资料,可将宁夏贺兰山国家级自然保护区植被分为9个植被型,35个群系,79个群丛。以群系为单位比较主要植被类型的α物种多样性的结果显示,以蒙古绣线菊灌丛的多样性最高,以灰榆—牛尾蒿疏林次之,多样性最低是叉子圆柏灌丛。森林群落的多样性比较结果,不论是整个群落的多样性还是分层多样性,青海云杉林的多样性最低。灌木群落多样比较结果,小叶金露梅灌丛、毛蕊杯腺柳灌丛、鬼箭金鸡儿灌丛、紫丁香灌丛、小叶忍冬灌丛、蒙古绣线菊灌丛的多样性指数明显高于其他灌丛。在所有灌丛中叉子圆柏灌丛和斑籽麻黄灌丛的多样性最低。比较33种群落相似性的结果显示,很多群落间的相似性指数在0~0.6之间,毛蕊杯腺柳灌丛和鬼箭金鸡儿灌丛分别与5种荒漠群落的相似性均为0;相似性最高的是毛蕊杯腺柳灌丛与鬼箭金鸡儿灌丛,相似性指数达0.59。 6.植被垂直分布规律,在海拔1500 m以下分布的植被类型主要有短花针茅草原、中亚细柄茅草原、灌木亚菊+戈壁针茅等荒漠草原植被和红砂荒漠、松叶猪毛菜荒漠等荒漠植被。在海拔1600 m~2000 m主要分布灰榆林、多种温性灌丛以及灰榆疏林,2000 m以上主要为针叶林,还有叉子圆柏灌丛、毛蕊杯腺柳灌丛和鬼箭金鸡儿灌丛。按坡向统计,半阳坡上分布的植被类型最多,其次为半阴坡和阴坡,最少的是阳坡。前两种坡向上几乎所有的植被类型都有分布,阴坡上主要以针叶林和灌丛为主,阳坡上主要为灌丛和疏林。斑籽麻黄灌丛、鬼箭金鸡儿灌丛和沙冬青荒漠在阳坡上的分布频率在50%以上,说明这几种群落适合在阳坡发育;青海云杉林、紫丁香灌丛、松叶猪毛菜灌丛在阴坡的频率超过50%,最适合分布于阴坡。在20°~30°坡度段上分布的植被种类最丰富,其次为10°~20°坡度段,植被种类分布最少的是40°~50°坡度段。在0°~10°坡度段内分布有14种植被类型,其中,四合木灌丛的分布频率为100%,珍珠柴荒漠的频率为50%,灌木亚菊、短花针茅草原的分布频率高峰也在这坡度段内。10°~20°坡度段上出现25种植被类型,杜松林和灰榆—白羊草疏林、短花针茅草原、以及灌木亚菊、中亚细柄茅草原等植被的分布频率最高值在这坡度段内。在20°~30°坡度段上,出现灰榆林、小叶金露梅灌丛、小叶忍冬灌丛、紫丁香灌丛、蒙古绣线菊灌丛、狭叶金鸡儿灌丛、松叶猪毛菜荒漠、中亚细柄茅草原和灰榆—白莲蒿疏林的分布频率最高值。在30°~40°坡度段上,青海云杉林、毛蕊杯腺柳灌丛、鬼箭金鸡儿灌丛和灰榆、灌木亚菊疏林的分布频率均超过50%,内蒙野丁香灌丛和几种疏林的分布频率高峰也在此海拔段内。40°~50°坡度段上只出现11种植被类型,灰榆、术叶菊、短花针茅疏林和灰榆—牛尾蒿疏林的高峰值出现在此坡度段。 7.各调查区植被类型相似性结果表明,青羊沟至插旗沟的11个调查区之间的相似性最高。南北两端的几个调查区与其他调查区间的相似性系数较低,说明这些调查区植被类型少,尤其处于最北端的柳条沟与其他调查区的相似性最低。 8.群丛优先保护级别研究结果,划分一级保护群丛8个,有灰榆—紫丁香+大披针苔草群丛、杜松—毛灰枸子—白莲蒿+阿拉善鹅观草群丛、油松—灰枸子—大披针苔草群丛、青海云杉—毛蕊杯腺柳—珠芽蓼群丛、灰榆—蒙古绣线菊—大披针苔草群丛等,累计确限度均在0.03以上;二级保护群丛15个,累计确限度在0.02~0.03之间;普通保护群丛56个。
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