賀俊英， 王志新， 哈斯巴根

(內(nèi)蒙古師范大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，內(nèi)蒙古呼和浩特 010022)

光梗蒺藜草(CenchruscalyculatusCav.)屬禾本科蒺藜草屬，一年生草本植物[1-2]，起源于南美洲，在我國(guó)廣州、海南和臺(tái)灣等熱帶地區(qū)均有分布，近幾年在內(nèi)蒙古、遼寧、湖南、河北、北京等地陸續(xù)有發(fā)現(xiàn)記錄[3-4]。光梗蒺藜草約于20世紀(jì)70年代傳入內(nèi)蒙古通遼市科左后旗[5]，由于人、畜、交通工具的傳播，已遍布全旗道路兩側(cè)、村屯周?chē)?、田間地頭。在大青溝國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)也有大面積發(fā)生，分布于保護(hù)區(qū)主要道路兩側(cè)，并且已在主要旅游景點(diǎn)形成集中成片的單一群落，甚至在保護(hù)區(qū)的核心區(qū)也有分布，嚴(yán)重威脅著保護(hù)區(qū)的生物多樣性和旅游業(yè)的發(fā)展。經(jīng)調(diào)查，光梗蒺藜草目前已經(jīng)在通遼市和赤峰市9個(gè)旗縣109個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)均有分布，面積超過(guò) 6.67萬(wàn)hm2，并沿公路沿線迅速擴(kuò)散，對(duì)入侵地的農(nóng)林牧業(yè)、人民生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及生態(tài)系統(tǒng)的平衡造成嚴(yán)重威脅與破壞[3]。光梗蒺藜草既能在壤土又能在沙土上生存，在沙質(zhì)土的長(zhǎng)勢(shì)更好，鑒于此，本研究選擇光梗蒺藜草在內(nèi)蒙古地區(qū)最早入侵的通遼市科左后期作為研究地點(diǎn)、不同沙地類(lèi)型作為研究生境，以期揭示光梗蒺藜草在不同生境條件下的入侵狀況，旨在為深入研究其入侵機(jī)制提供基礎(chǔ)資料。

1 試驗(yàn)方法

研究地點(diǎn)為內(nèi)蒙古通遼市科爾沁左翼后旗哈日烏蘇，位于科爾沁沙地東南邊陲，地處43°08′N(xiāo)、122°34′E，海拔216 m，地貌特點(diǎn)為固定沙丘、半固定沙丘、流動(dòng)沙丘相結(jié)合[6]。在研究區(qū)內(nèi)選擇有光梗蒺藜草生長(zhǎng)的地段，依據(jù)不同生長(zhǎng)生境，各設(shè)置1塊樣地(表1)，每塊樣地設(shè)置1 m×1 m樣方，進(jìn)行編號(hào)與野外調(diào)查。

調(diào)查內(nèi)容包括每個(gè)樣方內(nèi)的物種組成、植物蓋度、密度。利用調(diào)查數(shù)據(jù)計(jì)算植物的相對(duì)密度、相對(duì)蓋度、相對(duì)頻度，然后計(jì)算植物的重要值[7]，計(jì)算方法如下：

相對(duì)密度=樣方內(nèi)某種植物的密度/群落所有植物密度總和；

相對(duì)蓋度=樣方內(nèi)某種植物的蓋度/所有植物種蓋度總和；

相對(duì)頻度=樣方內(nèi)某種植物的頻度/所有植物種頻度總和；

重要值=相對(duì)密度+相對(duì)蓋度+相對(duì)頻度。

不同樣地類(lèi)型中的植物多樣性采用Shannon多樣性指數(shù)(H′)和Shannon均衡度指數(shù)(E)[8]計(jì)算：

H′=-∑(Pi·lnPi)E=H′/lnS

式中：Pi=ni/N，ni為第i個(gè)種的個(gè)體數(shù)量，N為總個(gè)體數(shù)量，S為物種總數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 樣地中植物種類(lèi)分析

全部樣方共統(tǒng)計(jì)到26種植物(表2)，它們分屬于10科，23屬：雙子葉植物為藜科、豆科、菊科等，共16種，禾本科植物為9種，蕨類(lèi)植物1種；其中一年生植物有18種，多年生植物有8種。

2.2 不同樣地類(lèi)型中光梗蒺藜草的地位

不同樣地類(lèi)型中，各物種的重要值見(jiàn)表2。分析可知，樣地L優(yōu)勢(shì)種為沙蓬，伴生有狗尾草、差巴嘎蒿，光梗蒺藜草為偶見(jiàn)種之一；樣地P優(yōu)勢(shì)種為止血馬唐，伴生有狗尾草、華蟲(chóng)實(shí)、大麻、金色狗尾草，光梗蒺藜草為偶見(jiàn)種之一；樣地S優(yōu)勢(shì)種為沙蓬，伴生有狗尾草、華蟲(chóng)實(shí)、光梗蒺藜草；樣地J優(yōu)勢(shì)種為光梗蒺藜草，伴生有狗尾草、華蟲(chóng)實(shí)、止血馬唐。光梗蒺藜草在半固定沙地上占主導(dǎo)地位。

表2 不同樣地類(lèi)型中植物種的重要值

2.3 不同樣地類(lèi)型中光梗蒺藜草的相對(duì)蓋度及重要值

由圖1可見(jiàn)，在樣地類(lèi)型L、S、P中光梗蒺藜草的相對(duì)蓋度幾乎為零，由重要值來(lái)看，作用都不大，僅在樣地類(lèi)型S中地位稍高，但也不起主導(dǎo)作用。而在類(lèi)型J中其相對(duì)蓋度很大，達(dá)到了0.9，且其重要值達(dá)到了1.9，成為樣地中的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)植物。即光梗蒺藜草在半固定沙地上的生長(zhǎng)繁殖遠(yuǎn)高于其他幾種沙質(zhì)環(huán)境。

2.4 不同樣地類(lèi)型中的植物多樣性分析

由表3可知，4種植物樣地類(lèi)型中，類(lèi)型P(固定沙地)上的多樣性指數(shù)顯著高于其他類(lèi)型，不論是多樣性指數(shù)還是均衡度指數(shù)，類(lèi)型J(即半固定沙地)均相對(duì)為小，可能光梗蒺藜草有導(dǎo)致半固定沙地植物多樣性減弱的趨勢(shì)。

表3 不同樣地類(lèi)型的植物多樣性及均衡度

2.5 不同樣地類(lèi)型中共有種的分析

由表2可知，光梗蒺藜草、狗尾草、刺沙蓬3種植物為4種樣地類(lèi)型中共同分布的種類(lèi)。狗尾草在4種樣地類(lèi)型中重要值均在0.2以上，在草本層中其作用較為重要。刺沙蓬雖同時(shí)存在于研究所及的不同樣地類(lèi)型中，但重要值均不高。光梗蒺藜草在樣地類(lèi)型J中其重要值極大，成為絕對(duì)優(yōu)勢(shì)植物，但在其他群落類(lèi)型中的重要值則不高，對(duì)群落的作用和影響很小，說(shuō)明光梗蒺藜草最適宜于半固定沙地的環(huán)境。

3 結(jié)論

光梗蒺藜草具有極強(qiáng)的生命力，耐寒、耐旱、耐貧瘠、抗病蟲(chóng)害，花期以后由于具有刺苞，牲畜不敢取食，幾乎沒(méi)有天敵，適合在多種類(lèi)型的土壤上生存，尤其適于在沙質(zhì)土壤上生長(zhǎng)[9]。在本研究的4種沙地類(lèi)型中，光梗蒺藜草最適宜生長(zhǎng)于半固定沙地上，不僅是半固定沙地的優(yōu)勢(shì)種，而且導(dǎo)致半固定沙地植物多樣性減弱。許多外來(lái)植物在其入侵生境中可以通過(guò)形成大面積單優(yōu)群落，降低物種多樣性[10-11]，主要是入侵植物生活力強(qiáng)，在入侵地發(fā)生了適應(yīng)性變化，促使自身更好生長(zhǎng)和繁殖[12-14]。本研究中可見(jiàn)，4種樣地類(lèi)型中，類(lèi)型J(半固定沙地)的Shannon多樣性指數(shù)最低，由于光梗蒺藜草具有較強(qiáng)的生態(tài)適應(yīng)性和繁殖能力，在適宜生境中，它可通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)占據(jù)本地物種生態(tài)位，排斥本地物種使其失去生存空間，導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)的物種組成和結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，破壞物種多樣性，使分布物種趨向單一。今后進(jìn)一步研究中，我們更應(yīng)該注意光梗蒺藜草在內(nèi)蒙古地區(qū)半固定沙地的入侵與防治。

參考文獻(xiàn)：

[1]馬毓泉.內(nèi)蒙古植物志[M]. 2版.呼和浩特：內(nèi)蒙古人民出版社，1994：320.

[2]陳守良，金岳杏，莊體德，等. 中國(guó)植物志[M]. 北京：中國(guó)科學(xué)出版社，1990：375-378.

[3]董文信，趙桂玲，陳明川，等. 光梗蒺藜草生物學(xué)特性調(diào)查[J]. 內(nèi)蒙古林業(yè)，2010(1)：22.

[4]李仁貴，于 明，張澤新. 林業(yè)外來(lái)有害生物光梗蒺藜草防治試驗(yàn)初探[J]. 內(nèi)蒙古林業(yè)調(diào)查設(shè)計(jì)，2009，32(1)：90-91.

[5]蘇亞拉圖，金 鳳，哈斯巴根. 內(nèi)蒙古外來(lái)入侵植物的初步研究[J]. 內(nèi)蒙古師范大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)漢文版，2007，7(4)：479-483.

[6]巴根那. 科爾沁左翼后旗志[M]. 呼和浩特：內(nèi)蒙古人民出版社，1991：90.

[7]章家恩. 生態(tài)學(xué)常用實(shí)驗(yàn)研究方法與技術(shù)[M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007：90-91.

[8]楊 持. 生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)與實(shí)習(xí)[M]. 北京：高等教育出版社，2003：94.

[9]王志新，賀俊英，哈斯巴根. 光梗蒺藜草種子萌發(fā)特性的初步研究[J]. 內(nèi)蒙古師范大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)漢文版，2008，37(6)：785-790.

[10]馬麗娜，劉 建，杜文琴，等. 生物入侵與環(huán)境安全[C]//中國(guó)環(huán)境保護(hù)優(yōu)秀論文集：2005：下冊(cè)，北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，2005：1818-1823.

[11]李振宇，解 焱. 中國(guó)外來(lái)入侵種[M]. 北京：中國(guó)林業(yè)出版社，2002：166-168.

[12]Bais H P，Vepachedu R，Gilroy S，et al. Allelopathy and exotic plant invasion：from molecules and genes to species interactions[J]. Science，2003，301(5638)：1377-1380.

[13]Willis A J，Blossey B. Benign environments do not explain the increased vigour of non-indigenous plants：a cross-continent transplant experiment[J]. Biocontrol Science and Technology，1999，9(4)：567-577.

[14]類(lèi)延寶，肖海峰，馮玉龍. 外來(lái)植物入侵對(duì)生物多樣性的影響及本地生物的進(jìn)化響應(yīng)[J]. 生物多樣性，2010，18(6)：622-630.