土壤理化性质对绵刺(Pot...um)分布区边界形成的影响_陈丽.pdf
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1、生物多样性与自然保护HUANJINGYUFAZHAN土壤理化性质对绵刺(Potaninia Mongolica)、四合木(Tetraena mongolica)和半日花(Helianthemum soongoricum)分布区边界形成的影响陈丽1,布仁图雅2,王东波3,云文丽4,刘佳慧5(1.呼伦贝尔市生态环境保护与发展中心,内蒙古 呼伦贝尔 021000;2.内蒙古自治区环境监测总站,内蒙古 呼和浩特 010011;3.内蒙古自治区环境监测总站呼伦贝尔分站,内蒙古 呼伦贝尔021008;4.内蒙古自治区气象干部培训学院,内蒙古 呼和浩特010051;5.呼和浩特职业学院,内蒙古 呼和浩特01
2、0051)摘要:绵刺、四合木、半日花是分布在内蒙古西鄂尔多斯地区的狭域特有种。本研究对几种植物着生生境的土壤进行了理化性质测定,得出几种植物的自然着生地是它们能够存活的极端生境。从土壤颗粒组成的结果看来,四合木与绵刺的适生生境中砂质含量较高,半日花的适生生境中石块和砾石的粗颗粒所占比重较大,更粗糙或更细腻的土壤颗粒组成不利于这些植物的生长。它们可以适应较高pH值和硫酸盐含量的土壤,这对它们维持在群落中的地位有重要意义。关键词:土壤理化性质;狭域特有种;分布中图分类号:X173文献标识码:A文章编号:2095-672X(2023)02-0049-08DOI.10.16647/15-1369/X.
3、2023.02.008Impact of soil physical and chemical properties to the distribution boundaries of PotaniniaImpact of soil physical and chemical properties to the distribution boundaries of Potaniniamongolicamongolica、Tetraena mongolicaTetraena mongolica、Helianthemum soongoricum and Tugarinovia mongolicaH
4、elianthemum soongoricum and Tugarinovia mongolicaChen Li1,Bu Rentuya2,Wang Dongbo3,Yun Wenli4,Liu Jiahui5(1.HulunBuirEco-EnvironmentalProtectionandDevelopmentCenter,HulunBuirInnerMongolia021000,China;2.EnvironmentalMonitoringStationofInnerMongoliaAutonomousRegion,HohhotInnerMongolia 010011,China;3.H
5、ulunBuirSubstationofInnerMongoliaEnvironmentalMonitoringStation,HulunBuirInnerMongolia 021008,China;4.InnerMongoliaMeteorologicalTrainingCenter,HohhotInnerMongolia 010051,China;5.HohhotVocationalSchool,HohhotInnerMongolia 010051,China)Abstract:Potaninia mongolica、Tetraena mongolica、Helianthemum soon
6、goricum and Tugarinovia mongolica areendemic plant species of narrow area distribute in Western Erdos.We have tested the physical and chemical proper49S HENGWUDUOYANGXINGUZIRANBAOHU环境与发展HUANJINGYUFAZHAN西鄂尔多斯地区位于内蒙古自治区西部,地理范围是环绕阿尔巴斯山的狭长地带,包括乌海市、鄂托克旗、磴口县、杭锦旗等行政单元。跨越荒漠化草原,草原化荒漠和荒漠几个植被地带。气候从干旱过渡到极端干旱,环境
7、条件相对严酷1,是东阿拉善西鄂尔多斯,西鄂尔多斯等狭域特有种、属的分布中心。这里被列为国家重点保护植物并被列入中国生物多样性保护行动计划植物种优先保护名录的有:四合木、半日花、绵刺、革苞菊(T.mongolica)和沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus)五种。鄂尔多斯地区古生代以来一直是中国北部大陆及陆缘构造域中的一个陆核区,地史称之为鄂尔多斯陆核。可能起源于古地中海区系和东亚植物区系的四合木、半日花和绵刺等植物扩散进本区,但随喜马拉雅造山运动的逐渐增强及中国西部地势的逐步抬升,古地中海逐渐西撤,这些植物的生境由温暖潮湿的沿海到干旱寒冷的大陆内部,变化是相当大的2。因此,
8、尽管四合木、绵刺和半日花等狭域特有植物能延续至今,但它们的现代分布区生境条件已变得相当狭窄。本文讨论的狭域特有植物的起源都与古地中海西撤相联系,追溯到喜马拉雅运动肇始的第三纪,已逾千万年之久,在此悠远的年代里,物种散布应当已经很充分了,如果它们能够适应演变了的自然环境,它们的当代分布区为何如此局促?本研究以绵刺、四合木和半日花为研究对象,采集了植物着生生境的土壤进行理化性质分析测定,旨在探讨土壤理化性质对几种狭域特有植物分布区边界形成的影响。1研究区概况棉刺为阿拉善荒漠区的特有种,分布区较狭小,东起鄂尔多斯高原西北部的乌加庙一带及蒙古国东戈壁的乌勒格伊希德;西达巴丹吉林沙漠倚背的哈日别力格及蒙
9、古境内的戈壁湖盆东端;北界在蒙古境内的4445N;南界在腾格里沙漠南缘的通湖山前,分布区位置处于亚洲中部荒漠区的最东部。四合木及其群落,在亚洲中部荒漠区只有极为有限的分布区,主要分布在鄂尔多斯高原西北部、库布齐沙漠以南,桌子山的山麓地带,少量延伸到乌达低山残丘区。半日花在我国分布于新疆的准噶尔和内蒙古鄂尔多斯西部的桌子山山麓及其邻近地区,呈岛状残遗分布3。选取的研究地均是以研究对象集中分布,为建群种或优势种的群落所在地较边缘的地带,能够更好与周边非分布生境进行比对。四合木及绵刺的研究样地位于内蒙古鄂尔多斯市杭锦旗的巴拉贡镇,半日花的研究样地位于鄂托克旗的棋盘井镇。具体的点位信息见表1和图1:t
10、ies of soils for plants growing.We discover that several plants natural homes are extreme habitats for survival.Theresults of soil particle contents show the content of sand are very high in the habitats of Potaninia Mongolica and Tetraena mongolica,the contents of stone block and gravel are very hi
11、gh in the habitat of Helianthemum soongoricum,thicker or thinner soil particles are bad for the grow of plants.They can grow in the soil of high pH value and high Sulfate content soil which is of great significance to hold out their status in community.Key words:Soil physical and chemical properties
12、;Endemic plant species of narrow area;Distribute50生物多样性与自然保护HUANJINGYUFAZHAN图1 研究对象地理分布及采样点位3-4研究区位于巴拉贡镇东的沿河区,属黄河冲积平原,地势平坦。主要由黄河的阶地组成,地表为第四系冲积和风积物。该区域西靠黄河,位于库布其沙漠的西北。属于温带大陆性气候,年平均气温7.78.3,年平均降雨量130180mm,降水条件对植物生长需水保证率低,在植被-气候区上属于草原化荒漠区。棋盘井镇位于鄂尔多斯高原西部,地貌类型为剥蚀低山丘陵,属桌子山东侧断裂带间及断裂带前的台地。整个地形从东北向西南延表1 研究样地
13、基本概况编号12345地点巴拉贡镇巴拉贡镇巴拉贡镇棋盘井镇棋盘井镇经度1070927.5E1072248.3E1073118.8E1070526.1E1070427.9E纬度401431.3N401204.7N400855.6N392218.5N39283.2N海拔1193m1228m1228m1414m1415m群落类型绵刺荒漠四合木荒漠沙生针茅荒漠化草原半日花荒漠藏锦鸡儿-白草荒漠51S HENGWUDUOYANGXINGUZIRANBAOHU环境与发展HUANJINGYUFAZHAN伸逐渐平缓,呈西北高、东南低趋势。研究区属于温带季风大陆性气候。年平均气温6.5,年平均降水量150366
14、mm,降水由西北向东南逐渐增加。年内降水主要集中在7-9月份,占全年降水量64%。2研究方法在每一处样地地形相对平坦、植被特征一致的区域内采用随机布点方法分别挖掘3个土壤剖面,分层采集070cm(每10cm为一层)土样,相对应层次土壤混匀后采用四分法取土样装入样品袋,风干后用于室内分析测定。土壤机械组成用Microtrac S3500激光粒度分析仪测定,pH值用METTLER TOLEDO生产的DELTA320型pH计测定,土壤可溶性盐离子采用水提取液分析法测定,参见 土壤理化分析5。3结果和讨论3.1土壤颗粒组成土壤的颗粒组成决定着土壤的质地,不同的颗粒组成使土壤具有不同的结构和特征,不同质
15、地的土壤也就可能决定着其上生长的植物种类。就土壤颗粒组成按照以下几个等级进行分析:石块(10 mm)、石砾(101 mm)、砂 粒(10.05 mm)、粉 粒(0.050.005mm)和粘粒(0.005 mm)。分析结果如下:绵刺荒漠四合木荒漠沙生针茅荒漠化草原半日花荒漠藏锦鸡儿-白草荒漠图2 各研究样地土壤颗粒组成52生物多样性与自然保护HUANJINGYUFAZHAN在绵刺为建群种的群落(图2的)中,土壤为少砾沙质土,从地表到地下70cm深的土壤剖面上,我们可以看到砂粒占的比例最大,各层都超过90%,并且剖面上下差别不大,只在1030cm土层中含量下降了约5%左右,其他各粒级颗粒含量极少。
16、10cm以下石砾和粉粒的含量增多,结合野外观察,可以知道该地表至少覆盖有10cm的风积沙层,表明绵刺对土壤表层的沙质化具有良好的反映。四合木的群落(图2的)中各粒级的颗粒在土壤剖面上的分布与处于同一研究区的绵刺群落不同。土壤上层到40cm处为少砾沙质土,向下为多砾粉壤土。在距地表40cm内的土壤中颗粒含量变化与较为一致,40cm向下砂粒的含量急剧减少,到第 7 层只占到23.69%。石块与石砾的含量大幅增加,石块的含量从0.5%增加到20.6%,石砾的含量从1.3%增加到47.7%后又有小幅升降变化,到第7层的石砾含量为43.9%。粉粒的含量从地表向下50cm是递减的而后又表现出上升的趋势,0
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