万家寨引黄工程沿线植物群落优势种群分布格局研究

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1、刘瑞芳等：万家寨引黄工程沿线植物群落优势种群分布格局研究1239万家寨引黄工程沿线植物群落优势种群分布格局研究刘瑞芳1，张峰2*1.平顶山工学院生物工程系，河南平顶山；2.山西大学生命科学与技术学院，山西太原摘要：应用扩散系数、聚集指数、平均拥挤度、Green指数、聚集强度和负二项分布的χ2拟合检验等方法，研究了山西万家寨引黄工程优势种群的分布格局，并阐述了各指数间的关系。结果表明：绝大多数自然种群都服从聚集分布，而沙棘、苔草和蒲公英呈随机分布。这主要与物种本身的生态和生物学特性有关，也与物种间的竞争排斥作用有关。在

2、判定物种分布格局的5种方法中，以方差/均值比率和负二项分布的检验联合运用效果较好，不仅生态学意义明显，而且结果具有严格的统计学意义。关键词：万家寨引黄工程；植物优势种群；分布格局；山西中图分类号：Q948.15文献标识码：A文章编号：1672-2175（2007）04-1235-03刘瑞芳等：万家寨引黄工程沿线植物群落优势种群分布格局研究1239山西万家寨引黄工程是一项大型的跨流域引水项目，对于缓解太原、大同两市水资源紧缺局面，具有决定作用。在引黄工程沿线优势种群的区系分析、生物多样性等研究的基础上[1-4]，用扩散

3、系数、聚集指数、平均拥挤度、Green指数、聚集强度和负二项分布的χ2拟合检验等方法研究了山西万家寨引黄工程第一期工程沿线优势种群的分布格局，揭示各优势种群分布格局的形成规律，探索各优势种群之间的内在联系，为其生物保护提供理论依据。1工程概况及生态地理环境引黄工程第一期工程由总干线、南干线和连接段3部分组成。总干线自山西省偏关县万家寨水利枢纽工程至偏关县下土寨，长44.35km；南干线自下土寨经神池、平鲁至宁武头马营，长102.08km；连接段自宁武县头马营至太原市尖草坪区呼延水厂，长138.6km；整个工程全长28

4、5.03km。工程性质主要包括隧洞工程、埋涵工程、渡槽工程及泵站、水厂土建工程等，按照设计能力向太原市供水6.4×108m3/a。本文所论及的调查样区和引黄工程沿线是指引黄工程第一期工程沿线左右各1km的范围，即从万家寨水利枢纽至呼延水厂的长285.03km，宽2km区域[2]。万家寨水利枢纽至6#洞口(神池县温岭隧洞)为典型的黄土丘陵沟壑区，海拔高度1000～1300m。南干线6#隧洞南出口至头马营7#隧洞属于低中山山地地貌，海拔高度1100～1500m。头马营7#隧洞至太原市尖草坪区呼延水厂的连接段多属于汾河河谷

5、地貌，生境类型主要由河漫滩和一级阶地组成，海拔高度800～1100m。呼延水厂属于黄土丘陵地带。本区属于大陆性季风气候，年降水量较少。生态环境特点：(1)降水偏少，分布不均，水资源匮乏；(2)水土流失严重；(3)植被覆盖率较低和(4)生物多样性贫乏。由于人类的反复干扰，地带性的植被类型——落叶阔叶林已不复存在，最明显的特征是不仅没有天然森林群落的存在，而且人工林类型、分布范围和面积都极少。植被类型主要有油松(Pinustabulaeformis)林、小叶杨(Populussimonii)林、沙棘(Hippophaer

6、hamnoides）灌丛、酸枣(Zizphusjujubevar.spinisa)灌丛、柠条锦鸡儿(Caraganakorshinskii)灌丛、白羊草(Bothrichloaischaemum)草丛、百里香(Thymusmongolica)草原等[2-3]。2研究方法2.1野外调查方法采用样方法进行野外调查，从1998年5月到2000年12月根据引黄工程的特点和不同的生态环境特征，主要选取了水泉河、下土寨、木爪沟、温岭、头马营、上石家庄、镇城底、呼延水厂等8个样地。灌丛群落样方每个面积4m×4m，在每个灌丛样方内取

7、1个1m×1m的草本层样方，共取灌丛样方41个。草本群落样方每个面积1m×1m，共取样30个。共取灌丛和草本群落样方71个。样方海拔750～1380m。调查记录内容主要包括：(1)群落总盖度、灌木层的盖度、草本层盖度、每个种的多度和高度；(2)样方的海拔高度、坡度、坡向、枯枝落叶层厚度、人类活动干扰情况以及土壤类型等环境因子。灌木重要值和草本重要值分别用下式计算：灌木重要值=(相对盖度+相对高度)/2（1）刘瑞芳等：万家寨引黄工程沿线植物群落优势种群分布格局研究1239草本重要值=相对盖度（2）2.2分析方法本文采用

8、扩散系数(DI)、聚集指数(CI)、平均拥挤度(m*)、Green指数(GI)、二项分布的聚集强度（k）、负二项分布的χ2检验等方法，研究优势种的分布格局。具体研究方法见文献[5-9]，不再赘述。3研究结果应用扩散系数、聚集指数、平均拥挤度、Green指数、聚集强度及负二项分布的χ2拟合检验等方法测定引黄工程沿线优势种群分布格局的结果(表1)。