松嫩草地两种广布豆科植物分布特征及其与土壤因子关系-论文.pdf

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1、第23卷第1期草业学报31—40Vol

2、23，No．1ACTAPRATACUITURAESINICA2014年2月松嫩草地两种广布豆科植物分布特征及其与土壤因子关系李强。，周道玮，宋彦涛(1_中国科学院东北地理与农业生态研究所，吉林长春130102；2．中国科学院大学，北京100049)摘要：通过野外调查研究了松嫩草地中五脉山黧豆、野豌豆这两种广泛分布的豆科植物的地上生物量分布特征与土壤因子的关系。结果表明，五脉山黧豆地上生物量分布的最大值为286．25g／m，最小为51．73g／m。，野豌豆的最大地上生物量

3、分布为494．77g／m。，最小为61．19g／m。两种豆科植物种群聚集水平主要在100～200g／m。和100~300g／m。。两种豆科植物地上生物量和群落高度、地上生物量、物种丰富度、多样性指数、均匀性指数之间均有显著的正相关关系，而与群落密度有显著负相关关系。两种豆科植物地上生物量与土壤有机碳、总氮含量呈现显著正相关关系，而与土壤pH、电导率呈显著负相关关系，与土壤总磷含量无显著相关关系。低豆科地上生物量下，群落特征和土壤因子随豆科植物地上生物量增加变化更大，而高豆科植物地上生物量下，群落特征和土壤因子

4、随豆科地上生物量增加变化幅度较小。与野豌豆相比，群落特征和土壤因子随五脉山黧豆生物量增加的变化幅度更大。通过上述研究结果我们得出：51．73和61．19g／m是五脉山黧豆和野豌豆在群落中维持种群延续的最小单位面积地上生物量；两种豆科植物的生态性状可能对群落的结构和功能有促进作用，且单位质量的五脉山黧豆较野豌豆对群落结构的影响可能更强；土壤盐碱程度不会或至少不会单独构成对两种豆科植物分布的限制；磷可能是豆科植物分布的限制因子之一。这个研究为在本区内保护和发展这两种豆科植物提供了重要参考。关键词：豆科植物；地上生

5、物量；群落特征；土壤；盐碱化中图分类号：$812．2；$816文献标识码：A文章编号：1004—5759(2014)O1—003110D0I：10．1l686／cvxb2O14O1O5豆科植物在草地植物资源中具有重要地位_1]。豆科植物具有低纤维、高蛋白含量特点，饲喂价值高，一般是优良的牧草l_2]，许多豆科植物还能为绿肥、蜜源、药材所用r3]。更重要的，豆科植物根瘤特有的固氮特性能将大气中的Nz转化为植物可利用的形态，不仅能减少自身生长对土壤氮素的依赖，其固定的氮还能通过根部的分泌、死亡根的分解、动物粪便等

6、途径转移给邻居植物利用Ⅲ4]。有研究报道在豆科与禾本科混播草地中，豆科植物固氮最多可达到草地地上部氮积累总量的46，这对维持草地系统的生产力起到了重要作用]。豆科植物还具有高的枯落物质量，能够通过枯落物的快速分解加速养分循环，改善土壤养分状况]。土壤状况的改善可能提供更多的生态位给其他植物，对保护草地的物种多样性和增加资源互补性是有利的]。发达的根系也是豆科植物的普遍特征，许多豆科植物的根系分布可深至5m，这不仅能够增加群体的水分利用和养分吸收效率，还能提高植被抗风、固土的作用¨g]。鉴于豆科植物在草原系统中

7、的重要价值，保护和利用豆科植物资源对发展草原经济和生态有重要意义。保护和发展草原豆科植物资源需要对豆科植物的分布和建植规律有充分的认知，如了解豆科物种的地理分布、豆科物种分布与环境因子关系、豆科分布区的植被特征等都是有效利用豆科植物资源的前提。国外早有学者在局域内对天然草地豆科植物分布特征开展了研究，如Ehrman和Cocks_】叩研究了西亚一年生豆科饲草分布的地理、生态特征，Beale等_】1]研究了非洲西北部草地一年生豆科植物的分布及其与气候、土壤因子关系。国内对天然草原中豆科植物分布规律的研究较少，且多

8、集中于豆科资源调查。引，也有一些研究针对区域自然条件从收稿日期：2O13一O4—09；改回日期；201305—13基金项目：国家重点基础研究发展计划(2011CB403203)资助。作者简介：李强(1984一)，男，吉林农安人，在读博士。E—mail：liqiang@neigae．ac．cn*通讯作者。E—mail：zhoudaowei@neiae．ae．cnACTAPRATACULTURAESINICA(2O14)Vol

9、23，No．1抗逆生理角度研究了一些豆科物种对干旱、盐碱等环境的适应能力，间接地预测了

10、这些豆科物种在该区域内分布的可能性和成功性_1¨]。与国外比较，国内对豆科植物分布规律的研究，尤其是天然草地豆科植物分布规律的研究相对薄弱。松嫩草地位于欧亚草原区东缘，地理和水文条件决定了松嫩草地独特的土壤特性——盐碱化。受土壤理化性质限制，以羊草(Leymuschinensis)占绝对优势的盐碱化草甸是松嫩草地的主要植被。在羊草草甸中广泛分布着许多杂类草群落，这些杂类草群落以大小不一的斑块状镶嵌在