王 晨，吳世祥，楊 丹，2，胡翠華，劉守江，2

(1.西華師范大學(xué)國(guó)土資源學(xué)院，四川 南充 637009；2.西華師范大學(xué)嘉陵江流域研究所，四川 南充 637009)

優(yōu)勢(shì)種是對(duì)其所在生境有著較大影響的植物，對(duì)群落的環(huán)境與群落結(jié)構(gòu)的形成有著明顯的控制作用。重要值(Important Value)主要是衡量不同植物在植物群落中的地位和作用，是用綜合數(shù)值的方式來體現(xiàn)不同植物重要性的差異[1]。

特殊、復(fù)雜的地理和氣候環(huán)境造就了干熱河谷植被的典型性和稀有性，同時(shí)失衡的水熱配比條件加之不合理的人為活動(dòng)及干擾導(dǎo)致了干熱河谷生態(tài)系統(tǒng)的脆弱性。近年來，國(guó)內(nèi)對(duì)元謀干熱河谷植被的研究主要集中在植被恢復(fù)目標(biāo)[2]、植被恢復(fù)功能區(qū)劃[3]、植被恢復(fù)引種及篩選[4-5]的研究，而對(duì)于土壤的研究側(cè)重于土壤理化性質(zhì)[6]、土壤水分[7]、土壤水熱變化[8]及水土流失狀況[9]。對(duì)于草本優(yōu)勢(shì)種與土壤之間的關(guān)系研究較少，本文主要從土壤物理性質(zhì)的角度探究其對(duì)元謀干熱河谷草本優(yōu)勢(shì)種的影響，為進(jìn)一步研究植被與土壤的關(guān)系及該地區(qū)植被保護(hù)及恢復(fù)提供參考。

1 研究區(qū)概況

研究區(qū)為云南省元謀縣(圖1)，地處101°35′—102°06′ E、25°23′—26°06′ N間，海拔980～1400 m。屬于南亞熱帶季風(fēng)干熱氣候區(qū)，氣候炎熱干燥，光熱資源充足，年均溫21.9 ℃，干濕季分明，濕季(5—10月)降雨量占年降雨量的90%，年均降水量615.1 mm，年蒸發(fā)量高達(dá)3569.2 mm，是降水量的5.8倍，年干燥度高達(dá)4.4[10]。土壤以燥紅土分布最為廣泛，保水性差，有效養(yǎng)分缺乏，植被以“河谷型半薩王納”植被為主[11]。

圖1 地理位置圖

2 研究方法

2.1 樣地調(diào)查及土壤理化性質(zhì)測(cè)定

選擇在干季進(jìn)行植被樣方調(diào)查。于2018年1月在沙地村、金雷村和苴林村，采用系統(tǒng)取樣方法，根據(jù)海拔(996～1113 m)從樣地底部到頂部設(shè)置面積1 m×1 m的草本樣方41個(gè)(表1)，記錄植物種的名稱、蓋度、高度等數(shù)量指標(biāo)[12]，并使用土壤墑情速測(cè)儀測(cè)定土壤的濕度、溫度和鹽度；再以某一株植物為中心點(diǎn)將環(huán)刀(底面積20 cm2，高5 cm)圓心與中心點(diǎn)重合，向下取土層的原狀土樣，環(huán)刀編號(hào)為沙1、沙2以此類推，帶回實(shí)驗(yàn)室。在實(shí)驗(yàn)室中稱重得到土壤的鮮重，將土壤從環(huán)刀中放入鋁盒，在105 ℃的烘箱內(nèi)烘6～8 h，再稱重得到土壤的干重。

表1 研究區(qū)草本樣方基本情況

2.2 計(jì)算方法

重要值IV=(Dr+Fr+Cr)/3[1]，式中：相對(duì)密度(Dr)為某個(gè)物種的個(gè)體數(shù)與所有種個(gè)體數(shù)之和的比；相對(duì)頻度(Fr)為某個(gè)種出現(xiàn)的樣方數(shù)與所有種出現(xiàn)的樣方數(shù)之和的比；相對(duì)蓋度(Cr)為某個(gè)種的蓋度與所有種的蓋度之和的比。

土壤含水量(%)=(原土重-烘干土重)/烘干土重×100%=水重/烘干土重×100%，土壤容重(g·cm-3)=烘干土重/體積。

3 結(jié)果與分析

3.1 主要草本重要值

由表2可見，調(diào)查樣地內(nèi)草本植物13科21屬21種，草本優(yōu)勢(shì)種按重要值(>0.1)大小依次為扭黃茅(Heteropogoncontortus(L.) Beauv.)、雀稗(PaspalumthunbergiiKunth ex Steud.)、三芒草(AristidaadscensionisLinn.)、孔穎草(Bothriochloapertusa(L.) A.Camus)。扭黃茅的重要值最高(0.225)，株數(shù)更是高達(dá)705株。由于扭黃茅須根發(fā)達(dá)，主要集中在5～30 cm土層中，分蘗力較強(qiáng)，喜熱且抗旱，耐貧瘠土壤，在干熱河谷的石礫質(zhì)貧瘠紅壤土上亦能良好生長(zhǎng)。故扭黃茅是草本群落中最主要的優(yōu)勢(shì)種。

表2 主要草本植物重要值

3.2 優(yōu)勢(shì)植物指標(biāo)與土壤指標(biāo)相關(guān)回歸分析

利用SPSS軟件分析扭黃茅植被指標(biāo)(株數(shù)、高度、蓋度)與土壤指標(biāo)(溫度、濕度、鹽度、容重、含水量)之間的相關(guān)性。由表3可以看出，扭黃茅蓋度與土壤溫度呈顯著負(fù)相關(guān)(P<0.05)，相關(guān)系數(shù)為-0.319，與濕度、含水量顯著正相關(guān)(P<0.05)，相關(guān)系數(shù)分別為0.386和0.370；株數(shù)與土壤含水量顯著正相關(guān)(0.363)；高度與濕度、含水量都呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.319、0.331。

表3 扭黃茅指標(biāo)與土壤指標(biāo)Pearson相關(guān)性

*：*為0.05 水平(雙側(cè))上顯著相關(guān)；**為 0.01 水平(雙側(cè))上顯著相關(guān)。

圖2 扭黃茅發(fā)育狀況與土壤因子線性擬合圖

利用SPSS軟件對(duì)存在顯著相關(guān)關(guān)系的扭黃茅生長(zhǎng)發(fā)育狀況(株數(shù)、高度、蓋度)與土壤因子(溫度、濕度、含水量)進(jìn)行回歸分析。由圖2可知，隨著土壤含水量的增加，扭黃茅的株數(shù)、高度呈現(xiàn)出增加的趨勢(shì)，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因可能是地表徑流及地下水進(jìn)入土壤中，土壤呈現(xiàn)飽和狀態(tài)，可以滿足植物生長(zhǎng)最基本的需求，扭黃茅從土壤中汲取水分來促進(jìn)自身的生長(zhǎng)發(fā)育。隨著濕度和含水量的增加，扭黃茅蓋度呈現(xiàn)出增加的趨勢(shì)，且斜率基本相同；而隨著溫度的不斷升高，扭黃茅蓋度呈現(xiàn)出逐漸減少的趨勢(shì)。這與植物本身的生長(zhǎng)習(xí)性有關(guān)，扭黃茅須根發(fā)達(dá)，易于吸收土壤中的水分，而土壤溫度的升高，會(huì)導(dǎo)致植物生長(zhǎng)的不適應(yīng)性，從而植被蓋度有所減少。

4 結(jié)論

由41個(gè)樣地調(diào)查結(jié)果表明，樣地內(nèi)共有草本13科21種，扭黃茅為草本植物主要優(yōu)勢(shì)種，重要值遠(yuǎn)大于其它次要優(yōu)勢(shì)種，株數(shù)更是高達(dá)705株。作為干熱河谷鄉(xiāng)土植物，扭黃茅在一定程度上能攔截地表徑流，減緩該地水土流失。在扭黃茅生長(zhǎng)發(fā)育過程中，扭黃茅株數(shù)、高度、蓋度均與土壤含水量顯著正相關(guān)，高度還與土壤濕度呈顯著正相關(guān)，蓋度與土壤濕度、溫度均顯著相關(guān)，其余均沒有明顯的相關(guān)關(guān)系。隨著土壤含水量的增加，扭黃茅的株數(shù)、高度呈現(xiàn)出增加的趨勢(shì)；隨著濕度和含水量的增加，扭黃茅蓋度呈現(xiàn)出增加的趨勢(shì)，而隨著溫度的不斷升高，扭黃茅蓋度呈現(xiàn)出逐漸減少的趨勢(shì)。本文從土壤物理性質(zhì)出發(fā)，探究了其與草本優(yōu)勢(shì)種扭黃茅間的相關(guān)性，可為以后的研究提供參考。