全 文 ：0 引言
沙冬青 (Ammopiptanthus mongolicus)系豆科植
物，为干旱荒漠中常绿灌木，是国家首批重点保护的珍
稀濒危植物[1]。枝叶含有粗纤维 27.9%，粗脂肪 7.7%，
粗蛋白4.2%，味苦性温有毒，还有多种生物碱，可作药
用，祛风湿、活血散瘀，主治冻伤，也可作杀虫剂；全株
可提取冬青油，其制剂可医治高血压病；又是优良的固
沙植物，具有抗热、抗旱、抗寒、耐盐碱、耐贫瘠、耐沙
埋、抗风蚀等特性[2-4]。在北方沙区的冬季和早春，当其
它灌木由于落叶导致覆盖度减小、防风固沙效益降低
时，沙冬青仍能持续发挥防护效益。但是沙冬青分布
区非常狭小。新疆沙冬青仅产于新疆南部乌恰县康
苏、托运等地，前苏联也有分布，生于砾石山坡、水平分
布于北纬 38°~41°，东经 74°~80°，垂直分布于 1 800~
2 600 m。蒙古沙冬青分布于内蒙、甘肃、宁夏，向北伸
入到外蒙荒漠带，向南伸入到兰州北部，水平分布于北
基金项目：甘肃省技术研究与开发专项计划项目“甘肃沙冬青种群生态与保育技术研究”（0709TCYH036）。
第一作者简介：张进虎，男，1982年出生，硕士，研究实习员，研究方向：荒漠化防治。通信地址：730070甘肃省兰州市安宁区北滨河西路390号甘肃
省治沙研究所，E-mail：115927526@qq.com。
收稿日期：2010-01-18，修回日期：2010-01-30。
石质山坡沙冬青群落及其土壤特征
张进虎 1，廖空太 1，张亮霞 2，李德禄 1
（1甘肃省荒漠化防治重点实验室/甘肃省治沙研究所，兰州 730070；
2湖北省水利水电勘测设计院水保总站，武汉 430070）
摘 要：沙冬青为干旱荒漠常绿灌木，是中国首批重点保护珍稀濒危植物，具有抗旱抗寒性能强、防风固
沙效果好、药用价值高等特点。但由于本身分布区狭小，病虫害严重，加之人为破坏，天然沙冬青已趋
于濒危，又没有形成大面积的人工种群。该文以生长于景泰县境内的石质山坡沙冬青群落为研究对
象，通过收集资料、野外考察和调查、室内样品化验，确定了不同坡向沙冬青群落的物种组成、数量特征
及其林地土壤粒度、水分及化学性质等，为科学合理的人工保护、繁育沙冬青提供必要的理论依据。
关键词：石质山坡；沙冬青群落；土壤特征
中图分类号：S3 文献标志码：A 论文编号：2010-0167
The Community Ecology and Soil Features of Ammopiptanthus mongolicus
that Growing in Stony Hill
Zhang Jinhu1, Liao Kongtai1, Zhang Liangxia2, Li Delu1
(1Gansu Key Lab of Desertification Combating/ Gansu Desert Control Research Institute, Lanzhou 730070;
2Hubei Investiagtion and Design Institute of Water Conservancy and Hydropower , Wuhan 430070）
Abstract: Ammopiptanthus is evergreen shrub in arid desert area. It is rare and endangered plant, need to key
protection, which is first given official approval in China. That has strong performance of drought cold, good
affection of sand-fixing and high medicinal value etc. But natural Ammopiptanthus is endangered, because of
their narrow distribution area, serious plant diseases and insect pests, coupled with vandalism, also did not
form large areas of artificial population. This paper Choosed Ammopiptanthus community, growing in stony hill
of jing tai for the research object, Through the collection of information, field surveys and investigations, indoor
samples for testing, defined the species composition, quantitative Features, and the forest soil particle size, soil
moisture and chemistry etc. of the different aspect Ammopiptanthus community, providing the necessary
theoretical basis for scientific and rational. Artificial protection and breeding of Ammopiptanthus.
Key words: stony hill; Ammopiptanthus community; soil characteristics
中国农学通报 2010,26(12):306-310
Chinese Agricultural Science Bulletin
纬 37°~42°，东经 97°~108°，垂直分布 200~2 200 m，生
长于石质、石砾质、沙质荒漠地带[5]。在天然沙冬青种
群数量极少的情况下，其病害危害又较严重[6]，加之人
类的破坏，自然种质资源趋于濒危。对沙冬青的保育
已成为一个急需解决的问题。近年来已有好多学者对
沙冬青的区系分布、濒危原因与迁地保护、抗旱抗寒机
理、分子生物学、利用价值、生态学等方面进行了深入
的研究[7-10]，但是并没有将这一濒危物种作为一种具有
很强的抗旱抗寒性能、防风固沙效果好、生态经济效益
高的物种进行人工繁育、开发利用，没有形成大面积的
人工种群。此文就对生长于石质山坡的沙冬青展开了
调查研究，旨在探明沙冬青群落特征及其土壤特征，为
进一步建立可行稳定的人工沙冬青种群提供理论依
据。
1 研究区概况
研究区位于祁连山东端景泰县境内的北砸山（37°
3154.04N，103°512.88E），海拔 1 900 m。属温带干
旱荒漠气候。光热资源丰富，日照充足；降水稀少且分
布不均，年均降水量 184.8 mm，主要集中在 7~9月；蒸
发强烈，多年平均蒸发量3 038 mm；风沙活动频繁，年
均风速 3.5 m/s，最大风速 21.7 m/s，年 8级以上大风
27.9天，年沙尘暴21.9天；年平均气温8.2℃，极端最高
气温 36.6℃，极端最低气温-27.3℃；日照时数 2 725.7
h，无霜期 192天。地质构造属祁连山褶皱系的东端，
北抵阿拉善地块南缘，山体主要为第四纪岩浆岩的堆
积物，山势陡峭，山大沟深，高约80 m。山体阳坡地面
多为岩浆岩的风化剥蚀鳞片，阴坡有薄层多年风积黄
土，部分基岩裸露，多被地衣、苔藓、藻类等生物结皮覆
盖；山体南面多为黄土丘陵，呈链状分布，土层较厚。
植被分布均以沙冬青为优势种，伴生有红砂、铁线莲等
植物种。
2 野外调查及样品分析
选择石质山坡阳坡、阴坡的沙冬青群落为研究对
象，采用样方法进行群落调查，列出每个样方内的植物
种类及数量。灌、草分开调查，灌木样方采用20 m×20
m，草本 5×5 m，共调查样方 36个，灌木 6个，草本 30
个。调查灌木的高度、冠幅、分枝数及新梢长度等，草
本的名称、数量、高度、盖度等。在每个样地中“S”形
选取 5点，采用剖面法对 0~60 cm深度土样分三层取
样（每 20 cm一层），最后将同一样地同一深度的样品
混合为一个混合样本，带回实验室分析。用烘干法测
定土壤水分、重铬酸钾容量法（外加热法）测定有机碳、
0.5 mol碳酸氢钠浸提（钼锑抗比色法）测定有效、硫酸
高氯酸消煮法测定全磷、火焰光度法测定速效钾、半微
量开氏法测定全氮。
IV(重要值)=相对多度/%+相对频度/%+相对显著
度/%
3 结果与分析
3.1 群落生态特征
3.1.1 群落物种组成 经过对石质山坡不同坡向植被的
调查、统计，结果显示：阳坡植物除沙冬青共有11种植
物，分属于 10属，7科（表 1），其中禾本科植物种类最
多，占阳坡植物总种数的 27.27%，蒺藜科和藜科植物
种类次之，都占18.18%，萝藦科、毛莨科、菊科、豆科植
物各仅有一种，所占比例为9.09%。阴坡除沙冬青外，
共有14种植物，分属于13属，6科，其中禾本科和藜科
植物种类最多，各占阴坡植物总数的23.08%，菊科、蒺
藜科和豆科次之，各占15.38%，柽柳科植物最少，仅占
7.69%。石质山坡不同坡向的沙冬青群落的物种都很
少，且具有很高的相似性，共有种达 8种，主要以禾本
样地
-ÇBüE 5L 5
物种名
赖草Leymus secalinus (Georgi.)Tzvel
针茅Stipa grandis P.Smirn
芨芨草Achnatherum splendens（Trin）Nevski
骆驼蓬Peganum harmala L
霸王Zygophyllum xanthoxylon (Bge.) Maxim
蒙古猪毛菜Salsola ikonnikovii Iljin
木本猪毛菜Salsola arbuscula Pall
牛心朴子Cynanchum komarovii Al.Iljinski
铁线莲Clematis intricata Bge
阿尔泰狗娃花Heteropappus altaicus (Willd.)Novopokr
蒙古黄氏Astragalus steinbergianus Summ
属名
赖草属
针茅属
芨芨草属
骆驼蓬属
霸王属
猪毛菜属
鹅绒藤属
铁线莲属
狗娃花属
黄氏属
科名
禾本科
蒺藜科
藜科
萝藦科
毛茛科
菊科
豆科
占总种数/%
27.27
18.18
18.18
9.09
9.09
9.09
9.09
表1 沙冬青群落物种统计
张进虎等：石质山坡沙冬青群落及其土壤特征 ·· 307
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科、藜科、蒺藜科、豆科等植物种为主。
3.1.2 群落物种数量特征 在对沙冬青群落物种组成分
析的基础上，通过重要值的计算，定量描述沙冬青群落
种各物种的地位和作用（表2）。在石质山坡两坡向的
植物群落中沙冬青的重要值均处于首位，皆为其对应
群落的优势种。两坡向相比，阳坡具有更高的重要值，
这就说明阳坡面沙冬青的优势更加明显。其他物种在
两坡向的植物群落中的重要值排序也各不相同。在阳
坡，铁线莲的重要值排第2位，为其次优势种；在阴坡，
针茅的重要值排第2位，为其次优势种。
3.2 土壤特征
3.2.1 土壤粒度特征 土壤颗粒组成影响土壤的物理、
化学性质。随着土壤颗粒由大变小，土壤的水分物理
性质发生着显著的变化。颗粒越细，粒间空隙越小，
比表面积越大，表面能越高，则吸水数量越多，透水性
越差，持水性、湿胀性、可塑性、黏结性越强。由图 1
可以看出，石质山坡两坡向土壤颗粒主要为粉粒
（<0.05 mm），其次是细沙(0.25~0.05 mm)，有少量的中
沙(0.5~0.25 mm)，几乎没有粗沙和极粗沙。阳坡土壤
从坡顶到坡底粉粒含量都最高、细沙次之，并且含量
稳定。粉粒所占比例分别为 62.14%，61.46%，56.8%，
细沙为 34.9%，34.8%，37.89%。阴坡土壤从坡顶到坡
脚粉粒含量也最多，细沙次之，但是它们的含量随坡
位发生了显著的变化。粉粒顶部和底部含量高，中部
低，细沙出现了与粉粒相反的现象，顶部和底部低，中
部高。两坡向土壤中沙含量都比很低，保持在 3.41%
左右。
3.2.2 土壤水分特征 在干旱、半干旱地区，水分是环境
体系中最活跃的因素，植被对水分具有高度的依赖性，
水分成为影响植物生存、生长发育的关键因素，对植被
的稳定生长与恢复重建具有极大的限制性。对于濒危
植物沙冬青更是如此，土壤水分在一定程度上决定着
它的生存和生长。
石质山两坡向土壤水分含量都较高，平均值分别
为 11.72%，10.83%，但是阳坡的每一部位的土壤水分
样地
-ÇBüE 5L 5
物种名
针茅Stipa grandis P.Smirn
赖草Leymus secalinus(Georgi.)Tzvel
芨芨草Achnatherum splendens（Trin.）Nevski
狗尾草Setaria viridis (L.) Beauv
蒙古猪毛菜Salsola ikonnikovii Iljin
木本猪毛菜Salsola arbuscula Pall
骆绒藜Ceratoides arborescens (Losina-Losinskaja)Czerepanov
旱蒿Artemisia xerophytica Krasch
阿尔泰狗娃花Heteropappus altaicus (Willd.)Novopokr
骆驼蓬Peganum harmala L
霸王Zygophyllum xanthoxylon (Bge.) Maxim
红沙Reaumuria soongorica (Pall.) Maxim
荒漠锦鸡儿Caragana roborovskyi Kom
蒙古黄氏Astragalus steinbergianus Summ
属名
针茅属
赖草属
芨芨草属
狗尾草属
猪毛菜属
骆绒藜属
蒿属
狗娃花属
骆驼蓬属
霸王属
红沙属
锦鸡儿属
黄氏属
科名
禾本科
藜科
菊科
蒺藜科
柽柳科
豆科
占总种数/%
23.08
23.08
15.38
15.38
7.69
15.38
续表1
石质山坡阳坡
物种
沙冬青
铁线莲
骆驼蓬
阿尔泰狗娃花
霸王
黄氏
针茅
牛心朴子
赖草
木本猪毛菜
芨芨草
猪毛菜
-
-
-
重要值
2.07
1.97
1.21
1.20
1.19
1.18
0.92
0.81
0.81
0.70
0.49
0.34
-
-
-
石质山坡阴坡
物种
沙冬青
针茅
旱蒿
骆驼蓬
阿尔泰狗娃花
狗尾草
木本猪毛菜
赖草
猪毛菜
黄氏
荒漠锦鸡儿
红沙
骆绒藜
芨芨草
霸王
重要值
1.92
1.45
1.28
0.79
0.71
0.71
0.53
0.40
0.35
0.34
0.34
0.34
0.34
0.17
0.17
表2 沙冬青群落物种重要值统计
·· 308
含量均高于对应阴坡的部位。阳坡土壤水分平均值从
顶部到底部呈增大趋势，但是增幅很小，顶部的最小为
11.62%，底部的最大为11.85%，极差仅为0.23%。阴坡
土壤水分从顶部到底部也呈增大趋势，但是增幅较大，
顶部的最小为 8.13%，底部的最大为 13.54%，极差为
5.41%。阳坡不同部位的土壤水分随深度变化的规律
并不一致。坡顶呈一直增大，坡中和坡底呈先增大后
减小，但变化的幅度都较小。坡底变异相对最大，但变
异系数仅为0.19。阴坡不同部位土壤水分随深度的变
化规律也不一致，坡顶和坡中呈一直减小，坡底呈先增
后减的规律，但变化的幅度都较大。顶部变异相对最
大，变异系数为 0.51，底部的最小为 0.43。阳坡 0~
60 cm深度土壤水分平均值高于阴坡的，有利于沙冬
青的稳定生长，但是表层土壤（0~20 cm）水分，阴坡高
于阳坡，阴坡为 14.22%，阳坡为 10.51%，高出 3.71%，
有利于沙冬青种子的萌发（表3）。
3.2.3 土壤化学性质 土壤养分是土壤肥力的物质基础，
是评价土壤肥力水平的重要内容之一。阳坡从坡顶到
坡底，速效磷、全氮、全磷、速效钾、有机碳都比较低，但略
呈增加趋势，见表 4。平均值分别为0.3 mg/kg、0.35 g/
kg、0.67 g/kg、134.33 mg/kg、9.65 g/kg；阴坡面土壤养
分含量也较低，从坡顶到坡脚并没有一致的变化规律，
图1 石质山坡土壤粒度变化
mm
0
10
20
30
40
50
60
70
80
阳坡顶部 阳坡中部 阳坡底部 阴坡顶部 阴坡中部 阴坡底部
样地
粒
度
百
分
比
/%
2～1 1～0.5 0.5～0.25 0.25～0.05 <0.05
表3 石质山坡土壤水分统计
深度/cm
0~20
20~40
40~60
平均值
标准差
变异系数
阳坡顶部
10.81
11.81
12.26
11.62
0.60
0.05
阳坡中部
10.84
13.63
10.55
11.67
1.39
0.12
阳坡底部
9.87
14.91
10.76
11.85
2.19
0.19
阴坡顶部
14.01
5.44
4.94
8.13
4.16
0.51
阴坡中部
16.76
11.54
4.15
10.82
5.18
0.48
阴坡底部
11.90
21.30
7.41
13.54
5.79
0.43
表4 石质山坡土壤化学性质统计
样地
阳坡顶部
阳坡中部
阳坡底部
平均值
阴坡顶部
阴坡中部
阴坡底部
平均值
速效磷/（mg/kg)
0.15
0.34
0.41
0.30
0.02
0.02
0.01
0.02
全磷/(g/kg)
0.34
0.35
0.38
0.35
0.36
0.27
0.33
0.32
全氮/(g/kg)
0.56
0.70
0.75
0.67
0.46
0.29
0.88
0.54
速效钾/（mg/kg)
131.33
125.33
146.33
134.33
143.33
128.00
132.00
134.44
有机碳/(g/kg)
6.97
9.11
9.65
8.58
4.61
6.78
11.43
7.61
pH
8.41
8.37
8.33
8.37
8.23
8.33
8.28
8.28
张进虎等：石质山坡沙冬青群落及其土壤特征 ·· 309
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但是各项指标的浮动很小，基本保持稳定，平均值分别
为 0.02 mg/kg、0.32 g/kg、0.54 g/kg、134.44 mg/kg、7.61
g/kg。阳坡和阴坡土壤养分各项指标没有明显的差
异，只有有机碳的差异比较明显，每千克土壤中阳坡比
阴坡多含 0.97 g。两坡向土壤平均 pH分别为 8.37、
8.28，属于碱性土壤。
4 结论
石质山坡两坡向植被群落的物种组成简单，并且
具有很高的相似性，主要为禾本科、藜科、蒺藜科、豆科
等植物，但是每一种植物在群落中的地位和作用差异
明显；两坡向的优势种均为沙冬青，但阳坡面沙冬青的
优势相对更加突出；铁线莲为阳坡植被群落次优势种，
针茅为阴坡面植被群落次优势种。
石质山坡两坡向土壤颗粒主要是粉粒，其次是细
沙，具有较高的吸水性、持水性、黏结性等；土壤水分含
量较高，平均保持在11.28%左右；阳坡土壤水分分布
均匀，阴坡变幅较大；阳坡面土壤水分平均值高于阴坡
面的，有利于沙冬青的稳定生长，而阴坡面表层土壤水
分的明显高于阳坡面的，为沙冬青种子的萌发创造了
有利条件；土壤呈碱性，并且土壤养分含量较低，土壤
比较贫瘠，这也说明了沙冬青耐盐碱、耐贫瘠的特性，
与刘美芹等人的研究结果一致。
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