全 文 ：作者简介：时项锋（1984- ），男，河南项城人，硕士，助理农业工程师，
主要从事草地资源、生态与环境方面的研究。
*通讯作者：许冬梅（1970- ），女，宁夏中卫人，博士，主要从事草地生
态与管理的研究工作。
收稿日期：2013-10-23
“界面”术语最早源于物理学，是指2个不同物相间的
分界面。界面现象在自然界中普遍存在，小可到细胞大可到
宇宙水平。就界面问题开展的研究工作，在自然科学的诸多
领域异常活跃，并且几乎是各领域的前沿研究内容[1]。景观
界面（Landscape boundary）的提出起源于生态交错带(Eco-
tone)[2-3]。与生态交错带、生态过渡区等同。
一个世纪以来，关于生态交错带的研究一直为广大生
态学者所关注[4]。随着研究的不断深入，生态交错带已扩展
到了广义的景观界面，并进一步强调了生态系统之间的相
互作用[5-6]。在一定程度上，生态交错带与景观界面己成为了
同义语[3-7]。一般来说，在生态系统中，凡处于2种或2种以
上的物质、能量、结构、功能体系之间所形成的界面，即可称
为生态界面。总之，生态交错带就是指特定尺度下生态实体
之间的过渡带。
界面可以在任何尺度上进行判定，在不同尺度上对景
观界面的判定结果可能不同，所以尺度的界定对于景观界
面的判定至关重要。景观界面的判定依赖于反应变量的特
征属性与变幅大小。当反应变量呈急变特征且变幅大时，界
面容易判定，但若反应变量变幅小时，即使是急变界面也不
易判定。当反应变量呈渐变特征时，界面则很难判定。由于
景观界面是一个动态的实体，所以说边界的位置是不断变
动的，因此在研究景观界面时必须采取动态的观点。这样才
能更真实地反映出景观界面的动态过程。
界面判定通常采用样带（线）法进行数据采集。然后对
原始数据进行分析，以反应变量沿样带变化的不连续性来
判定界面的位置、宽度和对比度。植被科学中较成熟的判定
界面的技术有：相异系数(或相似系数)法、环境梯度上的多
样性研究、游动分割窗技术（MSW）、梯度分析和分类排序
技术等。近年来，地统计学方法、地理信息系统空间分析和
景观生态学的发展为界面的判定和定量化研究提供更为多
样的手段。其中，游动分割窗技术已被证明是简单而且可靠
的一种判定界面的方法，适用于任何类型的反应变量。
景观界面具有明显的时空动态和脆弱性[8]。该研究以毛
乌素沙地南缘沙化临界区域为对象，在小尺度范围内，通过
野外实测数据，以植被物种重要值和土壤动物为参数对牛
枝子—黑沙蒿群落界面进行判定，以揭示植被及土壤动物
在牛枝子—黑沙蒿群落界面的动态变化规律。该研究的开
展可为深入研究沙漠化关键区域，防止土地沙化提供理论
依据，对指导沙化草地的恢复重建及草地资源的可持续开
发利用具有实用意义。
毛乌素沙地南缘牛枝子—黑沙蒿群落界面判定
时项锋 1，许攀登 1，许冬梅 2*
1.宁夏农业勘查设计院，宁夏 银川 750002；2.宁夏大学草业科学研究所，宁夏 银川 750021
摘 要：采用样带法，以毛乌素沙地南缘牛枝子—黑沙蒿群落界面为研究对象。以样带上样地间的平方欧氏距离系数为指
标，采用游动分割窗技术判定了牛枝子—黑沙蒿群落界面的位置和宽度。结果表明：依据植被和土壤动物为参数，界面位置
有一定重叠，不同参数所判定的界面位置不同。在小尺度范围内，综合考虑 3条样带植被和土壤动物的判定结果，根据各样
带情况将整个群落界面划定为 3个类型：牛枝子群落、牛枝子 -黑沙蒿群落界面、黑沙蒿群落。
关键词：群落；景观界面；游动分割窗技术；土壤动物
中图分类号：S812 文献标识码：A 文章编号：1002-204X（2013）12-0118-05
Boundary Determination ofLespedeza potaninii-Artemis a ordosicaC mmun ty in South Edge of Mu Us Sand-
land
SHI Xiang-feng et al.（Ningxia Institute of Agricultural Survey and Design, Yinchuan, Ningxia 750002）
AbstractThe position and width of the boundary ofLespedeza potaninii-Ar em s a ordosicacommunity were determined
using moving split-window technique and the transect method with the boundary ofLesp deza potaninii-Ar e s a ordosica
community in south edge of Mu Us sandland as the object of study. The result showed that the location of the boundary
had a certain overlap when the vegetation and soil fauna were used as parameters and the locations of the boundaries deter-
mined with different parameters were different. On a small scale, comprehensively considering the determination results of the
three transects of the vegetation and soil fauna and based on the situation of various transects, the boundaries of the whole
community were divided into three types:L spedeza potaniniicommunity,Lespedeza potaninii-Ar em s a ordosicacommuni-
ty boundary, andA temisia ordosicacommunity.
Key wordsCommunity; Landscape boundary; Moving split-window technique; Soil fauna
宁夏农林科技，Ningxia Journal of Agri. and Fores. Sci.&Tech. 2013，54（12）：118-122
·资源·环境·
118
图1 游动分割窗分析原理示意
2 研究区概况与研究方法
2.1 研究区概况
研究地位于宁夏盐池县四墩子村，地处缓坡丘陵区。该
地属于典型中温带大陆性气候，年平均气温为7.7℃，1月
平均气温-8.9℃，7月平均气温22.5℃，绝对最高和最低
气温分别是38.1℃和-29.6℃，≥0℃的年积温为3 430.3
℃，≥10℃的年积温为 2 949.9℃。年平均降水量 250～
350 mm，无霜期为162 d。土壤类型以淡灰钙土为主，其次
是风沙土及少量第三纪红岩母质经侵蚀形成的红沙质土。
植被主要以蒙古冰草(Agropyron mongolicum)、牛枝子(Les-
pedeza potaninii)、黑沙蒿(Artemisia ordosica)为主，伴生有长
芒草(Stipa bungeana)、赖草(Leymus secalinus)、刺叶柄棘豆
（Oxytropis aciphylla）、阿尔泰狗娃花（Heteropappus al-
taicus）、银灰旋花（Convolvulus ammanii）、狭叶米口袋
（Gueldenstaedtia stenophylla）、老瓜头 （Cynanchum ko-
marovii）等 [9]。
2.2 研究方法
2.2.1 野外调查
2.2.1.1植被调查 于2009年5～9月采用样带法，沿牛
枝子+蒙古冰草+杂类草群落向黑沙蒿+牛枝子+杂类
草群落方向设置3条长300 m、宽2 m的平行样带，样带间
距50 m。在每条样带上每隔10 m设置样地，每个样地重复
设置3个样方（草本1 m×1 m；灌木10 m×10 m）。调查植
被物种组成、高度、密度、盖度、频度。以相对高度、相对密
度、相对盖度、相对频度计算物种重要值。
2.2.1.2土壤动物样品的野外采集 与植被样方相对应。
在每一采样地随机选取面积为 25 cm×25 cm 样方 10～
15个。每一样方分0～10 cm、10～20 cm、20～30 cm 3层，
手拣收集大型土壤动物，保存于75%酒精溶液中。同时，用
50 mL土壤环刀分0～5 cm、5～10 cm、10～15 cm取土样，
保存于封口袋中，置于阴凉处，带回实验室用干漏斗法进行
24 h分离提取中小型土壤动物[10]。
2.2.2 土壤动物分离与鉴定土壤动物的分离方法主要
包括手拣法、室内干漏斗（Tullgren）分离法、湿漏斗（Baer-
mann）分离法。手拣法用于分离大型土壤动物，通常在野外
就地进行，湿漏斗法用于分离湿生土壤动物，对于本文的中
小型土壤动物收集，采用干漏斗法分离。Tullgren分离器的
原理主要是利用土壤动物自身的活动和避光避热特性，把
土壤中的动物驱逐出来，即把所采集的土壤材料装入分离
器，用25 W的灯泡连续光照24 h，然后将所有收集到的土
壤动物统一定为中小型土壤动物。所获得的土壤动物在实
验室鉴定、分类[11-13]。利用XTS20/30连续变倍体视显微镜对
土壤动物进行分类鉴定和统计数量，由于分类较为困难，土
壤动物分类鉴定一般到科，个别的土壤动物鉴定到目，由于
成虫和幼虫在土壤中的功能和作用不尽相同，因此对幼虫
和成虫分别统计。
2.2.3 数据统计与分析
2.2.3.1基础数据分析 将野外采集获得的标本数据、环
境要素数据进行整理和统计分析。土壤动物数量统计数据
采用 Excel 2003 软件处理；多元统计分析采用R-2.15.2。
2.2.3.2景观界面的定量判定 该研究采用游动分割窗
（MSW）技术。其原理如图1所示，设置具有8个取样点的
窗体平均分割为2个半窗体A和B，计算A和B之间的相
异系数，然后将窗体向右移动1个取样点，再计算半窗体间
的相异系数，直到右半窗端点达到最后1个取样点为止。然
后将相异系数系列沿取样点坐标轴作图，根据曲线的峭度
和变异定量判断景观界面的类型、位置和宽度。陡峭的峰值
出现区就是景观界面所在的位置，峰两边明显出现起伏的
端点之间的距离 (即峰宽) 就是景观界面的宽度，峰宽的端
点即景观界面和相邻生态系统 (或群落) 的边界。距离函数
的峰值越陡，峰宽越窄，景观界面过渡越明显；相反，峰值较
低且峰宽较大，景观界面是较为渐变的类型。有很多函数如
相对欧式距离 (RED)、弦距离 (CRD) 等可用来计算相邻分
割窗之间的相异系数，目前最常用的计算相异系数的函数
是平方欧式距离(SED)[14-15]：
SEDnw=
a
i=1
Σ（XiAw-XiBw）2
式中，SEDnw为窗体为n时平方欧氏距离；XiAw和XiBw
分别代表A半窗体和B半窗体在参数为i时的平均值。
3 结果与分析
3.1 以植被物种重要值为参数的界面判定
在牛枝子—黑沙蒿群落界面，以植被物种重要值为参
数计算的欧氏距离（SED）在样带A上出现1个波峰（图
2-1）。波峰出现在样地20到25之间，峰值出现在样地22
附近。显示的是牛枝子群落和黑沙蒿群落的界面。此波峰陡
峭度高，表明该边界较为明显。根据判定结果，将其划分为：
牛枝子+蒙古冰草+杂类草群落；牛枝子+黑沙蒿+杂类
草过渡带；黑沙蒿+牛枝子+杂类草群落。
SED在样带B系列上呈现双波峰曲线（图2-2），第1
峰出现在样地14到20之间，峰值出现在样地19附近，此
界面具有渐变性特征。随之出现第2峰，在样地20到25之
间，峰尖出现在样地22附近，此峰陡峭度高，表明牛枝子群
落和黑沙蒿群落边界较为明显。根据判定结果，将其划分
为：蒙古冰草+牛枝子+杂类草群落；牛枝子+蒙古冰草+
杂类草过渡带；牛枝子+黑沙蒿+杂类草过渡带；黑沙蒿+
牛枝子+杂类草群落。
SED在样带C系列上出现3个波峰（图2-3），第1波
峰出现在样地7到样地12之间，峰尖出现在样地10附近，
54 卷 12 期 时项锋，等 毛乌素沙地南缘牛枝子—黑沙蒿群落界面判定 119
图2-1 牛枝子-黑沙蒿群落界面样带A基于植被
物种重要值的平方欧氏距离（SED）的游动分割窗峰值
图2-2 牛枝子-黑沙蒿群落界面样带B基于植被
物种重要值的平方欧氏距离（SED）的游动分割窗峰值
图2-3 牛枝子-黑沙蒿群落界面样带C基于植被
物种重要值的平方欧氏距离（SED）的游动分割窗峰值
图3-1 牛枝子-黑沙蒿群落界面样带A基于
土壤动物的平方欧氏距离（SED）的游动分割窗峰值
图3-2 牛枝子-黑沙蒿群落界面样带B基于
土壤动物的平方欧氏距离（SED）的游动分割窗峰值
显示的是长芒草+蒙古冰草+杂类草和牛枝子+叉枝鸦
葱 +杂类草群落的边界。第2波峰出现在样地12到样地
16之间，峰尖出现在样地15附近。显示的是牛枝子+长芒
草+杂类草群落和牛枝子+黑沙蒿+杂类草群落的边界。
第3波峰出现在样地17到样地21之间，峰尖出现在样地
19附近。显示的是牛枝子+黑沙蒿+杂类草群落界面。以
上4波峰陡峭，说明物种在此界面区域内变化较大，具有急
变性特征。根据判定结果，将其划分为：长芒草+蒙古冰草+
杂类草群落：牛枝子+叉枝鸦葱 +杂类草群落；牛枝子+长
芒草+杂类草群落；牛枝子+黑沙蒿+杂类草群落；牛枝子
+黑沙蒿+杂类草过渡带；黑沙蒿+牛枝子+杂类草群落。
3.2 以土壤动物为参数的界面判定
以土壤动物为参数计算的SED在样带A上出现了 3
个波峰（图3-1）。第1、2波峰出现在样地8到样地12之
间，峰值分别出现在样地8和样地10附近；第3波峰出现
在样地23到27之间，峰值出现在样地24附近。
SED曲线在样带B上出现了3个波峰（图3-2）。第1
波峰出现在样地14到18之间，峰值出现在样地17附近；
第2波峰出现在样地19到21之间，峰值出现在样地20附
近；第3波峰出现在样地22到27之间，峰值出现在样地
24附近。
SED曲线在样带C上出现了3个波峰（图3-3）。第1
波峰出现在样地5到9之间，峰值出现在样地6附近；第2
波峰出现在样地13到21之间，峰值出现在样地14附近；第
3波峰出现在样地22到25之间，峰值出现在样地24附近。
根据3条样带判定结果可以看出，3条样带都出现 3
波峰曲线。在样地22到27范围内都出现第3波峰，峰值都
出现在样地24附近。表现出相同的趋势，而第1、2波峰出
现位置却不一致。
3.3 基于不同参数判定的景观界面结果比较
基于植被物种重要值和土壤动物判定的牛枝子-黑沙
蒿群落界面的比较见图4。在样带A，基于植被物种重要值
54 卷 12 期时项锋，等 毛乌素沙地南缘牛枝子—黑沙蒿群落界面判定120
图3-3 牛枝子-黑沙蒿群落界面样带C基于土壤
动物的平方欧氏距离（SED）的游动分割窗峰值
图4 牛枝子-黑沙蒿群落界面基于植被物种
重要值和土壤动物的界点位置比较
判定的界面位置只在样地22附近出现1个波峰。在样带
B，基于植被物种重要值判定的SED曲线在样地19和样地
22附近出现峰值。在样带C，基于植被物种重要值判定的
SED曲线在样地5、样地10、样地15和样地19附近出现峰
值。在3条样带系列上基于土壤动物判定的SED波峰都为3
个，而且几乎判定出所有依据植被物种重要值为参数判定的
界面。以上结果也表明，基于土壤动物为参数的SED判定结
果波动大较为模糊，不能清晰地判定牛枝子-黑沙蒿群落界
面的变化。从图上也能看出，土壤动物的判定相对于植被物
种重要值判定较滞后。如当植被物种重要值在样地22出现
峰值，而土壤动物则在样地24才出现峰值。这也表明，在草
地恢复与重建过程中，植被变化先行与土壤动物的变化。
通过以上判定结果可以得出，在小尺度范围内，由于高
空间异质性以及地形地貌的影响导致判定结果不一致，但
在关键区的判定结果却是趋于一致的。如3条样带在样地
19到样地22附近都出现了峰值。这也说明由牛枝子群落
到黑沙蒿群落过渡过程中，只有这个关键界面最清晰，判定
结果也最准确。综合考虑3条样带植被物种重要值和土壤
动物的判定结果，根据各样带情况进行划定。样带A界面
宽度为样地20～25。样带B由于2波峰相距很近，因此合
并为样地14～25。样带C第1波峰和第2波峰均显示的是
牛枝子群落，因此可将其合并，边界为样地17～21之间。综
上所述，将整个研究样地划分为3个类型：牛枝子群落，主
要以牛枝子、蒙古冰草、长芒草等植物为主；牛枝子-黑沙
蒿界面，主要以牛枝子、黑沙蒿、长芒草、猪毛蒿等植物为
主；黑沙蒿群落。
4 讨论
景观界面作为一个特殊的景观类型，是连接来自相邻
生态系统或者群落的动态实体。在不同空间尺度上对相邻
生态系统或群落产生影响。并且景观界面是调节两生态系
统或群落之间物质流、能量流、信息流等过程的重要地带。
同时起到一个调节器、过滤器的作用。在环境变化和人为干
扰下，景观界面相当敏感，外界环境的变化往往导致景观界
面的变化。对景观界面的深入研究，可以有助于人们认识与
利用景观界面的各种特性。
依据植被物种重要值和土壤动物组成为参数分别判定
了牛枝子—黑沙蒿群落界面的位置与宽度。不同参数所判
定的界面位置不同，这与大部分研究结果一致。Carter等[16]
研究沼泽边缘生态过渡带的动态变化时表明，以植被、土壤
和水文为参数判定的界面位置不同。Fortin等[17]对一次生林
进行调查时，得出不同的植被特征（密度、物种存在与否、多
样性等）所划分的界面并不重合，反映出不同的植被特征对
环境的变化敏感性不同。交错带不仅表现出植被分布的非连
续性，还表现出环境因素等诸多特征的非连续性[18]。
基于植被计算的SED值在样带系列上出现较多波峰，
在样地22附近都出现波峰。而基于土壤动物判定的SED
波峰都为3个，且几乎判定出所有依据植被物种重要值为
参数判定的界面。其SED判定结果波动大较为模糊，不能
清晰地判定牛枝子—黑沙蒿群落界面的变化。以上结果可
能是由于目前土壤动物群落研究中分类较为困难，土壤动
物分类鉴定一般到科，个别的土壤动物鉴定到目。与植被重
要值为参数相比，由于这种粗水平的分类方法导致选用土
壤动物为参数在界面影响域判定过程中的波动大较为模
糊。另外，交错带变化最为明显的特征是植被的变化，包括
植物种类组成和植被结果的变化[19]。
在小尺度范围内，2参数在关键区的判定结果趋于一
致。综合考虑2参数的判定结果，根据这些共有的波峰位
置，可以确定牛枝子—黑沙蒿群落界面的位置与宽度。进一
步将该地带划分为3个群落类型：牛枝子群落、牛枝子—黑
沙蒿群落界面、黑沙蒿群落。
以上说明，不同的景观要素可能产生不同的边界。进行
界面影响域的判定过程中，应尽量选取多个参数进行判定，
综合考虑多参数判定结果后，再确定界面的位置与宽度。并
且采用土壤动物为参数进行界面判定时，应尽量保证其分
类阶元的一致性。
54 卷 12 期 时项锋，等 毛乌素沙地南缘牛枝子—黑沙蒿群落界面判定 121
5 总结
（1）依据植被物种重要值和土壤动物组成为参数判定
牛枝子—黑沙蒿群落界面的位置与宽度，不同参数所判定
的界面位置不同。
（2）基于土壤动物判定的SED波峰都为3个，且几乎
判定出所有依据植被物种重要值为参数判定的界面。其
SED判定结果波动大较为模糊，不能清晰地判定牛枝子—
黑沙蒿群落界面的变化。
（3）在小尺度范围内，两参数在关键区的判定结果趋于
一致。
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责任编辑：达海莉
3.5 创新机制，加快推进产业化经营步伐
养猪业产业化是市场经济条件下农村经济不断发展的
内在需要所引发的体制创新，是养猪业由传统小生产转变
为现代大生产的跨跃，推进养猪业产业化是实现养猪业现
代化的必然途径。实现养猪业产业化应始终坚持以科技进
步和技术创新为支撑。结合宁夏实际，一方面要积极采取多
种办法、途径扶持培育龙头企业，积极引导有关企业以资本
为纽带，整合资源、资金、技术、人才等要素，开展跨区域、跨
行业、跨所有制形式的联合与合作，用工业生产的组织方
式，按照区域化、规模化、标准化、专业化的要求把产业各环
节有机的联系起来，形成科学合理的利益联接机制；另一方
面要加强对行业协会和农民合作经济组织的扶持，特别是
要充分利用宁夏生猪主产区已形成的生猪运销服务队伍和
养殖小区的优势条件，引导组建流通运销集团+园区（养猪
场、户）的养猪经济合作组织，促进产销衔接，逐步提高养猪
生产的组织化程度，推进产业化经营。
3.6 大力推广猪人工授精技术，提高生猪良种化生产水平
继续积极实施国家生猪良种补贴项目，争取扩大实施
范围和补贴资金，力争“十二五”期间全区新建、改建县级中
心种猪供精站10个，乡镇级标准化种猪供精点3个，种猪
精液配送中心80个，培训人工授精员300人。初步建立养
猪主产区县县有种猪中心供精站，乡乡有种猪精液配送中
心，村村有输精员的三级生猪人工授精技术服务体系，强化
服务功能，逐步实现全自治区生猪人工授精技术全覆盖，促
进生猪优质高效养殖，提高生猪良种化生产水平。
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责任编辑：李晓瑞
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