全 文 ：第 35 卷 第 1 期
2014 年 1 月
内 蒙 古 农 业 大 学 学 报
Journal of Inner Mongolia Agricultural University
Vol． 35 No． 1
Jan． 2014
中国天然臭柏群落的分布与生物量特征
*
王林和1， 党宏忠2* ， 张国盛1， 党国锋3， 冯 伟2， 高达布希拉图4， 万俊华5
(1．内蒙古农业大学生态环境学院，呼和浩特 010018;2．中国林业科学研究院荒漠化研究所，北京 100091;
3．西北师范大学地理与环境科学学院，兰州 730070;4．内蒙古毛乌素沙地柏自然保护区管理局，嘎鲁图 017300;
5．内蒙古鄂尔多斯市乌审旗林业局，嘎鲁图 017300)
摘要: 臭柏是我国干旱、半干旱区广泛分布、耐寒耐旱的天然常绿灌木，能够在恶劣的生境下(沙地、陡坡)密集成
片分布，形成占绝对优势的单优群落，是固沙、固土的优良树种。本文历时两年调查了我国臭柏(Juniperus sabina )
群落的天然分布范围、面积及生长特征，分析了臭柏天然群落的分布与地带性土壤、区域气候因子间的关联。结果
表明:臭柏天然群落的分布生境主要有 3 种类型，分别是:沙地、亚高山地及石质山地。在我国，臭柏的天然分布主要
集中在三大区域包含八个片区，分别是西部区域的阿尔泰山(占总面积的 72． 46%，下同)、天山(1． 66%)、祁连山
(4． 56%)、青海环湖沙地(0． 43%)，斑块面积约 258． 71km2;中部区域的毛乌素沙地(13． 48%)、贺兰山(4． 10%)、阴
山中高山地(2． 46%)，斑块面积约 65． 52km2;东部区域的浑善达克沙地及其周边中低山地(0． 86%)，斑块面积仅
2． 80km2。80%的臭柏主要分布在中低海拔区域(≤1500m)，但在高海拔区(3357m)也有分布。我国臭柏的平均生
物量(鲜重)为 43． 57T·hm －2，其中以新疆阿勒泰片区塔齐段的最高，达到 64． 14 T·hm －2，其次依次为浑善达克沙
地片区、毛乌素沙地片区、祁连山片区，青海环湖沙地片区最低。
关键词: 臭柏; 分布; 生物量; 海拔
中图分类号: Q145 + 1 文献标识码: A 文章编号:1009 － 3575(2014)01 － 0037 － 09
DISTＲIBUTION AND BIOMASS OF NATUＲAL
Juniperus sabina COMMUNITY IN CHINA
WANG Lin － he1， DANG Hong － zhong2， ZHANG Guo － sheng1，
DANG Guo － feng3， FENG Wei2， Gaodabuxilatu1， WAN jun － hua5
(1． College of Ecology and Environmental Science，Inner Mongolia Agricultural University，Huhhot 010019，China;
2． Institute of Desertification Studies /State Forestry Administration Key Laboratory of Tree Breeding and Cultivation，
Chinese Academy of Forestry，Beijing 100091，China;
3． College of Geographical and Environment Science，Northwest Normal University，Lanzhou 730070，China;
4 Administration Bureau of Mu Us Sabina Nature Ｒeserve，Inner Mongolia Autonomous Ｒegion，GaLuTu 017300，China;
5． Forestry Bureau of Ushen Banner in Erdos，GaLuTu 017300，China)
Abstract: Juniperus sabina Ant is widely distributed in arid and semi － arid area as a drought and cold resistance shrub which can
densely grow in harsh habitats (sandy land and steeper slopes)to form a sole dominant community for sand control． The two － year in-
vestigation of J． Sabina Ant community have conducted to figure out its range，areas and growth characteristics，followed by the analysis
of its association with regional soil and climate factors． The results indicated that the natural distribution of J． Sabina Ant mainly con-
centrated in three regions containing eight sub － areas． i． e． the western region including Altai Mountain(account for 72． 46 percent of
total area，the same below)，Tianshan Mountains (1． 66%) ，Qilian Mountains (4． 56%)and sandy land around the Qinghai Lake (0．
43%) ，the total area for this region is about 258． 71km2;the central region including Mu Us sandy land (13． 48%)，Helan Mountain
(4． 10%)and alpine of Yinshan Mountain (2． 46%) ，the total area for this region is about 65． 52 km2;the eastern region including
Hunshandake sandy land and its surrounding low mountains (0． 86%)which is about 2． 80 km2 ． About 80% of J． Sabina Ant mainly
grow in low altitude areas (≤ 1500m)． The mean biomass of J． Sabina Ant (fresh weight)is about 43． 57T·hm －2，of which the bio-
* 收稿日期: 2013 － 09 － 25
基金项目: 林业公益性行业科研专项(201104061)
作者简介: 王林和(1949 －)，男，教授，主要从事植物群生态学研究．
* 通讯作者: E － mail:petter166@ 163． com
mass of that in Taqiduan，Altai municipal of Xinjiang Urumchi Autonomous Ｒegion，is the highest and up to 64． 14 T·hm －2，followed
by Hunshandake area，Mu Us sandy area and Qilian Mountains area，that of the Qinghai Lake sandy area is the minimum．
Key words: Juniperus sabina Ant; distribution; biomass; altitude
引言
臭柏(Juniperus sabina)为柏科圆柏属常绿针叶
匍匐型灌木，适生范围广，天然分布主要在欧洲南
部、中亚及东亚的部分地区［1］。在我国，主要分布在
西北、华北地区的沙地和干旱石质山区，天然生长于
新疆维吾尔境内自治区阿尔泰山和天山山区的亚高
山地带;内蒙古自治区鄂尔多斯市的毛乌素沙地及
锡林浩特市的浑善达克沙地;陕西神木、榆林、横山
县的毛乌素沙地;青海省东北部的环湖沙地;甘肃省
境内的祁连山北坡及古浪、景泰、靖远等局部亚高山
森林地带;此外，宁夏回族自治区境内的香山、罗山、
西藏自治区山区、四川省的松潘、山东省的崂山等地
也有零星分布［2］。臭柏作为一种灌木，虽然其平均
高一般小于 1m，但根系分布深度可达 2m，特别是水
平延伸幅度达灌丛边缘外 1m［3］，枝条可生不定根，
是一种群聚性生长的灌木，匍匐茎寿命可在 80 年以
上［4］，因而具有很好的固沙功能。
近年来，对臭柏的生物学特征如抗旱生理特
性［5，6］、生物生态学特性［7］、更新方式［8］、根系分布特
征［9］、对土壤结构的改良［10］等方面有了广泛的研
究，特别是对臭柏(毛乌素沙地)在枝条覆沙后能够
通过根蘖繁殖，扩大根茎长度与分枝，在沙丘上形成
很致密的网络从而固定沙丘的固沙功能有了较系统
的研究［11，12］，然而对臭柏在全国分布的范围及斑块
面积尚缺乏系统的调查与统计，对不同区域臭柏的
生长特征也缺乏对比分析。我国天然臭柏具有较显
著的遗传多样性［13 － 15］，因此有必要对全国臭柏资源
的分布特征开展系统的调查，积累基础资料。为此，
本研究通过实地定位与遥感影像判译相结合的方
法，估算了我国臭柏集中分布区的范围与面积;通过
样方调查，分析了不同区域臭柏的生长特征。研究
结果对于完善、提高我国臭柏资源的利用水平具有
重要作用。
1 研究方法
2011 ～ 2012 年期间，对新疆、甘肃、青海、内蒙、
陕西省(自治区)境内的臭柏资源分布进行了实地调
查与测定，样点定位采用 GPS(Trimble Juno SC，定位
精度 2． 2m)记录地理位置(经、纬度;海拔)信息。每
个分布区选定 3 个点分别设置 1m × 1m 样方测定平
均高、平均地径，采用割取法测定地上生物量并取样
测定计算叶 /枝生物量比。利用遥感影像(来源于
Digital Globe，http:/ /www． mapabc． com)结合实地调
查定位，通过人工目视解译标示臭柏的分布范围，在
Arcgis10． 1 中使用 Lambert 投影计算面积。部分气
象数据来源于中国气象科学数据共享中心(http:/ /
cdc． cma． gov． cn /)。
2 结果与分析
2． 1 我国臭柏资源的总体分布特征
如图 1 所示，我国臭柏的主分布区集中在 N36
－49°，E86 － 116°范围内，分布在阿尔泰山、天山、祁
连山、贺兰山、阴山等主要山脉的亚高山地带，及毛
乌素、浑善达克和青海环湖等地带的沙地上，主分布
区气候以典型温带大陆性季风气候和高原亚高山气
候为主，主要分布区土壤以栗(棕)钙土和风沙土为
主。分布区可概括为八大片区:新疆阿勒泰片区、新
疆天山片区，祁连山片区、青海环湖沙地片区、贺兰
山片区、阴山片区、毛乌素沙地片区和浑善达克沙地
片区。全国天然臭柏群落斑块面积为327． 03km2，各
片区所占比例见图 2。
2． 2 各大片区臭柏资源特征分析
2． 2． 1 新疆阿勒泰片区 新疆阿勒泰地区是我国
臭柏分布面积最广的地区，据实地调查，主要分布在
阿勒泰市、布尔津县及哈巴河县境内，斑块面积
236． 96km2，占全国臭柏面积的 72． 46%。分布区平
均海拔在 1184． 23m 以上。臭柏在该区域生长的生
境包括三类，一是在西伯利亚云杉、西伯利亚落叶松
等地带性乔木树种的林隙或冠下呈小块状离散分
布，二是在河谷浅山地带的阳坡，呈圆饼状分布的单
优群落，周围伴生灌木种以金露梅(Dasiphora frutico-
sa)、银露梅(Dasiphora glabra)等为主，三是生长在
花岗岩石的缝隙中。据我们在塔齐段、大东沟及齐
贝岭三个分布点的测定，平均生物量达 55． 88T·
ha －1，平均地径 2． 87cm，平均高为 57． 87cm，臭柏长
势良好。调查区发现地径达 9． 312cm，平均高为
125． 6cm 的直立型臭柏植丛，说明该区域是臭柏适
宜的分布区。
83 内 蒙 古 农 业 大 学 学 报 2014 年
图 1 全国臭柏分布范围示意图
Fig． 1 Schematic of nationwide distribution of J． Sabina Ant
2． 2． 2 新疆天山片区 新疆天山片区臭柏主要分
布在哈密市、伊吾县境内，斑块面积为 5． 44km2，约
占全国臭柏面积的 1． 66%。主要分布在平均海拔
2110m的山区，水分条件相对较好，臭柏主要生长在
林缘、光照充足、相对开阔的中高山地带。
2． 2． 3 祁连山片区 臭柏在祁连山区的分布主要
集中在祁连山脉中、东段北坡海拔 2100 ～ 2900m 的
地带，分布范围虽广但较移疏，难见有直径大于 5m
的大块集中分布的斑块，总斑块面积为 14． 92km2，
占 4． 56%，分布生境主要包括两类，一是与青海云杉
混生，二是零星分布在荒坡，呈不连续的圆饼状斑
块，在坡度达 60°以上的陡坡、石缝间也有分布而且
长势旺盛。其中在天祝县石门沟地区分布相对集
中，在甘肃古浪昌岭山除与油松天然林等乔木混生
外，伴生灌木还包括绣线菊(Spiraea salicifolia L)、金
露梅、鲜黄小檗(Berberis diphava)及箭叶锦鸡儿(Ca-
ragana jubata)等，臭柏长势良好，平均高、平均地径
及生物量分别为 32． 10cm，1． 47cm，31． 7T· ha －1，长
势相对较差。
2． 2． 4 青海环湖片区 臭柏在青海的分布主要集
中在青海湖东边的海晏县、共和县境内的流动沙地
上，其面积仅有 1． 39km2，不足 1%，平均高、平均地
径、平均生物量分别为 18． 11cm、1． 14cm、29． 80 T·
ha －1，均处于全国较低水平。分布区平均海拔较高，
达 3357． 33m。
图 2 全国臭柏分布八大片区面积比例
Fig． 2 The eight sub － region and the
proportion of area for J． Sabina Ant
2． 2． 5 毛乌素沙地片区 毛乌素沙地是臭柏分布
的另一主要地区，分布范围包括内蒙古自治区伊金
霍洛旗境内的石圪台、乌审旗的图克镇、黄乡镇、纳
林河镇、毛补浪镇、陶利镇及鄂托克旗、陕西省的榆
林市、横山县等，斑块面积共计 44． 08km2，占全国分
93第 1 期 王林和等: 中国天然臭柏群落的分布与生物量特征
布面积的 13%(内蒙、陕西分别为 8%和 5%)。臭柏
在毛乌素沙地的生长表现较好，平均高达 84． 82cm，
为全国最高 水平。分布区平均海拔为 1140 ～
1272m，分布区主要县市的年平均降雨量在 347． 5 ～
437． 4m，土壤以通透性较好的沙土为主，适合臭柏生
长。臭柏是鄂尔多斯高原毛乌素沙地唯一的天然常
绿灌木，群落覆盖度一般 70 ～ 95%，最高可达
100%，多起源于丘间低地，最终发展到较大沙丘的
顶部，连绵分布，形成占绝对优势的单优群落，成为
阻止流沙的天然屏障。其中位于乌审旗的臭柏灌丛
面积较大，团块状灌丛的平均冠幅在 5m 以上，枝条
生长量在 10 ～ 24cm· a －1之间，边际延长枝条年生
长量达 20cm以上，群落内部的枝条顶端生长量约为
5 ～ 10cm，乌审旗纳林河地区臭柏群落中心树高最高
可达 1． 8 m，呈典型的直立型生长。
2． 2． 6 阴山片区 臭柏是阴山山脉唯一的常绿针
叶灌木，其分布范围较广，主要分布在山脉的西部和
蛮汉山地区，包括达茂旗、阿尔其山、蛮汉山等地，斑
块面积共计 8． 04km2，占全国面积的 3%。其中达茂
旗分布区(巴音杭盖自然保护区)为阴山北麓的低山
荒漠草原区，属于温带干旱大陆性气候，地带性土壤
为典型棕钙土。臭柏在达茂旗主要生长在花岗变质
岩的石头缝里，而分布于坡脚的群落由于水分条件
较好，群落面积较大，盖度可达 100%，平均冠幅 4
m，枝条年平均生长量约为 3 ～ 10 cm，而坡面及坡顶
上灌丛面积都不是很大，灌丛高约 0． 5 ～ 0． 8 m，覆盖
度为 30% ～50%之间。其中阿尔其山的臭柏主要分
布在巴音哈太、乌兰苏木境内，属中温带干旱气候
区，表现为极端干旱的内陆荒漠特征。地带性土壤
为棕钙土，地表多沙砾化，土层较薄，土中石膏累积
比较普遍，腐殖质层薄，结构性差。臭柏集中分布于
多石山坡，形成稠密的匍匐灌丛。主干铺地平卧，顶
端向上伸展，盖度在 40%以上，坡脚臭柏群落的盖度
可达 90%以上，平均冠幅 5． 2 m，平均高度 0． 5 m，最
高达 1． 3 m，枝条生长量在 5 ～ 10cm·a －1，生长势较
弱。蛮汉山臭柏天然分布区属中温带半干旱大陆性
季风气候，土壤为灰褐土。在蛮汉山仅发现一个臭
柏群落，面积约为 0． 1ha，与山杨(Populus davidiana)
等乔灌木混交，由于林下水分和土壤条件较好，臭
柏灌丛枝条的平均生长量为 13． 8cm·a －1，平均高度
为 60cm。
2． 2． 7 贺兰山片区 臭柏在贺兰山主要分布在塔
什克梁、小王泉沟、鬼头沟、汝其沟、大武口、大岭沟、
毛布浪其柯沟等地，斑块面积共计 13． 4km2，占全国
分布面积的 4%，臭柏灌丛在东坡主要分布在海拔高
度为 1700 ～ 2400m 的山坡，在 2400 ～ 2700m 的中高
海拔区也有分布。该分布区深居内陆，温湿和海洋
性气流难以至此，受西北来的干冷气流影响较大，因
而贺兰山是典型的大陆性气候，是半荒漠草原与荒
漠之间的分界线，全年干燥少雨，气候变化很大。在
臭柏生长的区域平均温度为 － 6． 6℃左右，臭柏群落
分布海拔较高，生境相对温凉湿润。臭柏生长的地
段其土壤主要为高山灰褐土，表土的有机质层厚约
20cm，有机质含量平均为 7． 74%。臭柏群落在贺兰
山东坡主要分布在海拔 1500m 以上的油松、青海云
杉、山杨、白桦林下，在西坡也有分布，在古拉本地区
的大岭沟和毛不浪其柯沟，臭柏单优群落多形成集
中连片分布，主要分布在海拔 2400m左右的范围内，
大部分为鳞叶少见针叶，灌丛面积较小，枝生长量 5
～ 10cm·a －1，灌丛覆盖度一般为 40% ～ 60%，平均
冠幅在 4 ～ 8m之间，山坡上臭柏灌丛的平均高度约
0． 5m，在沟底可达 1． 5m。
2． 2． 8 浑善达克沙地片区 臭柏在浑善达克沙地
主要分布在阿巴嘎旗境内的洪格尔苏木、白音锡勒
牧场、多伦县境内的蔡木山自然保护区等地，斑块面
积 2． 80km2，所占比例不足 1%。阿巴嘎旗属于温带
半干旱大陆性气候，臭柏分布区的地带性土壤主要
为棕钙土、风沙土，以沙地和沙丘的阴坡(迎风方向)
分布为主，臭柏群落密度较毛乌素沙地小，平均高为
0． 65m，覆盖度一般在 60% ～ 70%，群落扩展速度约
10 ～ 16cm·a －1，长势良好。其中白音锡勒牧场臭柏
分布区地处锡林郭勒高原东部边缘，土壤为干草原
栗钙土，臭柏在这里零星分布在平缓固定沙地和草
地上，群落盖度约 60%，群落面积较小，少见有大块
连片分布，冠幅在 3 ～ 15 m 之间，生长量为 8 ～ 15
cm，由于积沙的原因群落平均高度为 0． 5 m，从高大
的固定沙丘到丘间低地和滩地都有臭柏分布。臭柏
在蔡木山自然保护区内的分布主要位于内蒙古锡林
郭勒盟东南部多伦县境内北部，阴山山地北麓和浑
善达克沙地尾缘的交错地区，常见于沙丘的阳坡和
沟谷，该区气候、土壤特征与白银锡勒牧场分布区相
近。
2． 3 不同地区臭柏生物量比较
测定结果表明(图 3)，我国臭柏的平均生物量
(鲜重)为 43． 57T·hm －2，其中以新疆阿勒泰片区塔
齐段的最高，达到 64． 14 T·hm －2，这与其具有较大
的地径(平均为 3． 02cm)是相一致的，虽然平均高不
及内蒙乌审旗图克镇臭柏的一半，但植株的叶 /枝比
是后者的 1． 14 倍，臭柏生长以匍匐型为主，枝叶繁
茂，长势好。分布在齐贝岭地区的臭柏主要生长在
04 内 蒙 古 农 业 大 学 学 报 2014 年
滩地的岩石缝里，分布相对稀疏，生物量并不大。在
浑善达克沙地片区，臭柏成连片状分布，冠下枝条分
布密集，虽然平均高只有 61． 89cm，但生物量较高。
毛乌素沙地臭柏平均高较大，但多以直立型生长为
主，冠下相对稀疏，地径相对较小，与新疆阿勒泰山
地上的臭柏相比其生物量不占优势。毛乌素沙地各
旗(县)臭柏从北到南随着地势的下降，生物量整体
呈增加的趋势，但在陕西境内，神木地区的臭柏生物
量明显优于横山地区。海拔较高的青海海晏县、甘
肃古浪县昌岭山地区臭柏的生物量最低，其平均高、
地径均较小，叶 /枝比较高，臭柏处于较年幼的生长
阶段。整体来说，新疆阿勒泰片区生物量最高，其次
依次为浑善达克沙地片区、毛乌素沙地片区、祁连山
片区，青海环湖沙地片区最低，然而，由于受海拔、局
部小气候、微生境条件的影响，同一地区间也有较大
的变幅，尚难以明确地辨析出臭柏生物量的地理区
位变异规律。
表 1 臭柏主要片区的海拔高度
Ta． 1 The altitude of each distribution region of J． Sabina Ant
分区
Sub － region
海拔范围 /m
Altitude range
包含片区
Including areas
具体样点位置
Site position
海拔 /m
Altitude
高海拔区
High altitude
region
≥2500
青海环湖沙地片区
Sandy land area
around Qinghai Lake
祁连山片区
Qilian Mountain area
青海海晏县
Haiyan county，
Qinghai
3357
甘肃天祝石门镇
Shimen town，
Tianzhu county，Gansu
2731
中海拔区
Middle
altitude region
1500 － 2500
天山片区
Tianshan Mountain area
贺兰山片区
Helan Mountain area
阴山片区
Yinshan Mountain area
甘肃古浪昌岭山
Changling Mountain，
Gulang county，Gansu
2338
新疆天山
Tianshan Mountains，
Xinjiang
2110
内蒙古阿拉善古拉本
Gulaben，
Alashan，Inner Mongolia
2150
内蒙古达茂旗
Damao Banner，
Inner Mongolia
1750
低海拔区
Low altitude region
＜ 1500
新疆阿勒泰片区
Altai area of Xinjiang
毛乌素沙地片区
Mu Us sandy land area
浑善达克沙地片区
Hunshandake sandy land area
内蒙古乌审旗
Wushen Banner，
Inner Mongolia
1272
内蒙古伊金霍洛旗
Yijinhuoluo Banner，
Inner Mongolia
1257
内蒙古阿布嘎旗
Abuga Banner，
Inner Mongolia
1223
新疆阿勒泰市
Altai county，
Xinjiang
1184
陕西神木县
Shenmu county，
Shaanxi
1175
陕西横山县
Hengshan county，
Shananxi
1140
14第 1 期 王林和等: 中国天然臭柏群落的分布与生物量特征
2． 4 臭柏主要分布区环境条件分析
臭柏在我国北方具有广泛的分布区，经度、海拔
跨度都比较大，为了进一步明确臭柏对气候、土壤等
环境条件的适应特征，我们对全国臭柏分布各大片
区主要的气象因子进行对比分析(表 2)。
2． 4． 1 温度 温度的高低还对臭柏芽的萌发、新梢的
生长、物候等起着极其重要的作用。据观测，毛乌素
沙地臭柏新梢萌动的平均气温为 7． 7℃。从表 2 中
可以看出，臭柏在年平均温度 － 5． 4℃以上的地区都
能分布，其中新疆阿勒泰，浑善达克沙地的阿布嘎
旗、白音锡勒，阴山的达茂旗都出现过低于 － 40℃的
极端低温，说明臭柏的耐寒性非常强，对低温具有极
强的适应，据调查，分布在大兴安岭的臭柏的同属种
兴安圆柏，冬季的极端温度达 － 50℃时仍然表现出
正常的生长。臭柏对高温也有很高的适应性，从分
布区看，新疆天山、甘肃昌岭山、毛乌素沙地的榆林
和横山、浑善达克沙地的锡林浩特及阿布嘎旗等地
区都出现了 39℃以上的高温，在这样的环境下臭柏
仍能正常的生长。据在达茂旗的观测，分布在阳坡
岩石上的臭柏，夏季地温可达 60℃，臭柏没有因为岩
石的高温而枯死，同样，据我们在塑料大棚中育苗的
记录，中午温度常常可达 45℃，但臭柏仍然可以正常
生长。可见，臭柏是对温度适应非常广泛的树种，但
生长期的长短会影响到臭柏的生长量，从平均气温
来看，新疆片区、毛乌素沙地片区和阴山片区更有利
于臭柏的生长。
图 3 不同地区臭柏生物量对比
Fig． 3 Biomass density of J． Sabina Ant in different areas
24 内 蒙 古 农 业 大 学 学 报 2014 年
表 2 臭柏分布各片区的主要气象要素
Tab． 2 The meteorological elements from the area of J． Sabina Ant
片区
Area
台站
Station
降雨
precipitation
(/mm)
平均气温
Mean
temperature
(/℃)
气压
Atmospherical
pressure
(/hpa)
平均风速
Mean wind
speed
(/m·s －1)
极端低温
Extreme low
temperature
(/℃)
极端高温
Extreme high
temperature
(/℃)
日照时数
Sunshine
hours
(/h)
新疆阿勒泰片区
Altai area，
Xinjiang
阿勒泰
Altai
196 4． 5 93． 41 23． 26 －43． 50 37． 60 2497． 83
新疆天山片区
Tianshan area，
Xinjiang
哈密
Kumul
39 15． 1 93． 05 19． 08 －28． 90 43． 20 2938． 10
祁连山片区
Qilian mountain
area
乌鞘岭
Wushao
Mountain
397 0． 1 70． 40 49． 30 －30． 70 28． 10 2173． 41
景泰
Jintai
185 8． 7 83． 69 25． 56 －24． 80 39． 40 2267． 62
青海环湖
沙地片区
Sandy land around
the Qinghai Lake
恰卜恰
Qiabuqia
318 4． 1 72． 09 18． 58 －28． 90 33． 70 2436． 77
毛乌素沙地片区
Mu Us sandy
land area
鄂托克旗
Etuoke Banner
270 7． 1 86． 23 28． 36 －31． 50 37． 30 2473． 98
伊金霍洛旗
Ejin Horo Banner
348 6． 5 86． 75 32． 42 －31． 40 37． 00 4793． 01
榆林 Yulin 395 8． 4 89． 46 21． 98 －30． 00 39． 00 2324． 20
横山 Hengshan 369 8． 9 89． 04 24． 69 －27． 80 40． 40 2322． 50
浑善达克沙地片区
Hunshandake
sandy land area
锡林浩特
Xilinhot
271 2． 5 90． 14 34． 36 －39． 00 39． 40 2454． 07
阿巴嘎旗
Abaga Banner
244 0． 7 － － －42． 00 39． 20 －
白音锡勒
Baiyingxile
350 －0． 2 － － －43． 00 32． 90 －
阴山片区
Yinshan
Mountain area
达茂旗
Damao Banner
221 3． 0 － － －41． 00 38． 60 －
蛮汉山
Manhan Mountain
351 2． 0 － － －34． 00 36． 00 －
贺兰山片区
Helan
Mountain area
贺兰山
Helan
Mountain
350 －5． 4 － － －31． 00 25． 20 －
气象数据来源为中国气象科学数据共享网(http:/ /cdc． cma． gov． cn /)(1961 － 2012 年)
Meteorological data are from Meteorological Data Sharing Network of China(http:/ /cdc． cma． gov． cn /) (1961 to 2012)
数据来源于地方志。Data are from local chronicles
34第 1 期 王林和等: 中国天然臭柏群落的分布与生物量特征
2． 4． 2 降水量 降水是衡量物种分布及生长量大小
的重要指标之一。统计表明，臭柏在年平均降水量
在 39 ～ 397mm 间的干旱、半干旱地区均有天然分
布，除了毛乌素沙地丘间低地的臭柏可能会得到部
分地下水的补充外，臭柏生长的绝大部分地区没有
地下水的补给，但臭柏仍然生长良好，表现出极强的
耐旱性;然而，适宜的水分条件有利于臭柏的生长，
毛乌素沙地具有较好的水、热同步条件，大部分地区
植丛平均高度接近于 1m，远高于全国其它地区。对
于浑善达克沙地臭柏来说，虽然具有较好的降水但
平均气温低，同样对于新疆阿勒泰地区，虽然平均气
温较高但降水偏少，这种水、热间的不匹配可能是限
制臭柏高生长的主要因素。据我们观测，引种到日
本冈山大学试验基地的臭柏(降水量 1400mm)，其
新梢生长可达 80cm·a －1。在呼和浩特灌溉下的臭
柏，其延长枝的平均生长量可达 60cm·a －1，这也是
臭柏能成为我国北方园林绿化树种的主要原因。
2． 4． 3 土壤 臭柏天然分布区典型土壤类型主要包
括栗钙土、棕钙土、灰褐土和风沙土等。栗钙土的地
貌条件复杂多样，但主要为剥蚀高原，海拔在 200m
～ 3500m 间。在气候上属温带半干旱大陆型，植被
为典型草原类型，由旱生多年生草本植物组成。pH
值东部地区多在 7． 0 ～ 8． 5 之间，西部地区多在 7． 3
～ 9． 0，一般存在于阳坡、半阳坡中高山地带，坡度较
大，臭柏成圆饼状点缀分布。棕钙土是草原向荒漠
过渡的一种地带性土壤，气候上属干旱大陆型。棕
钙土分布区植被特点则是由更耐旱的戈壁针茅代替
了干草原的克氏针茅和大针茅，棕钙土分布区主要
以旱生或超旱生小灌木为主，pH 在 8． 0 ～ 9． 5 之间，
一般存在于近山脚地带，土壤粗度增加，但水分较
好，臭柏仍能形成较大的斑块，如在达茂旗巴音杭盖
自然保护区、阿尔其山自然保护区以棕钙土为主。
灰褐土则是山地垂直带中的一种森林土壤，灰
褐土区温凉而湿润，肥力较高，植被是以针阔混交林
或云杉林为主，有机质含量很高，酸碱反应变化较
大，臭柏常见于西伯利亚云杉(阿勒泰)、西伯利亚落
叶松(阿勒泰)、天山云杉(天山)、青海云杉(祁连
山)、油松(昌岭山)、沙地榆(浑善达克沙地)等乔木
林的冠下或林隙，斑块不大，且由于采光受限，多呈
匍匐型生长。
风沙土则是沙漠或沙地发育在风成沙母质上的
非地带性土壤，主要分布于我国半干旱、干旱和极干
旱地区。风沙土的植被稀疏，植被组成以灌木或半
灌木为主，肥力特别是有机质含量很低。但在这些
土壤上生长的臭柏没有因土壤的贫瘠而表现出生长
的衰退。调查发现，在半干旱区毛乌素、浑善达克和
青海环湖沙地，臭柏生长的土壤基质是栗钙土，但这
里大部地区为风沙土覆盖，臭柏是起源于栗钙土，最
终发展到高大的山丘。
在调查过程中还发现，臭柏灌丛的成土作用很
强，据在毛乌素沙地的测定表明，臭柏灌丛内有机质
含量多集中在 2． 5 ～ 5． 0g·kg －1左右，约占全部土样
的 60． 3%;全氮量集中在 0． 06 ～ 0． 13g·kg －1左右，
约占 53． 4%;速效钾含量集中在 20 ～ 30mg·kg －1左
右，约占 59． 3%;碱解氮含量集中在 10 ～ 15 mg·
kg －1左右，约占 52． 5%。而且土壤养分含量由灌丛
内向灌丛外呈逐渐减少的趋势。可见，臭柏不但对
土壤肥力没有特殊的要求，灌丛的存在反而对土壤
养分具有明显的富集作用。
3 结论与讨论
通过实地调查和遥感影像判译，发现我国臭柏
群落分布在北纬 35 ～ 50 ゜，东经 85 ～ 115 ゜广泛的
区域内，主要集中在干旱、半干旱区中高山地、沙地
上，呈单优群落的圆饼状分布，斑块总面积327． 03
km2。我国天然臭柏的分布可划分为三大区域包含
八大片区，分别是是西部区域的阿尔泰山(占总面积
的 72． 46%)、天山(1． 66%)、祁连山(4． 56%)、青海
环湖沙地 (0． 43%);中部区域的毛乌素沙地
(13． 48%)、贺兰山 (4． 10%)、阴山中高山地
(2． 46%);东部区域的浑善达克沙地及其周边中低
山地(0． 86%)。臭柏的适生条件非常广泛，不仅在
沙土上，在钙质土壤、微酸性土壤、微碱性土壤上均
能生长，在降水 39 ～ 395mm，平均气温 － 5． 4 ～
15． 1℃，极端温度 － 43． 5 ～ 43． 2℃的范围内均有分
布，体现出臭柏较强的环境适应性。
本次调查中限于试验条件，我们没有对各片区
臭柏的年龄进行测定，但据文献报道，臭柏生命力非
常强，寿命能在 123a以上［4］，而且群落具有顶级性，
依靠克隆生长拓展灌丛范围，依靠种子传播实现异
地迁移［16］，因而是很好的固沙树种。据调查，臭柏
群落以 10． 2cm·a －1的半径生长量向外扩大［17］，其
扩大主要以匍匐枝延长为主，匍匐枝的生长速度约
为直立枝的 3 ～ 4 倍［18］。
调查中我们发现臭柏对土壤的适生性非常广，
在贫瘠的立地条件下也能很好的生存，但优越的水
分条件仍然是促进臭柏生长的最主要因素，有研究
表明水分条件迥异的丘顶和丘间低地，臭柏的叶量
分别为 2848g·m －2和 4080 g·m －2［19］。适度的沙埋
44 内 蒙 古 农 业 大 学 学 报 2014 年
也有利于臭柏萌枝与群落的扩展，从而增加生物量。
臭柏密集的植被覆盖也有助于土壤吸湿凝结水的形
成［20］。同时臭柏群落的形成也能促进中细粒子
(0． 25 ～ 0． 02cm)的聚集，水分、有机质、全氮、速效
钾和碱解氮等沃岛效应的形成［21］，但是，随着群落
的稳定与沙丘的固定，群落也会出现衰退而死亡的
现象，这可能与臭柏群落演替中促进土壤黏性化发
展形成生物结皮从而抑制降水入渗与土壤通透性有
关［22］，但分布于中高山荒坡上的臭柏群落很少见明
显的衰退现象。
由于臭柏属于匍匐型生长且能萌发不定根，很
难界定根系的分布范围，因此本次调查中我们没有
挖根做地下生物量调查。虽然降水量与新梢生长有
直接的相关性，但降水梯度的差异可能更显著地影
响根生物量增量，根系对水分变化的敏感性更高于
叶和茎［23］。
在调查过程中我们在不同地区发现了臭柏灌丛
明显的变异类型，有学者总结为灰绿直立型、灰绿匍
匐型、黄绿直立型和黄绿匍匐型［24］，仅仅是从形态
学上的划分，建议加强遗传学特征上的甄别。
参 考 文 献:
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54第 1 期 王林和等: 中国天然臭柏群落的分布与生物量特征