全 文 :doi:10. 13866 / j. azr. 2015. 05. 15
蒙古沙拐枣(Calligonum mongolicum)的地理分布
与气候关系
①
刘 娜1,2, 冯 缨1, 管开云1, 范永庆3, 杨更强1,2
(1. 中国科学院新疆生态与地理研究所,新疆 乌鲁木齐 830011;2. 中国科学院大学,北京 100049;
3. 新疆林业规划设计院,新疆 乌鲁木齐 830011)
摘 要:在野外调查与查阅标本及植物志等文献资料的基础上,获取蒙古沙柺枣的地理分布区域;利用温暖指数
(WI)、寒冷指数(CI)、湿润指数(HI)、年平均降水量(AP)、年平均日照时数(AS)、年平均风速(AW)及其他气候指
标,通过主成分分析方法(PCA) ,分析蒙古沙拐枣的地理分布与气候因子的关系。结果表明:① 蒙古沙拐枣分布区
的平均生物温度为 6 ~ 13 ℃,温暖指数为 41 ~ 143. 8 ℃·月,寒冷指数为 - 31. 2 ~ - 53. 9 ℃·月,极端最高气温为
47. 7 ℃,极端最低气温为 - 41. 6 ℃,年平均气温为 2. 2 ~ 14. 4 ℃,年较差高达 49. 9 ℃,无霜期为 80 ~ 225 d,日照时
数为 2 700 ~ 4 440 h,湿润指数为 0. 1 ~ 5. 2 mm·(℃·月)- 1,可能蒸散量为 393. 3 ~ 738. 3 mm,年平均降水量差异
性较大,为 13. 8 ~ 230 mm,年平均风速为 1 ~ 4. 8 m·s - 1;蒙古沙拐枣分布区的气候条件为,高温、高日照时数、高年
较差的温带或暖温带的干旱、半干旱气候。② 气候指标对蒙古沙拐枣地理分布作用依次为:高温因子 >低温因
子 >日照因子 >风速因子。
关键词:蒙古沙拐枣(Calligonum mongolicum) ;地理分布;气候;主成分分析
在全球气候变化背景下,植被与气候关系的研
究备受关注,气候制约着植被的地理分布,植被类型
又反映着气候特点,植物在适应气候的同时,对气候
又有反馈作用。气候对植被分布的影响主要体现在
两个方面:热量条件是植物生命活动的基础和能量
来源;水分条件是植物的最主要基本成分,是维持植
物正常生理活动的必要条件。热量条件主要反映植
被分布的纬向变化,表现在不同温度梯度上植被的
变化;而水分条件主要反映植被由沿海到内陆的径
向变化,表现在森林和荒漠植被类型的差异〔1 - 3〕。
研究并解释影响植被地理分布的主要气候因子,不
仅可对物种扩散和演化的机理进行解释,还可以为
不同地区的引种工作提供科学依据,具有重要的实
践意义。
蒙古沙拐枣(Calligonum mongolicum)为蓼科
(Polygonaceae)沙拐枣属(Calligonum L.)灌木,耐干
旱、抗风蚀沙埋、生长快、枝条茂密、易繁殖,是优良
的先锋固沙植物,具有固沙及薪柴、蜜源等经济用
途,还具有一定的观赏价值;其当年生嫩枝适口性
好,是良好的牲畜饲料。此外,蒙古沙拐枣的根、果
及全株均可入药,治小便浑浊、皮肤皲裂,并且种子
富含油脂,可试作榨油材料〔4 - 5〕。蒙古沙拐枣是我
国分布最广的沙拐枣属植物,其东从内蒙古的锡林
浩特,往西进入宁夏腾格里沙漠东南的中卫县沙坡
头,再往西到甘肃河西走廊以及青海的格尔木、诺木
洪地区,直到新疆的哈密和吐鄯托盆地;同时又沿疏
勒河谷地至罗布泊南缘,抵若羌东部的米兰;外接蒙
古西部,到我国新疆北塔山和奇台至乌鲁木齐以东
的达阪城一带,也呈大面积分布〔4,6 - 12〕。
鉴于蒙古沙拐枣为中国西北荒漠地区广布种,
又在生态保护、畜牧业发展、中药制造等方面具有重
要的应用价值,对其研究颇为广泛。目前,对蒙古沙
拐枣的研究主要集中在:对其果实形态的差异性研
究〔6〕,染色体数目及倍性分析〔13〕,种群形态和同工
酶变异的比较〔14〕以及应用价值研究〔5,15 - 17〕等方面。
然而,有关蒙古沙拐枣地理分布及其与气候关系的
研究很少。本文以蒙古沙拐枣在全国分布范围的研
究为基础,获取主要分布区的气候资料,利用数量分
第 32 卷 第 5 期
2015 年 9 月
干 旱 区 研 究
ARID ZONE RESEARCH
Vol. 32 No. 5
Sept. 2015
① 收稿日期:2013 - 12 - 04; 修订日期:2014 - 04 - 28
基金项目:国家自然科学基金面上项目(41271069) ;中国科学院生命科学与生物技术局项目(CZBZX - 1)
作者简介:刘娜(1988 -) ,女,硕士研究生,主要从事植物学研究. E-mail:865513370@ qq. com
通讯作者:管开云. E-mail:guanky@ mail. kib. ac. cn
934 - 940 页 http:/ /azr. xjegi. com
析法,分析蒙古沙拐枣地理分布区的气候特征及其
主导气候因子,揭示其曾经分布的区域和潜在分布
范围,以期对蒙古沙拐枣种质资源的保护以及引种
造林工作有一定的理论和实践指导意义。
1 材料与方法
1. 1 蒙古沙拐枣分布区调查
查阅《中国植物志》、《中国高等植物志》、《中国
沙漠植物志》、《新疆植物志》、《内蒙古植物志》、
《青海植物志》、《甘肃植物志》、《宁夏植物志》等,
以及中国科学院植物研究所植物标本馆(PE)、中国
科学院新疆生态与地理研究所标本馆(XJBI)、新疆
师范大学生物系植物标本室(XJNU)、新疆大学资
源与环境科学学院植物标本馆(XJUG)、新疆农业
大学动植物标本馆(XJAU)、兰州大学植物标本室
(LZU)、西北农林科技大学植物标本馆(WUK)、中
国科学院西北高原生物研究所青藏高原生物标本馆
(QTPMB)、中国科学院沈阳应用生态研究所植物标
本馆(IFP)馆藏的所有蒙古沙拐枣腊叶标本,获取
了有记载的蒙古沙拐枣的分布点。
于 2012—2013 年春夏季进行野外调查,开展野
生沙拐枣分布区的野外考察工作,并采集相应植物
标本,记录蒙古沙拐枣分布地的生境、海拔、经纬度
等地理要素。
整合野外调查及植物志、馆藏标本中对蒙古沙
拐枣分布地的记录,获取蒙古沙拐枣在全国的分布
点及分布范围,采用 ArcGIS 10. 0 软件绘制出蒙古
沙拐枣在中国的分布。
1. 2 气侯因子数据收集和分析
通过中国气象数据共享服务网下载气象数据,
并查阅地区年鉴、地区统计年鉴、地区志等文献资
料,对气象数据进行补充,获取分布区 28 个气象台
站的多年平均气象数据(1971—2000 年) ,对于没有
气象台站记录的物种分布点,采用地理参照的插值
方法获得 10网格点上的气象数据。包括 1—12 月
的月平均气温、年平均气温、极端最高气温、极端最
低气温、年平均降水量、年平均日照时数、年平均风
速、无霜期。
在查阅相关文献的基础上〔2 - 3,18 - 23〕,确定了 15
项气候指标,包括热量指标:Kira 温暖指数(WI,
℃·月)、Holdridge年平均生物温度(ABT,℃)、Kira
寒冷指数(CI,℃·月)、极端最高气温(Tmax,℃)、极
端最低气温(Tmin,℃)、年平均气温(T,℃)、7 月平
均气温(Tw,℃)、1 月平均气温(Tc,℃)、年较差
(ART,℃)、无霜期(d) ;水分指标:徐文铎湿润指数
〔HI,mm·(℃·月)- 1〕、可能蒸散量(APE,mm)、
年平均降水量(AP,mm) ;光照指标:年平均日照时
数(AS,h) ;风力指标:年平均风速(AW,m·s - 1)。
其中,综合指标的计算公式如下:
Kira温暖指数(WI)〔20〕:
WI =∑(t - 5) ,(t > 5 ℃)
Holdridge年平均生物温度(ABT)〔3,21〕:
ABT =∑(t)/12,(0 ℃ < t < 30 ℃)
Kira寒冷指数(CI)〔20〕:
CI =∑(5 - t) ,(t < 5 ℃)
湿润指数(HI)〔20,22〕:
HI = AP /WI
可能蒸散量(APE)〔23〕:
APE = 2 037. 98 - 18. 830 8 ×〔纬度〕-
4. 580 1 ×〔经度〕- 0. 157 86
〔海拔〕
年较差(ART) :
ART = Tw - Tc
式中:t (℃)为月平均温度。
1. 3 水热指标分布的最适范围
在资料充足可靠的前提下,当热量指标的频度
分布近似于正态时,可用半峰宽(PWH)法确定树种
热量分布的最适范围〔24〕,水分指标也可按此方法计
算〔2〕。计算公式:
PWH = 2. 354 × S
最适范围:
X - 0. 5PWH ~ X + 0. 5PWH
式中:S为树种热量指标的标准差;X 为树种热量指
标的平均值。
2 结果与分析
2. 1 地理分布区
通过查阅相关文献和植物志、各标本馆的标本
及野外实地调查,绘制了蒙古沙拐枣的水平分布图
(图 1)。蒙古沙拐枣主要分布在新疆东部、甘肃西
部、内蒙古中西部、宁夏西部及青海地区,最东可达
内蒙古的锡林郭勒盟二连浩特市(112. 4°E) ,最西
可达新疆的奎屯至精河五台途中(83. 7°E) ,最大东
西经纬度之差约为 28. 7°;最北可达新疆的阿勒泰
5395 期 刘 娜等:蒙古沙拐枣(Calligonum mongolicum)的地理分布与气候关系
图 1 蒙古沙拐枣在中国的分布
Fig. 1 Distribution of Calligonum mongolicum in China
巴里巴盖乡(47. 5° N) ,最南可达青海的诺木洪
(36. 2°N) ,最大南北纬度之差约为 11. 3°。沙拐枣
一般分布在海拔相对较低的沙山底部、沙地或公路
路边,大部分以单优势种群落存在,而且在群落优势
种组分中重要值较大〔25〕。蒙古沙拐枣分布区受西
风环流控制和太平洋季风的影响较少,具有季风气
候和地中海气候的双重性,大部分地区属于温带大
陆性气候,又处于荒漠沙丘、沙地及砾石戈壁地带,
生境特点表现为:冬冷夏热,年温差大,降水集中,年
降雨量很少,大陆性强〔26〕。
在经纬度分布上(表 1) ,经度范围在 83. 7° ~
112. 4°E,纬度范围在 36. 2° ~ 47. 5°N,海拔在 140 ~
2 820 m,从分布频率上来看,经度分布则集中在
85° ~ 107° E,占 92. 86%;纬度主要集中分布在
37° ~ 45°N,占 85. 71%,在垂直分布上,蒙古沙拐枣
海拔跨度较大,但相对地理分布区的地势高低而言,
其主要分布在前山带山前平地、洪积扇缘、砾石戈壁
等广大荒漠地区。
表 1 蒙古沙拐枣地理分布区
Tab. 1 Geographical distribution patterns
of Calligonum mongolicum
经度(°E) 纬度(°N) 海拔 /m
最小值 83. 7 36. 2 140. 0
最大值 112. 4 47. 5 2 820. 0
平均值 94. 9 41. 6 1 166. 7
标准差(SD) 7. 6 2. 7 536. 5
偏 度 0. 4 0. 2 0. 7
峰 度 - 0. 9 - 0. 6 1. 5
2. 2 分布区的气候特性分析
2. 2. 1 热量指标 由表 2 可知,蒙古沙拐枣分布区
的热量条件是:温暖指数为 41 ~ 143. 8 ℃·月,平均
为 88. 1 ℃·月,最适范围为 59. 6 ~ 116. 7 ℃·月;
平均生物温度为 6 ~ 13 ℃,平均为 10. 2 ℃,最适范
围为 7. 9 ~ 12. 4 ℃;寒冷指数为 - 31. 2 ~ - 53. 9
℃·月,平均为 - 53. 5 ℃ · 月,最适范围为
- 74. 4 ~ - 32. 6 ℃·月;极端最高气温为 31. 8 ~
47. 7 ℃,平均为 39. 1 ℃,最适范围为 34. 2 ~ 43. 9
℃;极端最低气温为 - 41. 6 ~ - 19. 4 ℃,平均为
- 28. 1 ℃,最适范围为 - 35. 6 ~ - 20. 7 ℃;年平均
气温为 2. 2 ~ 14. 4 ℃,平均为 7. 9 ℃,最适范围为
4. 2 ~ 11. 6 ℃;7 月平均气温为 18. 2 ~ 32. 2 ℃,平均
为 24. 9 ℃,最适范围为 20. 9 ~ 29 ℃;1 月平均气温
为 - 23 ~ - 7 ℃,平均为 - 11. 6 ℃,最适范围为
- 16. 5 ~ - 6. 6 ℃;年较差为 26. 9 ~ 49. 9 ℃,平均
为 36. 5 ℃,最适范围为 30. 7 ~ 42. 3 ℃;无霜期为
80 ~ 225 d,平均为 163. 6 d,最适范围为 121. 3 ~
205. 8 d。
司马永康等〔27〕利用变异系数区分三尖杉属植
物地理分布的限制指标,分为主要限制指标
(< 25%)、次要限制指标(25% ~ 50%)、一般限制
指标(50% ~ 75%)和非限制指标(> 75%)。蒙古
沙拐枣分布区的热量指标变异系数较小(表 2) ,都
小于 50%,其中变异系数小于 25%的热量指标为:
极端最高气温 <年较差 < 7 月平均气温 <年平均生
物温度 <无霜期 <极端最低气温,说明蒙古沙拐枣
分布区在以上指标的跨度小,受以上指标的限制性
强,是蒙古沙拐枣分布的主要限制因子;变异系数介
于 25% ~50%的热量指标为:温暖指数 <寒冷指数
< 1 月平均气温 <年平均气温,这些指标是蒙古沙
拐枣分布的次要限制因子。由此可见,热量指标变
异普遍较小,对蒙古沙拐枣的限制作用较强。
2. 2. 2 光照指标 光照是影响植物分布的又一重
要气候因子,它是植物生长所需能量的最初来源。
本文利用年平均日照时数来表征蒙古沙拐枣分布区
的日照条件,蒙古沙拐枣年平均日照时数为 2 700 ~
4 440 h,平均为 3 073. 1 h,最适范围为 2 700. 7 ~
3 445. 5 h。其变异系数为 10%,在各项气候指标中
最小,因此,是蒙古沙拐枣分布区的最重要限制
因子。
2. 2. 3 水分指标 蒙古沙拐枣的水分条件是:湿润
指数为 0. 1 ~ 5. 2 mm·(℃·月)- 1,平均值为 1. 3
mm·(℃·月)- 1,最适范围为 0 ~ 2. 7 mm·(℃·
月)- 1;可能蒸散量为 393. 3 ~ 738. 3 mm,平均值为
633. 3 mm,最适范围为 527. 2 ~ 739. 4 mm;年平均
降水量为 13. 8 ~ 230 mm,平均值为 102. 0 mm,最适
639 干 旱 区 研 究 32 卷
表 2 蒙古沙拐枣分布区域气候特征
Tab. 2 The climate characteristics across the distribution areas of Calligonum mongolium
指标 极小值 极大值 均值 标准差(SD)
变异系数
(CV)/%
最适范围
下限 上限
年平均日照时数(AS)/h 2 700. 0 4 440. 0 3 073. 1 316. 4 10 2 700. 7 3 445. 5
年平均风速(AW)/(m·s - 1) 1. 0 4. 8 2. 4 0. 9 38 1. 4 3. 5
年平均降水量(AP)/mm 13. 8 230. 0 102. 0 66. 8 65 23. 4 180. 6
可能蒸散量(APE)/mm 393. 3 738. 3 633. 3 90. 2 14 527. 2 739. 4
湿润指数(HI)/〔mm·(℃·月)- 1〕 0. 1 5. 2 1. 3 1. 5 87 0 2. 7
年较差(ART)/℃ 26. 9 49. 9 36. 5 4. 9 13 30. 7 42. 3
温暖指数(WI)/℃·月 41. 0 143. 8 88. 1 24. 3 28 59. 6 116. 7
年平均生物温度(ABT)/℃ 6. 0 13. 0 10. 2 1. 9 19 7. 9 12. 4
寒冷指数(CI)/℃·月 - 91. 4 - 31. 2 - 53. 5 17. 7 33 - 74. 4 - 32. 6
无霜期 /d 80. 0 225. 0 163. 6 35. 9 22 121. 3 205. 8
极端最高气温(Tmax)/℃ 31. 8 47. 7 39. 1 4. 1 11 34. 2 43. 9
极端最低气温(Tmin)/℃ - 41. 6 - 19. 4 - 28. 1 6. 4 23 - 35. 6 - 20. 7
年平均气温(T)/℃ 2. 2 14. 4 7. 9 3. 1 39 4. 2 11. 6
7 月平均气温(Tw)/℃ 18. 2 32. 2 24. 9 3. 4 14 20. 9 29. 0
1 月平均气温(Tc)/℃ - 23. 0 - 7. 0 - 11. 6 4. 2 36 - 16. 5 - 6. 6
* 所有样本均为 28 个。
表 3 蒙古沙拐枣气候指标中前 4 个主分量的负荷量、
特征值及信息量
Tab. 3 The loading value,characteristic value and
information amount of the first four principal components
in climatic indexes of Calligonum mongolium
指标
主成分
1 2 3 4
年平均日照时数(AS)/h 0. 027 - 0. 289 - 0. 682 0. 061
年平均风速(AW)
/(m·s - 1)
- 0. 191 0. 270 0. 455 0. 760
年平均降水量(AP)/mm - 0. 620 0. 366 0. 470 - 0. 228
可能蒸散量(APE)/mm 0. 573 0. 556 0. 235 - 0. 309
湿润指数(HI)
/〔mm·(℃·月)- 1〕
- 0. 781 0. 113 0. 351 - 0. 286
年较差(ART)/℃ 0. 250 0. 890 - 0. 192 0. 207
温暖指数(WI)/℃·月 0. 958 0. 209 0. 014 - 0. 055
年平均生物温度(ABT)/℃ 0. 885 0. 221 0. 123 0. 054
寒冷指数(CI)/℃·月 0. 723 - 0. 626 0. 187 - 0. 065
无霜期 /d 0. 859 0. 164 0. 143 - 0. 177
极端最高气温(Tmax)/℃ 0. 840 0. 400 - 0. 069 - 0. 039
极端最低气温(Tmin)/℃ 0. 345 - 0. 766 0. 267 0. 287
年平均气温(T)/℃ 0. 965 - 0. 161 0. 099 - 0. 067
7 月平均气温(Tw)/℃ 0. 907 0. 237 - 0. 022 0. 168
1 月平均气温(Tc)/℃ 0. 449 - 0. 849 0. 207 - 0. 104
特征值 7. 166 3. 466 1. 309 1. 022
信息量 /% 44. 774 23. 107 8. 730 6. 811
累计信息量 /% 44. 774 70. 881 79. 611 86. 422
范围为 23. 4 ~ 180. 6 mm。水分指标中,可能蒸散量
的变异系数为 14. 4%,为主要限制指标;年平均降
水量为 65%,为一般限制指标;湿润指数变异系数
为 87%,大于 75%,为非限制指标。
2. 2. 4 风速指标 风速是影响植物种子传播的主
要生态因子之一。蒙古沙拐枣瘦果小、质轻、瘦果表
面有刺毛,风对种子传播方向以及传播范围影响较
大,直接影响到蒙古沙拐枣的分布区及其分布范围。
蒙古沙拐枣分布区年平均风速为 1 ~ 4. 8 m·s - 1,
平均值为 2. 4 m·s - 1,最适范围 1. 4 ~ 3. 5 m·s - 1,
变异系数为 38%,介于 25% ~ 50%,为次要限制
指标。
2. 3 气候指标的主成分分析
对蒙古沙拐枣分布区气候指标进行主成分分析
(表 3) ,得到 3 个具有代表性的主分量,其信息量的
累计贡献率大于 85%。其中,第一主分量主要与温
度有关,其负荷量排序为:年平均气温 >温暖指数 >
7 月平均气温 >年平均生物温度 >无霜期 >极端
最高气温,代表高温因子,信息量占总信息量的
44. 774%;第二主分量同样与温度有关,其负荷量排
序为:年较差 > 1 月平均气温 >极端最低气温 >寒
冷指数,代表低温因子,信息量占总信息量的
23. 107%;第三主分量中日照时数负荷量最大,代表
光照因子,信息量占总信息量的 8. 730%;第四主分
量中风速负荷量最大,代表风力因子,信息量占总信
7395 期 刘 娜等:蒙古沙拐枣(Calligonum mongolicum)的地理分布与气候关系
息量的 6. 811%。根据各主分的负荷量和信息量得
出,影响蒙古沙拐枣分布的主要气候因子为高温因
子、低温因子、光照因子、风力因子,其作用大小依次
递减,降水在 4 个主分量中都处于次要地位,影响力
偏小。
3 小 结
3. 1 分布地的气候条件
蒙古沙拐枣分布区的平均生物温度为 6 ~ 13
℃,温暖指数为 41 ~ 143. 8 ℃·月,寒冷指数为
- 31. 2 ~ - 53. 9 ℃·月,极端最高气温为 47. 7 ℃,
极端最低气温为 - 41. 6 ℃,年平均气温为 2. 2 ~
14. 4 ℃,年较差高达 49. 9 ℃,无霜期为 80 ~ 225 d,
日照时数为 2 700 ~ 4 440 h,湿润指数为 0. 1 ~ 5. 2
mm·(℃·月)- 1,可能蒸散量为 393. 3 ~ 738. 3
mm,年平均降水量差异性较大,为 13. 8 ~ 230 mm,
年平均风速为 1 ~ 4. 8 m·s - 1。
蒙古沙拐枣的温暖指数为 41 ~ 143. 8 ℃·月,
根据 Kira对日本森林与气候关系的研究中〔28〕提出
的生态气候带划分的一般标准,其分布区的主要气
候类型为温带和暖温带,其中有个别地区温暖指数
介于 41 ~ 45 ℃·月,属于寒温带。
徐文铎〔22〕利用湿润指数划分出湿润区(HI >
7. 5)、半湿润区(7. 5≥HI > 5. 5)、半干旱区(5. 5≥
HI > 3. 5)和干旱区(HI≤3. 5)4 种区域类型。蒙古
沙拐枣湿润指数为 0. 1 ~ 5. 2 mm·(℃·月)- 1,根
据其划分标准,蒙古沙拐枣分布区属于半干旱、干旱
气候带,与植物志中记载相一致。
根据以上讨论分析,蒙古沙拐枣分布区的气候
条件为:高温、高日照、高年较差的温带或暖温带干
旱、半干旱地区。
3. 2 地理分布的气候限制因子和主导因子
蒙古沙拐枣分布区的主要限制指标依次是日照
时数、极端最高气温、年较差、可能蒸散量、7 月平均
气温、年平均生物温度、无霜期和极端最低气温;次
要限制指标依次是温暖指数、寒冷指数、1 月平均气
温、年平均风速、年平均气温;一般限制指标是年降
水量,湿润指数为非限制指标。
气候指标的主成分分析结果显示,高温因子、低
温因子、光照因子、风力因子是影响蒙古沙拐枣分布
的主要气候因子,其作用力大小为:高温因子 >低温
因子 >光照因子 >风力因子,然而降水在 4 个主分
量中都处于次要地位,影响力偏小。
由此发现,以变异系数为依据的限制因子分析
结果与以负荷量、信息量为依据的主成分分析结果
具有高度一致性。蒙古沙拐枣分布区受温度、光照
的影响较大,二者是植物生命活动的基础和能量来
源。风速对蒙古沙拐枣分布影响次之,风力主要与
植物的种子传播有关,蒙古沙拐枣的瘦果小,质轻,
而且表面附有刺或刺毛,因此,种子传播受风力影响
较大。蒙古沙拐枣位于西部干旱地区,具有较典型
的温带大陆性气候,降水分布不均,使得蒙古沙拐枣
分布区年降水量和湿润指数的变异系数均较大;而
且蒙古沙拐枣分布区具有高温、高日照时数、高蒸散
量等特点,并处于持水力较差的荒漠、砾石、戈壁生
境中,使得蒙古沙拐枣获取水分极少,长期的环境适
应,形成了耐干旱、耐瘠薄的生理抗性,因此,降水对
其影响不够明显。
对于蒙古沙拐枣地理分布限制因子的研究,气
候是重要影响因子之一。然而,在西北荒漠地区,土
壤是植物固着和生长的基质,也是植物生活中不可
缺少的水分、无机盐的主要供应者,因此,土壤性质
也是影响植物种群空间分布的一个主要原因,这一
方面需要做进一步研究。
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Relation between Geographic Distribution of Calligonum
mongolicum and Climatic Factors
LIU Na1,2, FENG Ying1, GUAN Kai-yun1, FAN Yong-qing3, YANG Geng-qiang1,2
(1. Xinjiang Institute of Ecology and Geography,the Chinese Academy of Sciences,Urumqi 830011,Xinjiang,China;
2. University of Chinese Academy of Sciences,Beijing 100049,China;
3. Xinjiang Institute of Forestry Planning and Design,Urumqi 830011,Xinjiang,China)
Abstract: Under the background of global climate change,much attention has been paid to the study of the rela-
tionship between vegetation and climate,climate restricts the geographical distribution of vegetation and vegetation
types reflect the climate characteristics. The plants adapt to climate,at the same time,have feedbacks to the cli-
mate. On the basis of field investigation and checking floras and the specimens preserved in herbaria,the detailed
geographic distribution data (including the distribution map)and botanical data of Calligonum mongolicum;were
provided here. Then the relation between its geographic distribution and climate factors was analyzed with Kira’s
warmth index and coldness index,Xu’s humidity index,annual mean precipitation,annual mean sunshine hours,an-
nual mean wind speed and other climate indexes. The results showed that ① In the distribution area of Calligonum
mongolicum,its average annual biological temperature was 6 - 13 ℃,warm index was 41 - 143. 8 ℃·mon,cold in-
dex was - 31. 2 - - 53. 9 ℃·mon,the extreme high temperature was 47. 7 ℃ and the extreme low temperature
was - 41. 6 ℃,average annual temperature was 2. 2 - 14. 4 ℃,annual temperature range was 49. 9 ℃,frost-free
period was 80 - 225 d,sunshine time were 2 700 - 4 440 h,humid index was 0. 1 - 5. 2 mm·(℃·mon)- 1,po-
tential evapotranspiration was 393. 3 - 738. 3 mm,average annual precipitation was 13. 8 - 230 mm which had a
bigger range,and its average annual wind speed was 1 - 4. 8 m·s - 1 . Besides,Calligonum mongolicum;was a
plant growing in temperate or warm temperate,arid and semi-arid areas with high temperature,long sunshine time
and high annual range;② Principal component analysis showed that relative effect of climate factors on the distri-
bution of Calligonum mongolicum were,temperate factor > low temperate factor > sunshine factor > wind speed fac-
tor.
Key words: Calligonum mongolicum;geographic distribution;climate;principal component analysis (PCA)
049 干 旱 区 研 究 32 卷