全 文 ：鄂尔多斯高原雾冰藜在沙漠 —河岸过渡带
白刺沙堆上的空间分布特征
梁继业 ,王彦阁 ,杨晓晖
(中国林业科学研究院林业研究所 ,北京 100091)
摘要:采用点格局和标记点格局的方法对雾冰藜 Bassia dasyphy lla 在唐古特白刺 Tangutorum nitraria 沙
堆上的分布情况进行了分析。结果显示:1)雾冰藜在沙堆不同方向分布不均匀 ,以西北方向分布最多 , 占整
个沙堆的 61.49%, 其次是西南方向 ,占 26.87%,最少的是东北方向 , 只有 2.09%, 反映了雾冰藜对固定 、半
固定风沙土有较好的适应性 ,对流动风沙土适应性较差;2)雾冰藜聚集生长的距离范围小于沙堆的平均直
径 5.54 m ,而且在小于这个尺度范围内雾冰藜与白刺沙堆表现为正相关 , 说明二者之间有相互吸引的共存
关系;3)不同沙堆之间的雾冰藜数量彼此之间没有影响;4)雾冰藜在小尺度范围内表现为聚集分布 ,说明其
种子的扩散一般是集中在植物周围 ,而不同沙堆间种子的扩散 ,风起到了重要的传递作用。
关键词:雾冰藜;白刺沙堆;点格局;标记点格局
中图分类号:Q948.15 +5　　　文献标识码:A　　　文章编号:1001-0629(2008)05-0042-06
＊　雾冰藜 Bassia dasyphy l la 又名五星蒿 ,属于
一年生旱生草本 ,一般散生或群生于草原和荒漠
区的沙质和沙砾质土壤 ,也见于沙质撂荒地和固
定沙地 ,稍耐盐[ 1] 。在很多研究沙化地表的植被
中都有提到雾冰藜 ,说明其在固沙和增加沙化地
表植物群落多样性中具有重要的作用[ 2-7] 。但是
以往的研究很少涉及到它的空间分布特征 ,而植
被的空间分布情况不仅反映了其自身的一些生物
学特征 ,也反映出局部环境的特征 ,因此 ,作为一
种重要的沙生植物 ,有必要对它进行更加深入的
研究[ 8 , 9] 。
在干旱 、半干旱地区 ,一般情况下有限的资源
(尤其是水和土壤养分资源)不能供给很多植物的
生长 ,所以植物多是旱生 、超旱生的种类 ,而且这
些植物占优势的群落一般情况下是不能够郁闭
的 ,在景观上表现出稀疏化的情况[ 10 , 11] 。但是在
局部环境中一些植物却表现为聚集分布 ,这种现
象除了显示植物本身的一些特性外 ,也说明局部
空间范围内的一些资源有可能成聚集状态 ,而植
物正是利用这种相对的资源优势来发展 。在鄂尔
多斯北缘地区沙漠-河岸过渡带白刺 Tanguto-
rum ni traria 群落中 ,雾冰藜一般都生长在白刺
沙堆的表面 ,而在沙堆间地很少看到 。雾冰藜为
什么会形成这样的分布 ,它又反映出什么样的关
系 ,对此进行了探讨 。
1　研究区的基本概况
研究区行政区划上属于鄂尔多斯市杭锦旗独
贵塔拉镇 ,位于鄂尔多斯高原北缘的黄河和库布
齐沙漠过渡带 。这里春季少雨多风沙 ,夏季温热
短促 ,多年平均降水量为 287 mm ,年蒸发量 2
106.3 ～ 3 274.7 mm ,干旱少雨是这个地区的主
要特征之一。该区除了大气降水补给外 ,还有地
表水补给 ,补给源主要来自黄河。土壤类型主要
是风沙土和盐土分布比较广泛 。风的频率和强度
比较大 ,多年月均风速在 3.5 m/ s以上 ,且大风时
间(风速大于 17.2 m/ s)较多的年份可达 83 d之
多。由此可见这一地区的自然环境对植物的生长
有较多的制约因素 ,雾冰藜的空间分布特征也会
受到这些自然环境特征的影响[ 12-14] 。
2　研究理论与方法
2.1 理论和数学方法　植物在空间上的分布
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＊ 收稿日期:2007-06-14
基金项目:国家自然科学基金项目“鄂尔多斯高原北缘白刺沙堆
空间格局及生态功能研究”(30571529)
作者简介:梁继业(1976-),男 ,吉林白城人 ,副教授 , 博士 ,主要从
事荒漠化防治方面的研究。
E-m ail:jethro123123@126.com
通讯作者:杨晓晖　E-mail:yangxh@f orest ry.ac.cn
一般有 3种情况 ,即随机分布 、均匀分布和集群分
布。但是在自然群落中均匀分布的情况很少 ,多
是人工群落 ,而集群分布的类型最多 ,随机分布的
情况也比较普遍[ 8] 。雾冰藜在白刺沙堆上的分布
特征需要通过两方面来分析 ,一方面是其在沙堆
不同部位的分布情况;另一方面是在不同沙堆上
分布的情况。本研究对雾冰藜在沙堆上不同部位
分布情况的研究方法是以沙堆最高点位置为标
准 ,分别在正北正南 2个方向上划 2条线 ,把沙堆
分成 4个部分 ,分别计为东南 、西南 、西北和东北 ,
然后分别计算各个方向内的雾冰藜数目 ,最后计
算各部分所占比例。对不同沙堆分布特征的分析
采用点格局和标记点格局的数学方法 ,其中用到
的主要函数有:
1)g 函数　它是一种在各种尺度下互相独立
分析空间点格局的方法 ,由 Ripley s K 函数发展
而来[ 15] 。它在判断一定尺度上的空间格局类型
时比 K 函数更为有效[ 16] 。简单地概括 , g 函数就
是计算研究区(样方)内距某点距离为 r的植物个
体数目的函数[ 17] 。一般情况下预先设定的点间
距等于 r的几率很小 ,所以采用公式(1)计算:
g(r)= 1
2πr A
2
n2
∑n
i=1 ∑
n
j=1
j≠i
k h(r-u ij)
w ij
(1)
公式中 , A 表示研究区(样方)的面积 , w ij表
示边缘校系数 , kh是 Kernel函数 ,又叫误差范围
参数 ,当 2点之间的距离不等于 r且大于h 时 ,该
值为 0[ 17] 。对结果分析时 ,完全随机分布的点格
局 , g(r)=1; g(r)>1则表示点间距离等于 r的
频率较大 ,表示聚集分布; g(r)<1 表示点间距离
等于 r的频率较小 ,表示均匀分布 。
g12(r)= 1
2πr A
2
n1 n2
∑
n
1
i=1 ∑
n
2
j=1
kh(r-u ij)
w ij
(2)
对 2个种之间的格局分析表示为 g12(r),这
里 n1 和 n2 分别为种 1 和种 2 的个体数(点数),
A 、kij的含义和公式(1)中的相同 ,不同的是 i和 j
分别代表种 1和种 2的个体。
2)标记相关函数　它是用来检测标记点格局
中标记之间相互作用的函数 ,人们常采用标记相
关函数来衡量标记相对于非标记点格局的相关
性。mcf(r)函数见公式(3)[ 18] 。
mcf(r)=E0 , rm(0)m(r)μ2 (3)
式中 , mc f(r)是 m(0)和 m(r)的非标准化均
值 ,其中 0 、r分别代表位置0和 r ,是标记的均值 ,
当 mc f(r)=1时 ,标记之间相互独立;当 mc f(r)
<1时 ,标记之间呈负相关;当 mc f(r)>1时 ,标
记之间呈正相关 。对于二维平稳的标记点过程 ,
其相关函数 mc f(r)为公式(4)[ 18] :
mc f(r)= 1
2πr μ2 ∑i≠jmim jk(r-‖xi -xj ‖) w x
i
∩wx
j
　(4)
其中 , μ是均值为μ的估计值 , k 为 Kernel函
数。
2.2 研究的试验方法　选典型的白刺群落样
地 ,设定 50 m×50 m 的正方形样方 ,然后记录样
方内每棵雾冰藜的相对位置 ,同时记录雾冰藜的
棵数及其他相关的生态指标。
3　结果与分析
研究中对样方内唐古特白刺沙堆的位置和雾
冰藜的位置进行了调查 ,并根据沙堆最高点位置
划分了沙堆 ,样方情况见图 1。
　　从图 1可以看出 ,雾冰藜的分布格局与白刺
沙堆的分布位置存在密切的关系。但是不同的沙
堆位置其分布的数目不同(见表 1)。
　　表 1显示沙堆上的雾冰藜在各个方向分布不
均匀 ,以西北方向分布的数目最多 ,占整个沙堆的
61.49%,其次是西南方向 ,占 26.87%,最少的是
东北方向 ,只有 2.09%。造成这种分布的主要原
因是东北和东南 2个方向的日照时间比较长 ,这
2个方向上的风沙土比较干且松散 ,白刺生长不
好 ,盖度较低 ,部分沙堆表面出现活化的沙土 。而
相对来说在西南和西北 2 个方向白刺覆盖度较
好 ,沙土比较稳定且表层土壤有结皮出现 。这种
情况说明 ,雾冰藜对固定 、半固定的风沙土有较好
的适应性 ,而对流动风沙土的适应性较差 。此外
西北和西南方向是这一地区的主风频率影响的方
向 ,而雾冰藜在这 2个方向的分布较为密集 ,也说
明其种子可能在风的作用下传播 ,由于受到沙堆
的阻滞而定植在这 2个方向 ,所以出现的频率较
大[ 3 , 19-21 , 22] 。
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图 1　雾冰藜在样方内的分布
表 1　以白刺沙堆最高点划分的 4 个方向雾冰藜数目
方向 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 合计(棵) 比例(%)
东南 2 0 0 0 0 0 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 7 2.09
西南 4 0 0 1 12 7 5 12 0 6 1 3 3 2 3 3 5 1 0 7 11 2 2 90 26.87
西北 19 7 4 12 18 8 14 27 7 5 2 8 5 4 11 6 3 5 6 19 10 5 1 206 61.49
东北 1 2 0 1 8 0 2 2 0 2 1 0 0 0 1 1 0 0 0 5 4 2 0 32 9.55
　　图 2函数分析的结果表明 ,雾冰藜在距离小
于 3.5和 7.5 ～ 11 m 范围内的分布格局是聚集
的 ,而在其他范围内多表现为随机分布 。在实际
的环境中 ,雾冰藜在白刺沙堆上是密集分布的 ,一
般多集中在沙堆的阴坡和西面(这可能还与水分
的分布和光照等因素有关)。距离 3.5 m 这个尺
度 ,它小于样方内白刺沙堆的平均直径 5.54 m ,
也就是说它反映了雾冰藜在白刺沙堆上是密集分
布的格局。在 7.5 ～ 11 m 雾冰藜表现的聚集分布
情况反映出其在较大尺度上数量占有比较大的优
势 ,空间上表现为较为密集的格局分布情况 。其
他尺度范围内的随机分布格局 , 实际上是受到沙
图 2　雾冰藜 g 函数分析结果
堆的空间随机分布格局影响形成的 ,这也说明雾
冰藜与白刺沙堆间存在比较密切的关系。这种关
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PRATACULT URAL SCIENCE(Vo l.25.No.5) 5/ 2008
系如何判定 ,研究选用了标记点格局的方法做了
进一步的分析 ,分析结果如图 3所示。
图 3　白刺堆上雾冰藜棵数标记点格局分析
　　以白刺沙堆最高点为位置点 ,雾冰藜的棵数
作为标记做点格局分析 ,能够反映出雾冰藜数量
在不同沙堆范围内的相互关系 。图 3总体的趋势
显示 ,雾冰藜的数量在所有的距离尺度上均表现
为不相关的关系 ,即不同沙堆之间雾冰藜数量变
化不受距离影响 。这种结果表明 ,由于雾冰藜在
沙堆上聚集生长 ,其相互之间能够产生影响的范
围低于沙堆的间隔距离 ,因此不同沙堆间的雾冰
藜彼此不会产生影响 ,这与前面分析的雾冰藜函
数的空间分布结果是一致的 ,即在小尺度距离范
围聚集分布 , 而在大尺度距离范围内是随机分
布[ 14] 。这里雾冰藜在大尺度范围内随机分布的
格局 ,实际上主要是受到白刺沙堆随机分布格局
的影响 。用白刺与雾冰藜函数分析可以对两者的
关系更加明确 ,其分析结果如图 4所示 。
图 4　白刺与雾冰藜函数结果分析
　　图 4显示在 2 ～ 3 m 范围内白刺沙堆与雾冰
藜存在正相关性 ,在其他范围内不相关 ,这便能够
解释雾冰藜为什么在白刺沙堆上聚集生长的格局
情况。因为 3 m 的范围小于样方内所有白刺沙堆
的平均直径 5.54 m ,也就是说 ,这些雾冰藜的聚
集生长是在白刺沙堆范围内出现的。
4　结论与讨论
以上的分析结果表明 ,雾冰藜与白刺沙堆有
密切的关系 。这种关系表现在:1)雾冰藜在沙堆
不同方向上分布不均匀 ,以西北方向分布最多 ,数
目占整个沙堆的 61.49%, 其次是西南方向 ,占
26.87%,最少的是东北方向 , 只有 2.09%,这反
映了雾冰藜对固定半固定风沙土有较好的适应
性 ,对流动风沙土则适应性较差;2)雾冰藜聚集生
长的尺度范围小于样方内沙堆的平均直径 5.54
m ,而且在小于这个尺度范围内雾冰藜与白刺沙
堆表现为正相关 ,说明两者之间有相互吸引的共
存关系;3)不同沙堆之间的雾冰藜数量彼此之间
没有影响 ,说明雾冰藜能够相互影响的距离小于
沙堆间的距离;4)雾冰藜在小尺度范围内表现为
聚集分布 ,说明其种子的扩散一般是集中在植物
的周围 ,而不同沙堆间的较大尺度种子的扩散 ,风
起到了重要的传递作用 。
雾冰藜之所以在白刺沙堆上会产生以上的分
布特征 ,首先由雾冰藜本身的生长习性所致。因
为它喜欢沙质的土壤条件 ,而在这个区域内的白
刺群落中 ,白刺沙堆上汇聚了大量的风沙土 ,沙堆
间地上则是较为粘重的盐土和碱土 ,所以雾冰藜
在白刺沙堆上生存的机会比较大[ 23-25] 。其次 ,虽
然雾冰藜有一定耐盐碱的能力 ,但是其在白刺沙
堆上出现的频率较高说明它可能偏向于中性低盐
的土壤条件;再次 ,白刺沙堆除了为雾冰藜提供土
壤基质条件外 ,也可能提供一定的水分和其他土
壤养分条件。因为一个白刺沙堆的形成往往是一
个长时间的过程 ,所以沙堆内会聚集很多有机质
和一定的水分 ,这对雾冰藜的生长十分有利。最
后 ,雾冰藜的生长对白刺沙堆的发育也有一定的
促进作用。这是因为雾冰藜尽管是一年生草本植
物 ,但是其个体之间密集的生长 ,增加了沙堆表面
的覆盖度 ,尤其是它集中分布的方向主要是沙堆
的西北面和西南面 ,这两个方向受这一地区的主
风方向影响较大 ,它们对稳固沙堆表面的沙土也
有一定的作用。另外 ,雾冰藜也会通过生长产生
一定的有机质 ,进而改善沙堆的土壤养分条件 ,这
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为白刺的生长也带来一定的益处。
总之 ,雾冰藜在白刺沙堆上的分布不仅获益
于白刺沙堆的存在 ,同时也增加了白刺群落植物
的多样性 ,而且为固持风沙土起到了一定的积极
作用 。
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PRATACULT URAL SCIENCE(Vo l.25.No.5) 5/ 2008
Distribution pattern of Bassia dasyphyl la on Tangutorum nitraria
sand dunes in desert-riverside ecotone
LIANG Ji-ye , WANG Yan-ge , YANG Xiao-hui
(Fo rest ry Institute o f China Fo rest ry Academy , Bei jing 100091 , China)
Abstract:The point pat tern methods w ere used to study the dist ribut ion pat tern of Bassia dasyphy lla
on Tangutorum nitraria sand dune.The results showed that B.dasy phy lla and T .nitraria sand
dunes existed a close rela tionship.The distribution of B.dasyphy l la was uneven on sand dune in dif-
ferent direct ions , 61.49% of B.dasyphy l la dist ributed in the no rthw est , and 26.87% in the south-
west , only 2.09%in the nor theast.This suggested that B .dasyphy l la could adapt the envi ronment
of f ixed sand dunes o r semi-f ixed sand dunes , and its adapta tion to the environment o f f low sand dune s
w as poo r.B.dasyphy l la g rew in cluster pat tern on the sand dune and its dist ribution diame ter w as
less than the average diameter (5.54 m)o f T .ni traria sand dune.This might suggest a posi tive rela-
tionship between B.d asyphy l la and T .ni traria sand dune.B.dasyphy l la show n a gathering dist ri-
bution w ithin small scale (w ithin a sand dune)and this migh t indicate that it s seeds spread mainly a-
round the plant , but in large scale(betw een sand dunes)the w ind spread played a more impo rtant role
fo r seed spread.
Key words:Bassia dasyphy lla;Tang utorum nitraria sand dune;point pat tern;mark point pat tern
生态好转引发狼患 甘肃肃北草原人畜安全堪忧
随着生态的好转 ,一度销声匿迹的野狼群 ,近年来重现甘肃肃北戈壁牧区 ,狼群不断袭击牲畜 ,
给当地农牧民造成极大损失 。
近年来 ,甘肃肃北蒙古族自治县牧区生态环境逐步好转 ,野狼数量也一再猛增且成群出没 ,袭
击牲畜 ,滋扰牧区 ,让牧民们惶恐不安。体格大小与野狼相差无几的山羊葬身狼腹的情况不难想
象 ,可那些体格庞大的牦牛 、骆驼死于狼口的实例 ,想起来就让人生畏。
野狼活动不分昼夜 ,而且经常成群出没 ,少则十几只 ,多则几十只。面对狼患 ,肃北自然保护区
管理部门为此绞尽脑汁 ,也曾出台了一些办法 ,但终究没能很好的遏制狼患。目前 ,用药物捕杀狼
群只会对草原造成二次破坏 。除了动员牧民加强防范外 ,没有其他切实可行的好办法 。牧民的人
身财产日复一日地受到狼群威胁 。在这一现状下 ,人畜安全与野生动物保护之间的冲突长期存在。
据不完全统计 ,目前仅党城湾镇乌兰布勒格村的 25户牧民就有 150 多头牦牛等大牲畜 、300
多只山羊死于野狼之口 ,直接经济损失高达 50多万元。
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