全 文 ：绿洲2荒漠交错带环境特征初步研究 3
贾宝全1 3 3 　慈龙骏1 　蔡体久2 　高志海3 　丁　峰3
(1 中国林业科学研究院林业研究所 ,北京 100091 ;2 北京林业大学 ,北京 100083 ;3 甘肃省治沙研究所 ,武威 733000)
【摘要】　以甘肃省石羊河下游的民勤绿洲为例 ,对其绿洲外围与荒漠交错地带的植被和与植被关系密切
的灌丛沙包特征进行了系统研究. 结果表明 ,由于生态交错带边缘效应的存在 ,植被盖度的变化呈现绿洲
附近与交错带外围靠近流沙的地方较低 ,而位于流沙和绿洲之间的部分相应较高. 植被盖度较高的部位主
要集中于自流动沙丘至绿洲外 600m 处 ,而非紧靠近绿洲. 这与地下水自沙漠向绿洲方向运移有关. 在绿
洲外缘 300～600m 的范围内植被盖度出现下降 ,原因可能与绿洲荒漠交错带界外区的形成有关 ,说明研
究区绿洲外 0～600m 范围即是该区域绿洲界外区的存在区域. 灌丛沙包上的裸沙率以绿洲界外区为最
大 ,大量沙包裸露 ,可致沙子的活动性增强 ,因此该地带是对绿洲土地造成沙质荒漠化的最大流沙来源.
关键词 　绿洲 　荒漠 　交错带 　植被 　沙丘密度 　裸沙率 　界外区
文章编号 　1001 - 9332 (2002) 09 - 1104 - 05 　中图分类号 　P941 ,Q14 　文献标识码 　A
Preliminary research on environmental characteristics of oasis2desert ecotone. J IA Baoquan1 ,CI Longjun1 ,CAI
Tijiu2 , GAO Zhihai3 , DIN G Feng3 ( 1 Institute of Forest ry , Chinese Academy of Forest ry , Beijing 100091 ;
2 Beijing Forest ry U niversity , Beijing 100083 ; 3 Gansu Desert Cont rol Research Institute , W uwei 733000) .2Chin. J . A ppl . Ecol . ,2002 ,13 (9) :1104～1108.
Taking Minqin Oasis in the downstream of Shiyanghe Rivers as example ,the shrub characteristics of sand dune ,
which was closely related to the vegetation of the interface between the outside of oasis and desert ,was studied in
this paper. The change of vegetation coverage and dune density indicated that the vegetation coverage in the eco2
tone was obviously higher than that in the outside of oasis and in drift desert . There existed an area outside oasis
that was obviously affected by human activies and 0～600 m away from the outside of oasis. Meanwhile ,the ap2
pearing position of area outside oasis was different in different place. The naked area ratio of dune in the area
outside oasis was the biggest ,so that the area outside oasis was the main resource of drift sand resulting in deserti2
fication of oasis. Over extracting ground water in oasis district resulted in a forming of dropping funnel of ground
water there ,and resulted in a fluid of ground water from desert to oasis. Ultimately ,human activities aggravated
those processes to some extent .
Key words 　Oasis , Desert , Ecotone , Vegetation , Density of dune , Naked area ratio of dune , Area around oa2
sis. 3 国家自然科学基金资助项目 (39990490、40071004) .3 3 通讯联系人.
2001 - 06 - 11 收稿 ,2001 - 10 - 21 接受.
1 　引 　　言
生态交错带的概念是 Clements 于 20 世纪初首
先使用的. 他将生态交错带看作是两个群落相互连
接的应力区[5 ] . 之后 ,Leopold[15 ]在实际研究工作中
发现 ,群落交错带内的物种种类与数量要比相邻近
的系统多得多 ,进而提出了“边缘效应”的概念. 20
世纪 70 年代 ,Odum[19 ]吸收前人的研究成果 ,对生
态交错带进行了比较全面的定义[19 ] . 但此时的生态
交错带仍然仅局限于群落学研究范畴之内. 进入 20
世纪 80 年代之后 ,生态交错带的概念的外延才逐步
有所扩大. SCOPE 巴黎工作组 1987 年对生态交错
带进行了重新定义 ,认为生态交错带是指“相邻生态
系统之间的过渡带 ,其特征由相邻生态系统之间相
互作用的空间、时间及强度所决定”. 由于其内涵丰
富、深刻 ,因而在 1988 年的第七届 SCOPE 大会上被
全体会议成员所认定[9 ] . 在我国 ,生态交错带研究
主要集中于 3 个方面 :传统意义上的生态交错带研
究 (主要研究不同群落生态系统交错带的生物学特
征) [16 ,18 ,20 ,23～25 ] ;生态脆弱带环境演变特征研究
(以北方农牧交错带研究最具特色) [4 ,7 ,8 ,21 ,22 ,27 ,28 ]
和城市化进程中的城乡交错带研究[1 ,3 ] .
荒漠化危害是我国目前最大的环境问题之一.
其发生的重点地区主要集中于我国北方的生态脆弱
带上 ,其中以农牧交错带的情形最为严重[28 ] . 绿洲
是干旱区内一种特殊水热条件组合下形成的特殊景
观 ,也是该气候区域内遭受荒漠化危害最严重的景
观类型之一[12～14 ] . 其面积虽小 ,却是干旱区内人类
活动最为集中的地方. 在绿洲区 ,荒漠化的主要表现
应 用 生 态 学 报 　2002 年 9 月 　第 13 卷 　第 9 期 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
CHIN ESE JOURNAL OF APPL IED ECOLO GY ,Sept . 2002 ,13 (9)∶1104～1108
类型有土壤盐渍化与沙质荒漠化两种. 其中土壤盐
渍化主要发生在绿洲内部 ,而沙质荒漠化则主要发
生在绿洲以外的区域 ,重点是绿洲与外围荒漠的交
错地带[12 ] . 由于绿洲区特殊的水文条件与强烈的人
类活动影响 ,使得绿洲荒漠交错地带沙质荒漠化发
生频繁 , 从而对绿洲的生态环境构成直接威
胁[17 ,26 ] . 故干旱区的荒漠化防治与研究重点应是绿
洲本身及其与外围沙漠构成的交错带 ,而沙质荒漠
化的研究与防治应以绿洲与沙漠的交错带为主战
场. 因此 ,深入研究绿洲2荒漠交错带环境演变过程
与特点 ,对于荒漠化防治 ,既有基础性又有很强的实
践意义.
2 　研究地区与研究方法
211 　研究地区概况
甘肃省民勤县地处甘肃省西部河西走廊东段北侧的石
羊河下游、腾格里与巴丹吉林两大沙漠前缘交汇区 (103°02′
～104°02′E ,38°05′～39°06′N) ,四周被沙漠、低山环绕. 该地
属温带大陆性极干旱气候区. 气候干燥温差大 ,蒸发强烈多
风沙 ,光照充足降水少. 多年平均降水量 115mm ,主要集中
于 7～9 月 (占全年的 66. 0 %) ;年均蒸发量 2580. 7mm ,为降
水量的 23. 4 倍 ;年八级以上大风日为 27. 8d ,年沙尘暴日数
为 37d ,风沙危害严重. 多年平均气温 7. 6 ℃.
绿洲外天然植被主要是一些白刺 ( Nit raria tanguto2
rum)和红柳 ( Tam arix ramosissim a) 灌丛 ;另在一些沙丘、丘
间地上 ,还生长有大量本地自 1960 年以来栽植的梭梭 ( E2
laegnus augustif olia) 和沙枣 ( Haloxylon am modendron) 人工
林.天然的红柳和白刺植被基本上均以灌丛沙包的形式出
现 ,构成了绿洲外大量灌丛沙包与丘间地相间分布的景观.
212 　研究方法
分别于 1999 年 10 月 23～31 日和 2000 年 7 月 24～30
日 ,以民勤绿洲外围的连古城自然保护区作为定位研究区
域 ,采用样线调查方法 ,从绿洲外围边界开始 ,一直到流动沙
丘为止 ,沿当地主风方向 (西北2东南) 每 100m 为一个间隔 ,
进行系统采样 ,分别测量植被盖度、沙丘密度、沙丘的裸沙
率、土壤水分等指标. 两次野外调查共计做样线 4 条 ,其中最
长的样带为 1100m ,最短的为 740m ,由于另外两条样带所反
映的情况与 1100m 样带基本相同 ,而 740m 样带为另外一种
类型 ,故本文讨论即以这两条样带为对象.
3 　结果与讨论
311 　植被盖度变化
植被盖度的变化呈现出两头小中间高的特征 ,
即绿洲附近与交错带外围靠近流沙的地方 ,植被盖
度均较低 ,而位于流沙和绿洲之间的部分 ,其植被盖
度则相应较高 (图 1) . 由于该地带系人工绿洲与沙
漠两类完全不同的生态系统的交错地带. 有关研
究[15 ,16 ,19 ,25 ]表明 ,在两类或多类生态系统的交错地
带 ,由于边缘效应的存在 ,其生态过程、外在表现往
往体现出优于原来生态系统的特征. 在干旱的荒漠
地区 ,由于植被的单优现象明显[11 ] ,因此 ,这种边缘
效应并不表现在植物群落的种类组成上 ,而主要表
现在植被盖度的变化上. 上述植被盖度的变化则正
好反映了绿洲与沙漠交错带的边缘效应.
图 1 　绿洲荒漠交错带植被盖度变化 (刘家地村)
Fig. 1 Vegetation coverage changes of oasis2desert ecotone in village Liu2
jiadi.
　　植被盖度较高的部位主要集中于自流动沙丘至
绿洲外约 600m 处 ,而非紧靠近绿洲的一侧. 这与绿
洲和沙漠之间地下水水位与地下水补充方向直接有
关.陈荷生[2 ]研究指出 ,绿洲区由于发展灌溉农业 ,
灌溉水入渗补给地下水 ,故形成了以绿洲为中心的
地下水高水位区 ,地下水从绿洲补给给外围荒漠. 因
此 ,由于地下水的作用 ,植被盖度应该以靠近绿洲处
为最高 ,并随与绿洲距离的增加而减小. 然而在绿洲
区大量超采地下水的情况下 ,这一常规分布格局将
发生变化. 随着绿洲区地下水的严重超采 ,当抽提的
水量大大超过地下水的可更新量 ,在绿洲区形成地
下水下降漏斗之后 ,则会出现绿洲外围荒漠区地下
水反向补给给绿洲区的情况. 此时 ,荒漠区的地下水
位将高于绿洲区的地下水位. 由于荒漠区植物种类
尤其是白刺等灌木种类 ,主要依赖地下水而生存 ,因
此地下水位的变化将直接影响到与之相关联的植被
的动态. 以民勤治沙站在沙井子地区的地下水位的
连续观测可见[6 ] ,自 20 世纪 60 年代初期该地开采
利用地下水以来 ,地下水水位发生了显著变化.
表 1 　民勤县沙井子地区地下水位历年变化[ 6]
Table 1 Groundwater table changes in Shadingzi ,Minqin County , Gansu
Province
项 目
Item
1961～
1967 　
1967～
1978 　
1978～
1988 　
1988～
1994 　
1961～
1994 　
地下水位变化
Changes of
groundwatertable (m)
2124～
2193 　 2193～5120 　 5120～9100 　 9100～12199 　 2124～12199 　
　
地下水位下降速率
Falling rate (m·yr - 1)
0112 　 0121 　 0138 　 0167 　 0133 　
　
50119 期 　　　　　　　　　　　　　　贾宝全等 :绿洲2荒漠交错带环境特征初步研究 　　　　　　　　
图 2 　农田区和半固定沙丘区地下水位动态变化
Fig. 2 Groundwater dynamics in different site.
Ⅰ1 农田 Cropland , Ⅱ1 半固定沙丘 Semi2fixed sand dune.
　　由表 1 可以看出 ,民勤绿洲地下水位的下降十
分明显 ,其中急剧下降出现于 1987 年以后. 从其下
降的幅度来看 ,1978 年以前地下水位的下降幅度较
小 ,均低于 1961～1994 年的平均值 ;1978～1988 年
的 10 年间 ,其下降幅度基本上与多年平均值持平 ;
而 1988 年以后 ,地下水下降幅度明显加速. 由图 2
可见 ,绿洲外围半固定沙丘区的地下水位明显高于
绿洲内部农田区 ,而且绿洲农田区的地下水位下降
速度要明显快于绿洲外围的半固定流动沙丘区. 这
说明了民勤绿洲区地下水降落漏斗的存在 ,同时也
验证了当地下水降落漏斗存在时 ,地下水将从沙漠
地区向绿洲区补充的结论[3 ] .
　　在绿洲外缘 300～600m 范围内 ,植被盖度呈现
下降现象. 这可能与绿洲荒漠交错带界外区的形成
有关. 黄培 　[10 ]研究指出 ,由于不合理的人类活动 ,
尤其是过度樵采与强度的放牧活动 ,使得绿洲与外
围沙漠之间的交错带上形成了一个在环境质量上既
低于绿洲又低于沙漠的环状区域2绿洲界外区. 很显
然 ,图 1 中 0～600m 范围即是绿洲界外区的存在区
域.与文献中新疆古尔班通古特沙漠南缘的莫索湾
垦区所不同的是 ,第一 ,民勤的绿洲界外区的范围要
窄得多 ,仅 600m 左右 ,而莫索湾垦区为 40～60km.
这可能与两地的自然条件不同有关. 莫索湾垦区地
处古尔班通古特沙漠南缘 ,年降水量 117. 2mm ,与
民勤地区基本相当 ,但其季节分配上则明显不同 (表
2) . 由表 2 可以看出 ,莫索湾地区降水的季节分配要
比民勤地区更为均匀一些 ,尤其是莫索湾地区冬、春
季降水所占份额较大 ,而且冬季降水可以积雪的形
式保存到翌年春季 ,其融化所产生的水分对于保持
土壤墒情具有很大的作用. 因此 ,莫索湾地区荒漠植
被中草本植物所占的份额很大 ,尤其是早春短命类
短命植物层片的存在 ,为当地畜牧业的发展奠定了
良好的基础. 在该地区 ,牲畜尤其是羊只的活动半径
较大 ,因此其绿洲界外区的范围应较民勤地区为大.
其次空间构型也存在差异. 如图 1 所示 ,从绿洲外缘
图 3 　绿洲荒漠交错带植被盖度变化 (泉山镇)
Fig. 3 Vegetation coverage changes of oasis2desert ecotone in Quanshan
town.
表 2 　甘肃省民勤县与新疆石河子莫索湾地区降水量季节分配比较
Table 2 Comparison of precipitation distribution in different season be2
t ween Minqin and Mosuowan( %)
地 区
Rogion
春
Spring
夏
Summer
秋
Autumn
冬
Winter
全年降水
All year
precipitation
(mm)
民勤 Minqin 13. 48 60. 43 24. 7 1. 39 115
莫索湾 Mosuowan 31. 7 34. 9 20. 8 12. 6 117. 2
300～600m 之间还存在一个程度更深的次一级生态
裂谷. 这预示着次一级生态裂谷所在的地段受到的
人类活动强度最大. 第三 ,民勤地区绿洲界外区的形
式亦较莫索湾地区多样. 在民勤县连古城自然保护
区 (图 1) 观测点的西面 ,于 1999 年 10 月份开始的
同样工作来看 (图 3) ,其与图 1 又有所不同 ,更接近
于贾宝全等[14 ]在新疆吐鲁番地区所描述的模式.
312 　沙丘密度变化
在沙质荒漠化的发生发展过程中 ,沙源是决定
其能否发生的主要因素. 在民勤县的绿洲与荒漠的
交错地带 ,其基本的地形与小地貌格局为灌丛沙包
与其间的丘间地相间分布的形式. 由于丘间地系在
古代湖相沉积基础上发育的质地粘重的龟裂土 ,加
之其地形平坦 ,抗风蚀能力很强 ,所以该地的主要沙
源为灌丛沙包. 灌丛沙包的密度、占地面积揭示了一
地的沙源多少 ,也预示着该地发生沙质荒漠化的潜
在可能性的大小 ;而灌丛沙包上的裸沙率则直接揭
示着沙包的活动性 ,是沙质荒漠化在这类地区发生
与否的直接标志 ,因此也是绿洲荒漠化评价中常用
的指标之一. 从图 1 和图 4 的比较可以看出 ,在植被
盖度降低之处 ,沙丘密度均呈现出升高趋势 ,尤其在
绿洲界外区存在之处 ,这种反向变化尤为明显. 在沙
漠地区尤其是靠近绿洲的沙漠地带 ,在沙丘间低地
上侵移定居成功的沙生植物 ,随着其不断长大的过
程 ,常将一些流沙阻挡在其枝叶间 ,形成灌丛沙包 ,
随着植物生长进程的推延 ,灌丛沙包会越来越大. 与
流沙环境相适应 ,许多的沙生植物甚至形成了流沙
越压埋 ,其生长情况越好的现象. 由于灌丛沙包固定
6011 应 　用 　生 　态 　学 　报 　　　　　　　　　　　　　　　　　　13 卷
了绿洲外围的大量流沙 ,阻止了流沙对绿洲的危害 ,
对稳定绿洲环境具有极其重要的作用. 然而由于不
合理的人为活动 ,尤其是过渡抽取地下水和过渡的
樵采 ,使得天然植被的生存环境恶化 ,造成天然植被
的衰败 ,引起位于交错带的灌丛沙堆解体 ,体积变
小 ,数量增加 ,对绿洲的危害性加大.
图 4 　绿洲荒漠交错带沙丘密度变化
Fig. 4 Sand dune changes of oasis2desert ecotone.
313 　沙包占地面积与沙包上的裸沙率
由图 5 可见 ,在绿洲到外围流沙这一环境梯度
上 ,白刺灌丛沙包的占地面积与其上的裸沙面积呈
现出正相关的变化趋势. 但在不同的距离范围内 ,两
者的变化情况又有所不同. 在绿洲外 0～100m 范围
内 ,白刺沙包与其上的裸沙面积均较高. 这一区域的
植被盖度与沙丘密度也很低 (图 1 ,4) . 这说明人类
活动的影响使得该地带内灌丛沙包解体 ,形成平沙
地 ,沙体所占面积较大 ,而平沙地上的植被覆盖度较
低 ,因此其活动性也较强. 由于该处距离绿洲最近 ,
故其对绿洲农田生态环境所造成的威胁也最大. 在
100～200m 之间 ,灌丛沙包占地面积与沙包上的裸
沙率均降到了很低的水平 ,表明该处的环境状况相
对比较稳定. 在 200～500m 的范围内 ,沙包面积呈
现出增长的趋势 ,即距离绿洲越远 ,灌丛沙包面积也
越大. 但灌丛沙包裸沙面积的变化则与其占地面积
变化不尽一致 ,在 200～400m 范围内 ,其呈现增加
趋势 ,说明在这一区段 ,随着与绿洲距离的增大 ,灌
丛沙包的活动性逐步增加 ,至 400m 处达到最大 ;而
在 400～1000m 范围内 ,其均呈降低趋势. 单在 500
～600m 范围内 ,这两个指标均出现一个极低值区
域. 裸沙率可从图 1 其植被盖度最高中得到解释. 而
沙包占地率的降低则仅与沙包本身的发育程度有
关. 在 200～700m 范围内 ,灌丛沙包主要有 4 种类
型 :白刺沙包、红柳沙包、木霸王 ( Zygophyll um x an2
thoxylon) 沙包和红砂 ( Reaum ana soogorica) 沙包 ,
其中以白刺和红柳两种沙包为主. 红柳沙包比较高
大 ,其上植被覆盖最好 ,而白刺沙包比较矮小 ,枝叶
图 5 　灌丛沙包的面积与裸沙率
Fig. 5 Area of shrub sand dune and its naked area.
Ⅰ1 灌丛沙丘占地面积 The area of shrub sand dune ( %) , Ⅱ1 灌丛沙
丘的裸沙率 The naked area of shrub sand dune ( %) .
也比较稀疏. 因此 ,出现红柳沙包多的地方 ,其沙包
占地面积较大 ,而沙包上的裸沙率则较低 ;白刺沙包
的情况则与红柳沙包相反. 比较图 1、4 和 5 的结果
说明 ,该地段内的灌丛沙包尚处于正向发育阶段. 其
主要标志为 :丘间地上有大量的植物生长 ,沙包密度
较高 ,沙包占地面积和沙包的裸沙率很低. 500～
600m 区段为一完全被白刺沙包所占据的大的丘间
地 ,其中的灌丛沙包正处于白刺积沙、沙包不断壮大
时期正向发育阶段 ,白刺沙包数量多 ,体积小 ,故而
总的占地面积小.
4 　结 　　论
411 　在绿洲2荒漠的交错地带 ,存在一个环境质量
上既低于绿洲又低于外围荒漠的地段 ———绿洲界外
区.不同的地区 ,由于其自然环境的差别 ,其宽度和
位置也存在差异. 在民勤地区 ,其宽度仅 600m 左
右 ;其空间位置既可以紧靠人工绿洲 ,也可以出现于
距离人工绿洲边缘一定距离处.
412 　在民勤绿洲的绿洲界外区内部 ,存在有一个次
一级的生态裂谷 ,其植被盖度、沙包密度和灌丛沙包
上的裸沙率等均与周围环境存在较大差异. 因此 ,它
应是绿洲区域预防和控制沙质荒漠化的重点区段.
413 　民勤绿洲荒漠交错带的环境演变动因主要与
绿洲区大量超采地下水 ,导致绿洲区形成地下水降
落漏斗 ,进而引起地下水从沙漠向绿洲区补充有关 ;
另外 ,人为的樵采活动也起到了一定的作用.
414 　在考虑绿洲的沙质荒漠化评价指标时 ,植被盖
度、沙丘密度、灌丛沙包占地面积、灌丛沙包的裸沙
率等指标需联合运用 ,同时还须考虑灌丛沙包本身
的发育程度.
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作者简介 　贾宝全 ,男 ,1964 年生 ,博士后 ,副研究员. 主要
从事干旱区绿洲景观生态及荒漠化研究工作 ,发表论文 40
余篇. Tel :010262889679 ,E2mail :jiabq @rif . forestry. ac. cn
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