全 文 ：第 32 卷第 1 期
2013 年 2 月
中 国 野 生 植 物 资 源
Chinese Wild Plant Resources
Vol． 32 No． 1
Feb． 2013
收稿日期:2012 － 07 － 12
作者简介:额尔敦格日乐(1977 －) ，女，硕士研究生，讲师，主要从事生态环境遥感监测和生态旅游方面研究。E － mail:egrl@
sohu． com
doi:10． 3969 / j． issn． 1006 － 9690． 2013． 01． 010
应用叠加分析揭示四合木(Tetranea mongolica)、
半日花(Helianthemum songaricum)的分布与地形土壤之间的关系
额尔敦格日乐1，包玉海2
(1．呼和浩特民族学院 管理系，内蒙古 呼和浩特 010051;2．内蒙古师范大学，内蒙古 呼和浩特 010022)
摘 要 以鄂尔多斯市西鄂尔多斯国家级自然保护区为研究对象，在野外调查的基础上，对 TM的多波段遥感影像
图进行监督分类，获得保护区植被类型图，利用 1∶ 5万地形图生成的 DEM和 1∶ 40 万土壤图，应用叠加分析技术重
点揭示了珍稀植物四合木( Tetranea mongolica) 、半日花( Helianthemum songaricum) 的分布与海拔、坡度和土壤之间
的关系。结果证明，利用叠加分析能够很好的反映植物分布与其它的自然地理要素之间的关系，为珍稀植物的保
护提供依据。
关键词 叠加分析;四合木;半日花;西鄂尔多斯自然保护区
中图分类号:P935． 1; Q948． 4 文献标识码:A 文章编号:1006 － 9690(2013)01 － 0038 － 04
Applying Overlay Revealed Relationship Spread of Tetraena mongolica
and Helianthemum songaricum between Geography and Soil
Eerdungerile1，Bao Yuhai2
(1． Inner Mongolia National College，Huhhot 010051，China;2． Inner Mongolia Normal University，Hu-
hhot 010022，China)
Abstract This text regards West Ordos national Nature Reserve of Ordos city as the research object，
based wild investigation，by supervised classification the many wave bands remote sensing image picture
of 30 meters TM translated the main vegetation type，utilize DEM of 1∶ 50 000 topographic map and 1∶
400 000 soil map and relevant written historical materials，applying overlay revealed relationship spread
of Tetraena mongolica and Helianthemum songaricum between elevation，gradient and soil ． The overlay
technology can show relationship vegetation with other element of geography，can provide authority of re-
serve rare plant．
Key words Overlay;Tetraena mongolica;Helianthemum songaricum;West Ordos Nature Reserve
1 研究区概况
本文的研究区域为西鄂尔多斯自然保护区鄂尔
多斯市部分。西鄂尔多斯国家级自然保护区位于内
蒙古自治区西部，鄂尔多斯高原的西部边缘，黄河以
东的中生代大型内陆坳陷盆地中，行政区划上隶属
于鄂尔多斯市的鄂托克旗和乌海市。鄂尔多斯市部
分的地理位置为东经 106°40 ～ 107°44，北纬 39°
13 ～ 40°11，总面积 5 568 km2。地形以中山、低山
和高丘陵为主，另外还有山间谷地及黄河到山麓间
的冲积 －洪积扇。山体主要有桌子山、千里山等。
其中以桌子山为最高，主峰海拔 2 149 m。一般山地
海拔 1 400 ～ 1 800 m，相对高差 350 ～ 600 m。黄河
东岸至山麓是冲积—洪积扇，并被若干条冲沟分割
成带状，从山麓至黄河向下倾斜，平均高出黄河水面
20 ～ 90 m，海拔 1 080 ～ 1 170 m，形成山前倾斜平
原。保护区属典型的暖温带大陆性气候，具有高原
寒暑剧变特点，昼夜温差大，气候干燥，日照时间长，
太阳辐射强，风沙大，热能及风能资源丰富。另外，
由于保护区地貌类型复杂，地势变化较大，受地形影
—83—
第 1 期 额尔敦格日乐，等:应用叠加分析揭示四合木(Tetranea mongolica)、半日花(Helianthemum songaricum)的分布与地形土壤之间的关系
响，东西部的气候特点有所不同。由于保护区多样
的地貌类型，使土壤类型也变得复杂多样，主要分布
有灰漠土、棕钙土、栗钙土、风沙土、草甸土等土类。
在本保护区内集中分布着国家二级保护植物四合木
(Tetranea mongolica)、半日花(Helianthemum songari-
cum)、革苞菊(Turgarinovia mongolica)、沙冬青(Am-
mopiptanthus mongolicus)、绵刺(Potaninia mongoli-
ca)等多种珍稀植物。保护区位于荒漠草原向草原
化荒漠过渡的过渡带上，是一个以保护古老残遗植
物及草原向荒漠过渡的植被带和多样的生态系统为
主要对象的综合性自然保护区［1］。珍稀植物四合
木、半日花的生境研究对其保护有重要意义。
2 数据处理
2． 1 野外调查
全球定位系统(GPS)提供一套技术，通过这种
技术，GPS用户在地球表面任何地方、任何空间、任
何天气条件下，任何时间都可以连续地知道自己所
在的准确位置、准确时间以及位移物体的准确航向、
航速［2］。GPS主要用于实时、快速地提供目标的空
间位置。
本研究在遥感影像判读时，确定目标调查地点
的位置时采用了 GPS 定位技术。本文用 Gamin 手
持 GPS接受机在野外记录了采样点的精确位置和
植被类型，为监督分类提供样本。
采样点定位方法: (1)沿区域的分布边界饶一
周的方法，该方法准确性高，但费时费力，用于面积
较小的区域。(2)在采样点处拿 GPS 走一个约
100 m ×100 m的正方形，在拐点处记录其坐标。这
种方法用于植被面积比较大，分布较均匀的区域，
100 m ×100 m的正方形能够覆盖 TM影像上的 9 个
左右的像元，能够较好的反映该植被类型在遥感影
像上的灰度值。
野外调查情况如表 1、图 1 所示。
2． 2 获取植被类型图
在植被类型野外调查的基础上，用 Erdas Imag-
ine 8． 6 图像处理软件，以野外调查的数据为训练样
本，对纠正好的 TM 的 7 个波段图像文件进行监督
分类，能够较好地分出部分植被类型(图 2)。
2． 3 地形图与土壤图的处理
将 1:5 万的地形图数字化，再依据等高线生成
DEM，将 DEM 与 TM 真彩色土图像融合，可以生成
逼真的 3 维立体浏览，根据 DEM 获得高程分带图
(图 3)和坡度图(图 4)。
表 1 野外调查统计表
点号 建群种 点号 建群种
1 沙冬青、霸王 2 蒙古扁桃
3 绵刺、四合木 4 红砂、珍珠
5 蒙古扁桃 6 四合木、绵刺
7 长叶红砂、四合木 8 半日花、小针茅
9 藏锦鸡儿、小针茅 10 荒漠锦鸡儿、小针茅
11 红砂、小针茅 12 内蒙古野丁香、小针茅
13 半日花、红砂、小针茅 14 半日花、红砂、小针茅
15 红砂、无芒隐子草 16 芨芨草、红砂
17 农田(玉米) 18 藏锦鸡儿、小针茅
19 多根葱、小针茅、无芒隐子草 20 沙蒿、沙葱、寸草苔
21 克氏针茅、无芒隐子草 22 寸草苔
23 短花针茅、华北骆驼蓬 24 退化草地、无芒隐子草
25 阿尔泰狗娃花、狭叶锦鸡儿 26 狭叶锦鸡儿、黄蒿
27 狭叶锦鸡、柠条 28 四合木、绵刺、珍珠柴
29 四合木、白刺 30 沙冬青
31 蒙古扁桃 32 白刺
33 四合木、白刺、红砂 34 四合木、绵刺
35 沙冬青、霸王 36 半日花、沙冬青
37 半日花、长叶红砂 38 长叶红砂、四合木
39 长叶红砂、四合木 40 红砂、半日花
41 四合木、半日花 42 藏锦鸡儿、四合木
43 半日花、红砂 44 蒙古扁桃
45 红砂、半日花 46 藏锦鸡儿、小针茅
47 短花针茅 48 半日花、小针茅
49 半日花、小针茅 50 蒙古扁桃、四合木
51 红砂、半日花 52 红砂、半日花
53 半日花、小针茅 54 红砂、半日花
55 半日花、小针茅 56 半日花、小针茅
57 半日花、小针茅 58 藏锦鸡儿、针茅
59 藏锦鸡儿、红砂 60 藏锦鸡儿、针茅
图 1 GPS野外采样点
—93—
中 国 野 生 植 物 资 源 第 32 卷
图 2 西鄂尔多斯自然保护区植被类型监督分类结果
图 3 西鄂尔多斯国家级自然保护区 DEM高程分带图
图 4 西鄂尔多斯国家级自然保护区坡度图
将 1∶ 40 万土壤图数字化，可获得数字土壤图。
3 叠加分析
3． 1 四合木、半日花的分布与海拔、坡度之间的关系
用 ENVI4． 0 将以四合木建群和半日花建群的
珍稀植被图层与坡度图层叠加，进行分析，结果表
明:四合木群落的 87%分布在坡度 3 度以下的平坦
地面;而半日花群落分布与坡度关系不密切，但坡度
大于 9 度的地区分布很少(表 2)。四合木分布与海
拔的关系是:集中分布在 1 050 ～ 1 350 m之间;半日
花的分布与海拔关系是主要分布在在 1 300 m以上
(表 3) ，在苏亥图一带分布的半日花分布最高可达
海拔达 1 700 m。这与秦树辉等［6］在乌海市岗德格
尔山进行调查结果一致。半日花生长的海拔高与红
砂，如果将红砂认为是桌子山山地植被是基带植物，
半日花可以认为是山麓地带植物。
表 2 四合木种群、半日花种群分布在不同坡度上的比例
坡度 /(°) 四合木面积百分比 半日花面积百分比
＜ 3 87． 172 1% 34． 747 7%
3 ～ 6 7． 801 8% 30． 123 8%
6 ～ 9 2． 438 0% 21． 186 6%
9 ～ 12 0． 839 8% 9． 363 3%
12 ～ 15 0． 276 0% 3． 224 5%
15 ～ 20 0． 119 6% 1． 275 1%
20 ～ 25 0． 014 3% 0． 073 3%
＞25 0． 006 2% 0． 005 6%
表 3 四合木群落、半日花群落在不同海拔高度上的分布比例
海拔 /m 四合木面积百分比 半日花面积百分比
1 050 ～ 1 100 14． 421 3% 0
1 100 ～ 1 150 29． 508 3% 0
1 150 ～ 1 200 21． 412 6% 0
1 200 ～ 1 250 15． 809 6% 0
1 250 ～ 1 300 12． 360 0% 0
1 300 ～ 1 350 5． 134 6% 7． 969 6%
1 350 ～ 1 400 0． 085 6% 69． 252 7%
＞1 400 0 22． 777 7%
3． 2 四合木、半日花的分布与土壤之间的关系
用地理信息系统软件 Arcview3． 3，将珍稀植被
图层与土壤图层进行叠加分析，发现在保护区内的
四合木分布与沙化灰漠土、砂砾岩类钙质灰漠土、洪
积钙质灰漠土和砂砾岩类淡棕钙土关系密切。半日
花的生境严酷，在 1∶ 40 万的土壤图上，其分布区域
显示为裸岩、砂砾岩类钙质粗骨土、砂砾岩类淡棕钙
土、砂砾岩类钙质灰漠土、洪积钙质灰漠土、沙化灰
漠土等机制有关。由此可见，四合木的分布区与灰
漠土关系密切，而半日花的分布与砂砾质基质有关。
珍稀植物半日花的生境非常严酷，主要分布在具有
强度石质化的山麓地段，地表有大小不等的石块，并
—04—
第 1 期 额尔敦格日乐，等:应用叠加分析揭示四合木(Tetranea mongolica)、半日花(Helianthemum songaricum)的分布与地形土壤之间的关系
有基岩出露。
4 结 语
本文在野外实地调查的基础上，利用遥感图像、
地形图、土壤图和相关文字资料，应用叠加分，揭示
了保护区内珍稀植物四合木和半日花的分布与海
拔、坡度和土壤之间的关系。本研究显示了叠加分
析在荒漠地区自然保护区研究中所发挥的作用，对
荒漠半荒漠地区珍稀植物的保护具有参考意义。
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