全 文 ：书doi:10． 13866 / j． azr． 2016． 03． 13
亚玛雷克沙漠猫头刺和小叶锦鸡儿灌丛结构与
风影沙丘间的关系
①
杨 光1， 马文喜2， 包斯琴1， 张成福1
(1． 内蒙古农业大学生态环境学院，内蒙古 呼和浩特 010019;2． 内蒙古农业大学教务处，内蒙古 呼和浩特 010018)
摘 要:以亚玛雷克沙漠丘间地猫头刺(Oxytropis aciphylla Ledeb．)及小叶锦鸡儿(Caragana microphylla Lam．)2 种
典型灌丛及其风影沙丘为研究对象，采用摄影测量法获得了灌丛及其风影沙丘野外测量数据，分析了 2 种灌丛结
构及其与风影沙丘间的关系。结果表明:在生境相同的情况下，猫头刺的平均积沙面积远小于小叶锦鸡儿，但平均
积沙量却大于小叶锦鸡儿。植株高度、冠幅及植株迎风面剖面面积均为控制灌丛积沙效果的关键特征参数。在灌
丛大小相近的情况下，猫头刺灌丛结构与风影沙丘特征参数间相关性更大些，积沙效果要优于小叶锦鸡儿。2 种灌
丛高度及灌丛迎风面剖面面积与其风影沙丘底面积、沙丘长度与沙丘体积总体上具有较高的拟合程度。2 种灌丛
的阻沙能力随着灌丛高度和灌丛迎风面剖面面积的增加呈不同增加趋势，且猫头刺阻沙能力大于小叶锦鸡儿。
关键词:猫头刺(Oxytropis aciphylla Ledeb．);小叶锦鸡儿(Caragana microphylla Lam．) ;灌丛结构;风影沙丘;亚
玛雷克沙漠
中国是世界上沙漠分布最多的国家之一〔1〕，严
重的土地沙漠化对我国的生态与环境造成极大的威
胁，党的十八大报告中也明确指出，在我国未来发展
过程中要积极推进荒漠化、石漠化、水土流失综合治
理。因此，加强生态与环境建设，控制沙漠扩张与蔓
延已成为当前我国面临的一个艰巨任务，也是众多
学者共同探讨的课题。干旱、半干旱地区的荒漠化
过程中，植物作为一种经济有效的防风阻沙措施被
广泛应用〔2〕，有关植物的防风阻沙效益研究也越来
越成为众多学者的研究热点。已有研究结果表明，
植物本身的阻沙能力是植物地上部分与地下部分共
同作用的结果〔3〕，植物地上部分的植株高度、冠幅
面积、冠幅体积等与积沙面积和积沙长度成明显的
正相关关系〔4 － 5〕。而更多的研究则聚焦于植物的防
风阻沙效益方面〔6 － 20〕，研究表明植株高度、疏透度、
冠幅大小等与防风阻沙效益均有明显的相关性，从
小区域来看，灌丛的防风阻沙效益要优于乔木。国
内外一些学者以野外灌丛沙堆为原型，制作不同材
料的试验模型进行无沙情况下的风洞模拟试验，流
场结构的变化验证了植物茎枝的柔韧性，是影响植
物阻沙能力的重要因子〔21 － 28〕。Hesp 指出，流动的
沙物质被植物拦截，在植物周围产生沉积，形成金字
塔状，床面形态为三角形，短边垂直于风向，背风坡
延伸的沙丘形态称为风影沙丘〔29〕，风影沙丘的存在
有效地证明了植物对流沙的阻滞作用。
目前，有关植物防风阻沙的相关研究主要分布
于塔克拉玛干沙漠、乌兰布和沙漠、腾格里沙漠、库
布齐沙漠、北京永定河沙地、科尔沁沙地、毛乌素沙
地等。亚玛雷克沙漠位于阿拉善盟高原东北部，西
部与巴丹吉林沙漠相连，东部与乌兰布和沙漠相距
较近，地理位置非常重要，而有关亚玛雷克沙漠的相
关报道却较少。为此，笔者于 2013 年 7 月深入亚玛
雷克沙漠腹地，通过实地测量与拍照取样，对该沙漠
丘间地猫头刺和小叶锦鸡儿灌丛结构与灌丛所形成
的风影沙丘的相关性进行了系统分析，以期揭示其
阻沙机理，为我国沙漠研究和防沙治沙及生态与环
境建设提供一定的理论依据与数据支持。
1 研究区概况
亚玛雷克沙漠位于阿拉善盟高原东北部，地势
东高西低，地理位置 103° 50 48″ ～ 105° 27 28″ E，
第 33 卷 第 3 期
2016 年 5 月
干 旱 区 研 究
AＲID ZONE ＲESEAＲCH
Vol． 33 No． 5
May 2016
① 收稿日期:2014 － 07 － 27 ; 修订日期:2014 － 11 － 26
基金项目:内蒙古自治区高等学校科学研究项目“基于 3S技术的亚玛雷克沙漠成因及沙丘形态特征研究(NJZY14086)”资助
作者简介:杨光(1974 －) ，男，博士，副教授，主要研究方向为荒漠化遥感监测． E-mail:yg331@ 126． com
540 － 547 页 http:/ /azr． xjegi． com
39°3523″ ～ 41°245″N。呈长条形分布，东西长约
186 km，南北宽 10 ～ 30 km，面积 5 600 km2，其中流
动沙丘约占 80%，固定、半固定沙丘占 20%，沙丘形
态以新月形链状、垄状为主，其次为波状沙地。该地
区气候极为干旱，地表水缺乏，年平均气温 5 ～ 7 ℃，
多年平均降水量 50 ～ 100 mm，年蒸发量 2 800 ～
3 600 mm，年大风日数 40 ～ 60 d。以砾质和沙砾质
荒漠植被为主，植物种类主要以小果白刺(Nitraria
sibirica Pall．)、小叶锦鸡儿、猫头刺、白沙蒿(Artemis-
ia sphaerocephala Krasch．)、沙生针茅(Stipa glareosa
P． Smirn．)、雾冰藜〔Bassia dasyphylla (Fisch． ＆ C．
A． Mey．)Kuntze〕等为主，同时有绵刺(Potaninia
mongolica Maxim．)、霸王(Sarcozygium xanthoxylon
Bunge)等珍贵的古老孑遗种。
2 研究方法
2． 1 典型灌丛选取
在亚玛雷克沙漠选取 4 个丘间地做样方调查，
样方布设在丘间地对角线上，每条线上 5 个样方，共
40 个样方，样方大小为 5 m × 5 m，分别测定猫头刺
与小叶锦鸡儿的密度、株高、冠幅，并计算 2 种植物
盖度和出现的频度(表 1)。
表 1 猫头刺和小叶锦鸡儿灌丛种群特征
Tab． 1 Population characteristics of Oxytropis aciphylla
and Caragana microphylia shrubberies
植物名称
密度
/(株·m －2)
平均株高
/ cm
平均冠幅
/(cm × cm)
平均盖度
/% 频度
猫头刺 8 11． 8 28． 2 × 25． 3 28． 2 0． 72
小叶锦鸡儿 10 21． 6 64． 3 × 58． 9 31． 3 0． 86
利用 SPSS 19． 0 对猫头刺和小叶锦鸡儿及各项
特征指标进行差异显著性分析，其 P 值为 0． 157，大
于 0． 05，表明猫头刺与小叶锦鸡儿 2 种灌丛在形态
特征上没有显著差异。
由表 1 可以看出，猫头刺和小叶锦鸡儿在丘间
地分布较为广泛，且每个单独灌丛背风向均能形成
一定范围的风影沙丘。因此，本研究选取猫头刺和
小叶锦鸡儿 2 种灌丛进行测量与研究。
猫头刺是阿拉善优势植物种，为强旱生小半灌
木，是一种重要的固沙植物。我国学者对其萌发适
应性、土壤养分空间异质性影响及其根际 AM 真菌
时空分布等方面进行了相关研究〔30 － 33〕。
小叶锦鸡儿是良好的防风、固沙植物，可有效改
善土壤理化性质，其灌丛下可形成明显的肥岛效
应〔34 － 37〕。
2． 2 灌丛与风影沙丘野外测量
在亚玛雷克沙漠腹地选择裸露沙丘丘间地猫头
刺及小叶锦鸡儿典型灌丛各 25 株，利用高清数码相
机配合测量尺分别从灌丛俯视、灌丛侧视及灌丛迎
风向正视 3 个角度进行拍照，测量尺刻度将为后期
灌丛和风影沙丘占地面积、沙丘长度、沙丘降落坡
度、灌丛高度、灌幅宽度等提供测量依据。
2． 3 数据处理方法
2． 3． 1 灌丛结构及风影沙丘参数测量 将数码相
机拍摄的照片导入到 AutoCAD 软件中，首先利用
AutoCAD软件的 Scal(缩放)功能，结合照片中测量
尺读数对照片进行精确缩放，使照片中的地物与实
际地物大小相同。然后利用 AutoCAD 的 Dist(距离
测量)和 Area(面积测量)功能，分别测量灌丛迎风
面面积(A)、灌丛高度(H)、冠幅长度(L)、冠幅宽度
(W)、风影沙丘底面积(SA)、沙丘长度(SL)、沙丘坡
度(SS)、沙丘积沙量(SV)。其中，风影沙丘积沙量
采用横断面法量测，即沿沙丘长度方向将风影沙丘
分成若干段，利用 AutoCAD软件测量每一段前后横
断面面积，取其平均值，再乘以每一段相应长度为该
段的积沙量，将每一段积沙量相加，即为该风影沙丘
积沙量。灌丛的疏透度(P)利用 Photoshop 软件测
定。将灌丛迎风向拍摄的照片导入到 Photoshop 软
件中，利用 Photoshop 的裁剪功能，首先将灌丛分离
出照片，再利用 Photoshop 的魔棒工具，选中灌丛中
的透明孔隙，并计算孔隙像元数，孔隙像元数除以整
个植株像元数即为该灌丛的疏透度。
2． 3． 2 数据分析 数据分析在 Excel 及 SPSS 19． 0
中进行，分析结果利用 Excel 绘图。3 种灌(草)丛
结构与风影沙丘特征参数间的相关关系采用相关系
数 Ｒ 的大小进行分级:当 Ｒ ＜ 0． 3 时，为微弱线
性相关;当 0． 3≤ Ｒ ≤0． 5 时，为低度线性相关;当
0． 5 ＜ Ｒ ≤0． 8 时，为显著线性相关;当 Ｒ ＞ 0． 8
时，为高度线性相关。
3 结果与分析
3． 1 灌丛及其风影沙丘形态特征
2 种灌丛及其风影沙丘形态参数见表 2。
由表2可知，亚玛雷克沙漠丘间地猫头刺灌丛
1453 期 杨光等:亚玛雷克沙漠猫头刺和小叶锦鸡儿灌丛结构与风影沙丘间的关系
表 2 2 种灌丛及其风影沙丘形态参数
Tab． 2 Morphological parameters of two shrub species and their wind shadow dunes
A / cm2 H / cm L / cm W / cm P /% SA / cm2 SL / cm SS /(°) SV / cm3
猫头刺 最小值 30． 07 3． 13 7． 98 7． 68 10． 32 129． 34 18． 38 1． 04 44． 51
最大值 2 409． 41 35． 23 66． 78 119． 38 53． 36 9 986． 63 169． 54 8． 27 44 829． 18
平均值 290． 18 11． 04 25． 40 26． 11 28． 57 1 691． 81 61． 49 3． 44 3 643． 66
标准误 133． 30 1． 88 3． 56 6． 18 3． 48 559． 99 9． 18 0． 44 2 444． 21
小叶锦鸡儿 最小值 66． 26 10． 03 16． 66 14． 54 15． 58 363． 27 38． 04 1． 17 126． 20
最大值 850． 48 32． 38 47． 56 62． 42 38． 20 6 386． 23 160． 47 4． 56 10 179． 42
平均值 446． 58 19． 69 31． 64 31． 66 25． 37 2 685． 78 92． 46 2． 37 3 602． 37
标准误 128． 49 3． 30 4． 78 6． 67 3． 42 865． 77 20． 24 0． 45 1 383． 03
迎风面平均面积(A)为 290． 18 cm2，平均高度(H)为
11． 04 cm，平均冠幅长度(L)为 25． 40 cm，平均冠幅
宽度(W)为 26． 11 cm，平均疏透度(P)为28． 57%。
小叶锦鸡儿灌丛迎风面平均面积为446． 58 cm2，平
均高度为 19． 69 cm，平均冠幅长度为 31． 64 cm，平均
冠幅宽度为 31． 66 cm，平均疏透度为 25． 37%。从
灌丛高度和冠幅来看，被测的 2 种植物小叶锦鸡
儿 ＞猫头刺，小叶锦鸡儿平均灌丛高度、平均冠幅长
及平均冠幅宽分别比猫头刺大 8． 63 cm、6． 24 cm和
5． 55 cm，疏透度则猫头刺与小叶锦鸡儿比较相近，
其差值为 3． 2%。
单株灌丛的平均积沙面积与积沙量猫头刺为
1 691． 81 cm2 和 3 643． 66 cm3，小叶锦鸡儿为
2 685． 78 cm2和 3 602． 37 cm3。猫头刺的平均积沙
面积比小叶锦鸡儿小 993． 97 cm2，但平均积沙量却
比小叶锦鸡儿大 41． 29 cm3，主要是由于猫头刺的枝
叶比小叶锦鸡儿坚硬，气流经过时，枝叶随气流摆动
较小，风沙流遇阻沉降堆积量大，相对来说具有更强
的阻沙能力。
3． 2 灌丛与风影沙丘形态参数相关分析
由表 3 可知，2 种植物植株高度与冠幅长度、冠
幅宽度及灌丛迎风面面积在 P = 0． 01 水平显著相关
(猫头刺植株高度与冠幅长度、冠幅宽度及灌丛迎风
面剖面面积相关系数分别为 0． 901、0． 951 和 0． 941，
小叶锦鸡儿分别为 0． 773、0． 669 和 0． 748)，2 种灌
丛植物疏透度与植株高度、冠幅长度、冠幅宽度及灌
丛迎风面剖面面积在 P = 0． 01 水平下相关关系不显
著。2种灌丛植株高度、冠幅长度、冠幅宽度、灌丛迎
表 3 2 种灌丛和风影沙丘形态参数相关系数
Tab． 3 Correlation coefficients among the morphological parameters of two shrub species and their wind-shadow dunes
H L W A P SA SS SL SV
H 1
猫头刺 L 0． 901＊＊ 1
W 0． 951＊＊ 0． 889＊＊ 1
A 0． 941＊＊ 0． 881＊＊ 0． 957＊＊ 1
P 0． 482* 0． 191 0． 426* 0． 368 1
SA 0． 932＊＊ 0． 891＊＊ 0． 957＊＊ 0． 964＊＊ 0． 363 1
SS － 0． 185 － 0． 161 － 0． 160 － 0． 114 － 0． 444* － 0． 222 1
SL 0． 847＊＊ 0． 856＊＊ 0． 826＊＊ 0． 754＊＊ 0． 427* 0． 841＊＊ － 0． 498 1
SV 0． 885＊＊ 0． 833＊＊ 0． 944＊＊ 0． 950＊＊ 0． 355 0． 945＊＊ － 0． 080 0． 681＊＊ 1
小叶锦 H 1
鸡儿 L 0． 773＊＊ 1
W 0． 669＊＊ 0． 917＊＊ 1
A 0． 748＊＊ 0． 799＊＊ 0． 789＊＊ 1
P － 0． 062 － 0． 367 － 0． 319 － 0． 204 1
SA 0． 861＊＊ 0． 902＊＊ 0． 754＊＊ 0． 700＊＊ － 0． 254 1
SS － 0． 260 0． 174 0． 337 － 0． 002 － 0． 267 0． 020 1
SL 0． 921＊＊ 0． 736＊＊ 0． 657* 0． 571＊＊ － 0． 137 0． 840＊＊ － 0． 225 1
SV 0． 811＊＊ 0． 976＊＊ 0． 876＊＊ 0． 811＊＊ － 0． 310 0． 921＊＊ 0． 092 0． 783＊＊ 1
＊＊表示 0． 01 水平显著，* 表示 0． 05 水平显著。
245 干 旱 区 研 究 33 卷
图 1 2 种灌丛植株高度与其风影沙丘底面积的拟合关系
Fig． 1 Fitting relationship between the plant height of two shrub species and the basal area of wind-shadow dune
图 2 2 种灌丛植株高度与其风影沙丘长度的拟合关系
Fig． 2 Fitting relationship between the plant height of two shrub species and the length of wind-shadow dune
图 3 2 种灌丛植株高度与其风影沙丘体积的拟合关系
Fig． 3 Fitting relationship between the plant height of two shrub species and the volume of wind-shadow dune
图 4 2 种灌丛迎风面剖面面积与其风影沙丘底面积的拟合关系
Fig． 4 Fitting relationship between the sectional area of windward side of two shrub species and the basal area of wind-shadow dune
面剖面面积与风影沙丘底面积、沙丘长度及沙丘体
积在 P = 0． 01 水平成显著相关关系(在 P = 0． 01 水
平下，猫头刺植株高度、冠幅长度、冠幅宽度和灌丛
迎风面剖面面积与其风影沙丘底面积相关系数为
0． 932、0． 891、0． 957、0． 964，与沙丘长度相关系数为
0． 847、0． 856、0． 826、0． 754，与沙丘体积相关系数为
0． 885、0． 833、0． 944、0． 950，与沙丘坡度无显著相关
性;小叶锦鸡儿植株高度、冠幅长度、冠幅宽度和灌
3453 期 杨光等:亚玛雷克沙漠猫头刺和小叶锦鸡儿灌丛结构与风影沙丘间的关系
图 5 2 种灌丛迎风面剖面面积与其风影沙丘长度的拟合关系
Fig． 5 Fitting relationship between the sectional area of windward side of two shrub species and the length of wind-shadow dune
图 6 2 种灌丛迎风面剖面面积与其风影沙丘体积的拟合关系
Fig． 6 Fitting relationship between the sectional area of windward side of two shrub species and the volume of wind-shadow dune
丛迎风面剖面面积与其风影沙丘底面积在 P = 0． 01
水平下相关系数为 0． 861、0． 902、0． 754、0． 700，与
沙丘长度相关系数 0． 921、0． 736、0． 657、0． 571，与
沙丘体积相关系数为 0． 811、0． 976、0． 876、0． 811，
与沙丘坡度无显著相关性)。以上分析表明，植株
高度、植株冠幅及植株迎风面剖面面积均为控制灌
丛积沙效果的关键特征参数，而植株高度与植株迎
风面剖面面积尤为明显。在灌丛大小相近的情况
下，猫头刺灌丛结构与其风影沙丘特征参数相关性
更大些，积沙效果要优于小叶锦鸡儿。
3． 3 灌丛形态特征与其风影沙丘特性参数的回归
分析
在相关分析的基础上，对 2 种典型灌丛植株高
度、灌丛迎风面剖面面积与风影沙丘底面积、沙丘长
度及沙丘体积进行回归分析，得出拟合方程(图 1 ～
6)。由图 1 ～ 6 可以看出，2 种灌丛植株高度及灌丛
迎风面剖面面积与其风影沙丘底面积、沙丘长度及
沙丘体积总体上有较高的拟合度，除灌丛迎风面剖
面面积与沙丘长度拟合方程 0． 7 ＜ Ｒ ＜ 0． 8，其余拟
合方程的 Ｒ值均大于 0． 8。随着灌丛高度与灌丛迎
风面剖面面积的增加，风影沙丘底面积、沙丘长度及
沙丘体积均呈线性增加趋势，猫头刺灌丛结构与其
风影沙丘形态特征参数间的拟合度高于小叶锦鸡
儿。对灌丛高度和迎风面剖面面积与风影沙丘体积
的拟合方程进行求导，对比沙丘体积的增加幅度。
结果表明，2 种典型灌丛的阻沙能力随着灌丛高度
和灌丛迎风面剖面面积的增加呈不同程度的增加趋
势，且猫头刺阻沙能力大于小叶锦鸡儿。
4 讨 论
植被作为控制土壤风蚀最为理想的措施之一，
一直以来为众多学者所关注。已有研究结果表明，
植被可以有效增加地表覆盖度与下垫面粗糙度，阻
挡气流运动以达到防风固沙效果。而植被影响地表
土壤风蚀防护效应的因素除了植被覆盖度外，植被
的形态、植株的弹性和分布格局等也有极其重要的
作用〔5〕。而在过去的研究中，大多数学者把研究的
重心放到了植被覆盖度方面，植被形态等因素对其
防风阻沙效应研究有待进一步深入。少数学者虽然
在不同植物形态特征与防风阻沙效果方面进行过研
究，但植株形态及阻沙数据测量大多是野外实测后
近似估算，降低了数据精度。本文在猫头刺和小叶
锦鸡儿灌丛结构及风影沙丘形态测定中，采用了摄
影测量法，在 AutoCAD 平台上进行了数据处理，能
有效提高数据测量精度。但摄影测量法在测量过程
中，对相机的角度、高度、水平度均有较高的要求，如
445 干 旱 区 研 究 33 卷
何减少摄影测量的误差也是今后研究中需要解决的
问题。
5 结 语
典型固沙植物猫头刺与小叶锦鸡儿灌丛均具有
明显的防风阻沙作用。在生长环境相同的情况下，
猫头刺的平均积沙面积远小于小叶锦鸡儿，但平均
积沙量却大于小叶锦鸡儿。植株高度、植株冠幅及
植株迎风面剖面面积均为控制灌丛积沙效果的关键
特征参数，而植株高度与植株迎风面剖面面积尤为
明显。在灌丛大小相近的情况下，猫头刺灌丛结构
与其风影沙丘特征参数相关性更大，积沙效果要优
于小叶锦鸡儿。2 种典型沙生植株灌丛高及灌丛迎
风面剖面面积与其风影沙丘底面积、沙丘长度和沙
丘体积总体上都有较高的拟合度，除灌丛迎风面剖
面面积与沙丘长度拟合方程 0． 7 ＜ Ｒ ＜ 0． 8，其余拟
合方程的 Ｒ 值均大于 0． 8。2 种典型灌丛的阻沙能
力随着灌丛高度和灌丛迎风面剖面面积的增加呈不
同程度的增加趋势，且猫头刺阻沙能力大于小叶锦
鸡儿。
参考文献(Ｒeferences):
〔1〕 丁国栋．沙漠学概论〔M〕． 北京:中国林业出版社，2002:11 －
12．〔Ding Guodong． Introduction to the Desert〔M〕． Beijing:Chi-
na Forestry Press，2002:11 － 12．〕
〔2〕 吴正． 风沙地貌学〔M〕． 北京:科学出版社，1987:279 － 292．
〔Wu Zheng． Sand Geomorphology〔M〕． Beijing:Science Press，
1987:279 － 292．〕
〔3〕 唐艳，刘连友，屈志强，等．植物阻沙能力研究进展〔J〕．中国沙
漠，2011，31(1):43 － 48．〔Tang Yan，Liu Lianyou，Qu Zhiqiang，
et al． Ｒesearch review of capacity of plant for trapping blown sand
〔J〕． Journal of Desert Ｒesearch，2011，31(1) :43 － 48．〕
〔4〕 韩章勇，王雪芹，杨帆，等．策勒绿洲 －沙漠过渡带两个建群种
阻沙能力对比研究〔J〕．干旱区研究，2013，30(4) :659 － 665．
〔Han Zhangyong，Wang Xueqin，Yang Fan，et al． Sand trapping
capability of two dominnt plant species in the Qira Oasis-desert E-
cotone〔J〕． Arid Zone Ｒesearch，2013，30(4) :659 － 665．〕
〔5〕 贾丽娜，吴斌，丁国栋，等．宁夏盐池县 3 种常见沙生植物群落
特征及阻沙能力〔J〕．东北林业大学学报，2009，37(11) :56 －
63．〔Jia Lina，Wu Bin，Ding Guodong，et al． Community chaiacters
and sand trapping capability of three common species of psammo-
phyte in Yanchi County，Ningxia〔J〕． Journal of Northeast Forestry
University，2009，37(11) :56 － 63．〕
〔6〕 王翔宇，丁国栋，吴斌，等．均匀式沙蒿防风阻沙效益模拟试验
研究〔J〕． 中国水土保持，2010，31(2) :42 － 44．〔Wang Xian-
gyu，Ding Guodong，Wu Bin，et al． Experimental study uniform
style Artemisia wind and sand effectiveness simulation〔J〕． Soil
and Water Conservation in China，2010，31(2) :42 － 44．〕
〔7〕 徐秀芸，张进虎，朱国庆，等．沙冬青与几种常见物种的防风阻
沙效能定量研究〔J〕． 中国农学通报，2011，27(4) :21 － 25．
〔Xu Xiuyuan，Zhang Jinhu，Zhu Guoqing，et al． Quantitative re-
search on wind and set sand performance of Ammopiptanthus and
several common shrubs〔J〕． Chinese Agricultural Science Bulletin，
2011，27(4) :21 － 25．〕
〔8〕 马全林，卢琦，张德魁，等． 沙蒿与油蒿灌丛的防风阻沙作用
〔J〕．生态学杂志，2012，31(7) :1 639 － 1 645．〔Ma Quanlin，Lu
Qi，Zhang Dekui，et al． Wind prevention and sand resistance of
Sphaerocephala and A． ordosica〔J〕． Chinese Journal of Ecology，
2012，31(7) :1 639 － 1 645．〕
〔9〕 岳德鹏，刘永兵，徐伟，等．北京市永定河沙地人工植被防风阻
沙效益分析〔J〕． 北京林业大学学报，2004，26(2) :21 － 24．
〔Yue Depeng，Liu Yongbing，Xu Wei，et al． Efficiency of wind pre-
vention and sand resistance ofartificial vegetation at sand land in
Yongding Ｒiver〔J〕． Journal of Beijing Forestry University，2004，
26(2) :21 － 24．〕
〔10〕乌拉，张国庆，辛智鸣． 单个天然灌丛防风阻沙机理与效应
〔J〕．内蒙古林业科技，2008，34(2) :36 － 39．〔Wu La，Zhang
Guoqing，Xin Zhiming． Mechanism and effect of wind break and
sand blocking for single natural shrub〔J〕． Journal of Inner Mongo-
lia Forestry Science and Technology，2008，34(2) :36 － 39．〕
〔11〕沈晓东，程致力，区柏森，等．防风固沙林阻沙效果的风洞模拟
实验〔J〕． 林业科学研究，1992，5(2) :219 － 224．〔Shen Xia-
odong，Cheng Zhili，Ou Bosen，et al． Wind tunnel simulations of
solid sand barrier effect of sarin〔J〕． Forest Ｒesearch，1992，5(2) :
219 － 224．〕
〔12〕张克斌，李瑞，王百田． 高寒绿洲防护林体系防风阻沙效应研
究〔J〕．中国水土保持科学，2007，5(1) :31 － 34．〔Zhang Kebin，
Li Ｒui，Wang Baitian． Effects of wind prevention and sand resist-
ance of high-cold oasis protection system in Qinghai-Tibet Plateau
〔J〕． Science of Soil and Water Conservation，2007，5(1) :31 －
34．〕
〔13〕赵国平，胡春元，张勇，等．高立式沙柳沙障防风阻沙效益的研
究〔J〕． 内蒙古农业大学学报，2006，27(1) :59 － 63．〔Zhao
Guoping，Hu Chunyuan，Zhang Yong，et al． Ｒesearch on the effect
of high salix sand barrier on wing-breaking and sand bingding〔J〕．
Journal of Inner Mongolia Agricultural University，2006，27(1) :59
－ 63．〕
〔14〕韦立伟，宋翻伶，丁国栋，等．行带式沙蒿灌丛的防风阻沙效益
模拟研究〔J〕．安徽农业科学，2011，39(18) :11 035 － 11 037．
〔Wei Liwei，Song Fanling，Ding Guodong，et al． Simulative re-
search on the efficiency of the belt Artemisia ordosica Kraschen
shrub forest on the resistance to wind and sand〔J〕． Journal of An-
hui Agricultural Sciences，2011，39(18) :11 035 － 11 037．〕
〔15〕毛东雷，雷加强，曾凡江，等．和田地区绿洲外围防护林体系的
防风阻沙效益〔J〕．水土保持学报，2012，26(5) :48 － 54．〔Mao
Donglei，Lei Jiaqiang，Zeng Fanjiang，et al． Protection against wind
and blocking and intercepting sand effects of shelterbelt froest sys-
tem outside oasis in Hotan Area〔J〕． Journal of Soil and Water
Conservation，2012，26(5) :48 － 54．〕
5453 期 杨光等:亚玛雷克沙漠猫头刺和小叶锦鸡儿灌丛结构与风影沙丘间的关系
〔16〕杨越，孙保平，丁国栋，等．康庄地区人工植被防风阻沙与土壤
改良效益分析〔J〕． 水土保持研究，2007，14(6) :212 － 215．
〔Yang Yue，Sun Baoping，Ding Guodong，et al． Benefit of wind
prevention and sand resistance and soil improvement of artificial
vegetation in Kangzhuang Area〔J〕． Ｒesearch of Soil and Water
Conservation，2007，14(6) :212 － 215．〕
〔17〕崔强，高甲荣，何明月，等．宁夏盐池沙地农田防护林的防风阻
沙效益〔J〕．生态与农村环境学报，2009，25(3) :25 － 29．〔Cui
Qiang，Gao Jiarong，He Mingyue，et al． Effects of farmland shelter-
belt in controlling wind and in sandy and of Yanchi〔J〕． Journal of
Ecology and Ｒural Envionment，2009，25(3) :25 － 29．〕
〔18〕杨光，丁国栋，赵廷宁，等．沙蓬防风阻沙效能初步研究〔J〕．水
土保持研究，2006，13(2) :172 － 174．〔Yang Guang，Ding Gu-
odong，Zhao Tingning，et al． Preliminary study on the efficiency of
wind prevention and sand resistance of Agriophyllum squarrosum
(L．)Moq〔J〕． Journal of Soil and Water Conservation，2006，13
(2) :172 － 174．〕
〔19〕乌拉，张国庆，辛智鸣． 乌兰布和沙区 5 种适生灌木防风阻沙
效能分析〔J〕． 内蒙古林业科技，2008，34(3) :14 － 16．〔Wu
La，Zhang Guoqing，Xin Zhiming． Effects of wind resistance and
sand prevention 5 kinds of shrubs in Wulanbuhe Desert〔J〕． Jour-
nal of Inner Mongolia Forestry Science and Technology，2008，34
(3) :14 － 16．〕
〔20〕曹有成，蒋德明，骆永明． 小叶锦鸡儿防风固沙林稳定性研究
〔J〕．生态学报，2004，24(6) :1 178 － 1 186．〔Cao Youcheng，
Jiang Deming，Luo Yongming． Stability of Caragana microphylla
plantation for wind protection and sand fixation〔J〕． Acta Ecologica
Sinica，2004，24(6) :1 178 － 1 186．〕
〔21〕李志忠，武胜利，肖晨曦，等．新疆和田河流域灌丛沙堆风洞流
场的实验研究(I)〔J〕． 中国沙漠，2007，27(1) :9 － 14．〔Li
Zhizhong，Wu Shengli，Xiao Chenxi，et al． Study on wind-tunnel
simulated flow pattern over nabkha in Hetian Ｒiver Basin Xinjiang
〔J〕． Journal of Desert Ｒesearch，2007，27(1) :9 － 14．〕
〔22〕李志忠，武胜利，王晓峰，等．新疆和田流域柽柳沙堆的生物地
貌发育过程〔J〕． 地理学报，2007，62(5) :462 － 470．〔Li
Zhizhong，Wu Shengli，Wang Xiaofeng，et al． Bio-geomorphologic
growth process of Tamarix nabkha in the Hotan Ｒiver Basin of Xin-
jiang〔J〕． Acta Geographica Sinica，2007，62(5) :462 － 470．〕
〔23〕武胜利，李志忠，惠军，等．灌丛沙堆表面压力分布特征的实验
研究〔J〕．干旱区地理，2006，29(6) :790 － 796．〔Wu Shengli，
Li Zhizhong，Hui Jun，et al． Study on the distribution character of
surface pressure of nabkhain wind-tunnel imitative expermient〔J〕．
Arid Land Geography，2006，29(6) :790 － 796．〕
〔24〕韩致文，刘贤万，姚正义，邵国胜．复膜沙袋阻沙体与芦苇高立
式方格沙障防沙机理风洞模拟实验〔J〕． 中国沙漠，2000，20
(1) :40 － 44．〔Han Zhiwen，Liu Xianwan，Yao Zhengyi，et al．
Wind tunnel test on sand-preventing mechanism of double-filmed
sand-bag obstacle and upright checker board sand-barrier〔J〕．
Journal of Desert Ｒesearch，2000，20(1) :40 － 44．〕
〔25〕马士龙，丁国栋，郝玉光，等．单一白刺灌丛沙堆周围风速流场
的试验研究〔J〕． 水土保持研究，2006，13(6) :146 － 149．〔Ma
Shilong，Ding Guodong，Hao Yuguang，et al． Experimental research
of viscous flow around a Nitraria tangutorum Boscage〔J〕． Journal
of Soil and Water Conservation，2006，13(6) :146 － 149．〕
〔26〕李志忠，武胜利，肖晨曦，等．新疆和田河流域灌丛沙堆风洞流
场的实验研究(II)〔J〕． 中国沙漠，2007，27(1) :15 － 19．〔Li
Zhizhong，Wu Shengli，Xiao Chenxi，et al． Study on wind-tunnel
simulated flow pattern over Nabkha in Hetian Ｒiver Basin Xinjiang
〔J〕． Journal of Desert Ｒesearch，2007，27(1) :15 － 19．〕
〔27〕Musick H B，T rujill o S M． Wind-tunnel modeling of the influence
of vegetation structure on saltation thres hold〔J〕． Earth Surface
Process and Landforms，1996，21:589 － 606．
〔28〕Was son Ｒ J，Hyde Ｒ． Factors determining desert dune type〔J〕．
Nature，1983，304(28) :337 － 339．
〔29〕Hesp P A． The formation of shadow dunes〔J〕． Sedimentary Petrol-
ogy，1981，51:101 － 112．
〔30〕曾彦军，王彦荣，张宝林，等．红砂和猫头刺种子萌发生态适应
性的研究〔J〕． 草业学报，2000，9(3) :36 － 42．〔Zeng Yanjun，
Wang Yanrong，Zhang Baolin，et al． Eco-adaptability studies of
seed germination in species of Ｒeaumuria soongorica and Oxytropis
aciphylla〔J〕． Acta Pratacultural Science，2000，9(3) :36 － 42．〕
〔31〕张宁，滕玖琳，何兴东，等．猫头刺群落对土壤养分空间异质性
的响应〔J〕． 中国沙漠，2008，28(4) :706 － 711．〔Zhang Ning，
Teng Jiulin，He Xingdong，et al． Ｒesponse of Oxytropis aciphylla
community to soil Nutrient spatial heterogeneity〔J〕． Journal of
Desert Ｒesearch，2008，28(4) :706 － 711．〕
〔32〕刘雪伟，贺学礼． 沙坡头地区猫头刺(Oxytropis aciphylla)根际
AM真菌时空分布研究〔J〕．河北农业大学学报，2008，31(5) :
52 － 65．〔Liu Xuewei，He Xueli． The spatio-temporal distribution
of arbuscular mycorrhizal fungi of Oxytropis aciphylla rhizosphere in
the area of Shapotou〔J〕． Journal of Agricultural University of He-
bei，2008，31(5) :52 － 65．〕
〔33〕苏永中，赵哈林，张铜会，等．科尔沁沙地不同年代小叶锦鸡儿
人工林植物群落特征及其土壤特性〔J〕．植物生态学报，2004，
28(1) :93 － 100．〔Su Yongzhong，Zhao Halin，Zhang Tonghui，et
al． Charactersitics of plant community and soil propertiesin the
plantation chronosequence of Caragana microphyllain Horqin
Sandy Land〔J〕． Acta Phytoecologica Sinica，2004，28(1) :93 －
100．〕
〔34〕贺山峰，蒋德明，阿拉木萨，等．科尔沁沙地小叶锦鸡儿灌木林
固沙效应的研究〔J〕． 水土保持学报，2007，21(1) :84 － 87．
〔He Shanfeng，Jiang Deming，Alamusa，et al． Sand-fixing effects of
Caragana microphylla Shrub in Keerqin Sandy Land〔J〕． Journal of
Soil and Water Conservation，2007，21(1) :84 － 87．〕
〔35〕熊小刚，韩兴国．内蒙古半干旱草原灌丛化过程中小叶锦鸡儿
引起的土壤碳、氮资源空间异质性分布〔J〕． 生态学报，2005，
25(7) :1 678 － 1 683．〔Xiong Xiaogang，Han Xingguo． Spatial
heterogeneity in soil carbon and nitrogen resources，caused by Ca-
ragana microphylla，in the thicketization of sem iarid grassland，In-
ner Mongolia〔J〕． Acta Ecologica Sinica，2005，25(7) :1 678 －
1 683．〕
〔36〕李雪华，蒋德明，骆永明． 小叶锦鸡儿固沙灌丛的肥岛效应及
对植被影响〔J〕．辽宁工程技术大学学报:自然科学版，2010，
29(2) :336 － 339．〔Li Xuehua，Jiang Deming，Luo Yongming． Soil
fertile islands of shrub canopy and impacts on vegetation in chrono-
sequence of Caragana microphylla〔J〕． Journal of Liaoning Techni-
645 干 旱 区 研 究 33 卷
cal University:Natural Science Edition，2010，29(2) :336 － 339．〕
〔37〕武胜利．新疆和田河流域灌(草)丛沙堆发育机制研究〔D〕．
上海:华东师范大学，2007:20 － 21．〔Wu Shengli． Study on De-
velopment Mechanism of Nebkhain the Basin of Hetian Ｒiver，Xin-
jiang〔D〕． Shanghai:East China Normal University，2007:20 －
21．〕
Ｒelationship between the Structure of Oxytropis aciphylla and Caragana
microphylia Shrubberies and Their Wind-Shadow Dunes
YANG Guang1， MA Wen-xi2， BAO Si-qin1， ZHANG Cheng-fu1
(1． College of Ecology and Environmental Science，Inner Mongolia Agricultural University，Hohhot 010019，Inner Mongolia，China;
2． Office of Teaching Affairs，Inner Mongolia Agricultural University，Hohhot 010018，Inner Mongolia，China)
Abstract:In this study，two shrub species，i． e． Oxytropis aciphylla and Caragana microphylla，and their wind-shad-
ow dunes were taken as the study objects to analyze the relationship between the structure of the two typical shrub
species and their wind-shadow dunes． The results showed that，under the same habitat conditions，the average sand
deposition area of O． aciphylla was much smaller than that of C． microphylla，but the average deposited sand volume
of the former was bigger than that of the latter． The plant height，canopy and sectional area of windward side of the
plants were all the key characteristic parameters affecting the sand-deposition effect of the shrubberies． Under the
similar size of shrubberies，the correlation between the structure of O． aciphylla shrubbery and the characteristic pa-
rameters of the wind-shadow dune was higher than that between the structure of C． microphylla and the wind-shadow
dune，the sand-deposition effect of O． aciphylla shrubbery was better than that of C． microphylla shrubbery． Holisti-
cally，the fitting degree between the plant height and the sectional area of windward side of the two typical shrub
species and length and volume of wind-shadow dune was high． Sand trapping capability of the two typical shrub spe-
cies was in an increase trend with the increase of shrubbery height and of sectional area of windward side of the
plants，and the sand trapping capability of O． aciphylla was higher than that of C． microphylla．
Keywords:Oxytropis aciphylla;Caragana microphylla;structure of shrubbery;wind-shadow dune;Yamaleike
Desert
7453 期 杨光等:亚玛雷克沙漠猫头刺和小叶锦鸡儿灌丛结构与风影沙丘间的关系