全 文 ： * ?国土资源部科技专项计划项目“西北地区水资源与可持续利用”( 200010302) 资助
收稿日期 : 2004-10-12 改回日期 : 2004-11-26
我国黑河流域中下游地区植被资源特征研究 *
李志建 周爱国 孙自永 甘义群
(山东轻工业学院轻化与环境工程学院 济南 250100)(中国地质大学〈武汉〉环境学院 武汉 430074)
摘 要 阐述了我国黑河流域中下游地区植被资源的种类( 35科共 95种植物)、分布特征及其成因 ,指出该区植被
退化(如典型植被大片死亡和退化、岛屿化现象 )的主要成因为风蚀作用致使根系裸露 , 生境的改变使根系无法正
常向树干传递水分和养分 ,也无法支撑树干 , 最终导致植物枯萎和死亡 ,水资源短缺与风蚀的相互作用亦加剧了其
退化。
关键词 植物资源 特征 岛屿化 典型现象
Characteristics of the vegetation resource in the middle and lower reaches of Heihe River in China . LI Zhi- J ian(College
of Light Chemistry and Environment Engineering, Shandong Institute of Light Industry, J inan 250100, China) , ZHOU
Ai-Guo, SUN Zi-Y ong, GAN Yi-Qun ( Environmental College, China University of Geosciences, Wuhan 430074,
China) , CJEA ,2006,14(1) : 4～6
Abstract The plant category, distribution and thecauses of its formation in themiddleand lower reaches of Heihe River
are stated . It is pointed out that the main reasons for thevegetation degeneration, suchas large-scale death and degenera-
tion, insularization of plants are wind erosion, the lack of water resource and the interaction of wind and drought .
Key words Vegetation resources, Characteristic, Insularization, Classical phenomena
(Received Oct . 12, 2004; revised Nov . 26, 2004)
1 研究区域概况与研究方法
黑河流域系我国西北干旱荒漠区大型内陆河流域 , 流域全长 810km, 面积约 13 万 km2 , 分上、中、下 3
段 ,上游为祁连山区 ; 中游位于祁连山与龙首山、合黎山之间的走廊平原 , 为山前倾斜平原 , 有绿洲、荒漠平
原、戈壁、沙漠断续分布 ,发育有著名的张掖盆地和酒泉盆地 ; 下游额济纳平原为鼎新至额济纳旗境内东、西
居延海 ,属马鬃山～阿拉善台块戈壁荒漠地带。黑河中下游地区深居内陆腹地 , 属典型大陆性季风气候 , 降
水稀少且蒸发强烈 , 温差大 ,风大沙多 , 日照时间长 , 因其特殊地理位置而植物区系复杂 , 包括热带区系、温
带区系以及古地中海和泛地中海成分。下游额济纳旗绿洲有珍稀濒危植物 9 种 ,占中国沙漠区珍稀濒危植
物种类的 52% , 为中国沙漠区珍稀濒危植物较密集地区之一 ,其中有国家 2级保护植物裸露果木 ,国家 3级
保护植物胡杨、梭梭、蒙古扁桃、沙冬青、瓣鳞花和肉苁蓉 , 濒危植物有阿拉善单刺蓬和戈壁短舌菊[ 1] 。近年
来由于地表水和地下水的不合理开采以及过度放牧等原因 , 使草原、绿洲面积减少 , 据不完全统计 , 20 世纪
60年代初至 80年代末黑河中游张掖地区沼泽及低湿草场面积由 12万 hm2 减至 9万 hm2。调查采集下游
额济纳旗植物种类达 150多种 ,目前有些种类已消失如瓣鳞花、百花蒿、胀果甘草和水葱等。20世纪 50年
前由繁茂的胡杨、沙枣林、红柳灌丛与芨芨草草甸、芦苇沼泽草甸等嵌块所组成的复合绿洲呈现生态格局。
至 80年代景观破碎化趋势加剧 ,林木覆被明显减少。据 1986年中国科学院兰州沙漠研究所调查表明 ,林灌
草地由 1951～1983年间减少 5.7万 hm2 , 绿洲总面积减少 9万 hm2 ,平均每年约缩减 1700hm2。胡杨、沙枣
和红柳均严重枯老化 , 芦苇、芨芨草草甸仅限于井渠附近零星分布。绿洲萎缩过程也是土地荒漠化过程 ,
1978～1998年间绿洲域内沙漠化土地已占 21% ,其东侧裸地与流沙已与巴丹吉林沙漠相连接。本研究采用
实地监测调查分析方法。
第 14 ?卷第 1期 中 国 生 态 农 业 学 报 Vol .14 No .1
2 0 0 6 ?年 1 月 Chinese Journal of Eco-Agriculture Jan ., 2006
2 结果与分析
植物种类特征。本研究调查采集并整理出菊科、豆科、藜科、蒺藜科、禾本科等 35个科共 95种植物 (见
表 1) , 这些植物中区系起源成分多 , 有世界广布成分 (芦苇、碱蓬、补血草和香蒲等 )、温带成分 ( 苦豆子、赖
草、委陵菜、小獐毛、黑果枸杞和芨芨草等 )及地中海～西亚～中亚成分 ( 红砂、白刺、盐爪爪和梭梭 )。区系
古老性、自然条件严酷性以及地理的隔离性使许多科属种稀少 , 甚至仅有 1种。从整体看研究区植物种类贫
乏 ,植被类型以旱生、超旱生和耐盐碱种类为主。研究区域土壤主要为中性土和碱性土 ,土壤 pH 值 < 7的仅
占 22.1% , pH 值≥7的占 77.9% , 其中 pH 值≥8的占 27.5%。不同植物种类对土壤 pH 值表现出特有的
适应范围和要求 ,根据植物对土壤 pH 值的要求和适应性不同 , 植物生态学通常将植物分为酸性植物、中性
植物和碱性植物 3大类型 ,酸性植物最适生境 pH 值 < 6. 5; 大多数农作物和其他植物为中性土植物适生于
pH 为 6. 5～7.5土壤 ; pH > 7. 5土壤中生长的植物即碱土植物 , 发育于石灰岩母质上土壤的多属于该类植
物 ,而分布在内陆碱性盐渍土的植物如藜科、柽柳科等为典型的盐碱土指示植物。
植物资源分布特征。由于戈壁带
成壤条件差 ,砂砾层难储水 , 地下水埋
深大 , 土壤含水量低 , 故植被稀疏 , 物
种单一 , 仅见矮小且互不依存的超旱
生植物如红砂、珍珠等。细土平原带
绿洲区地形较缓 , 土壤颗粒变细 , 地下
水位埋深变浅 ,植物吸收水分较易 , 植
被种类增多且较繁茂 , 种群间依存关
系加强 , 浅水溢出带且水矿化度较低
地方生长着成片淡水植物如香蒲和芦
苇等 ; 而地下水位浅且土壤盐分高地
方则主要生长喜水耐盐的植物 , 如盐
爪爪、碱蓬和盐角草等。而盆地中现
代沙漠分布带蒸发强烈 , 土壤盐化、沙
化严重 ,植被非常稀疏 , 零星分布一些
耐盐耐旱植物如红砂、合头草、珍珠和
沙拐枣等。植物的分布、发育、演化与
土壤因子密切相关 , 植物对水表现出
很强的依赖性 , 受土壤高盐分制约明
显 ,而对低盐土壤有较好的适应性 , 以
此可作为土壤改良的依据。从植物生
长演化趋势看 , 除局部地区植物生长
发育较好外 ,总体呈退化趋势 , 这不仅
反映在各自长势 , 也反映在其种类及
各年龄段植物比例 , 有的地方植物大
片死亡 (如怪树林 ) 和形成岛屿化以及
遇雨后快速发芽生长现象 , 是呈现在
黑河中下游干旱地区典型植被现象。
一是呈现植物成片死亡或退化现象 ,
表 1 黑河中下游地区主要植被名称及科属
Tab.1 Thebranchandspeciesnameof themainplants inthemiddleandlower reachesof HeiheRiver

科 名
Branch name
种 名
Species name
科 名
Branch name
种 名
Species name
科 名
Branch name
种 名
Species name
菊 科 艾 蒿 沙 拐 枣 * 百 合 科 蒙 古 韭
顶 羽 菊 梭 梭 * 西北天门冬
碱地风毛菊 * 黑 柴 茄 科 曼 陀 罗
蓼 子 朴 地 肤 ? 枸 杞 *
猪 毛 蒿 刺 蓬 黑 果 枸 杞
旋 覆 花 盐 角 草 唇 形 科 野 薄 荷
花 花 柴 * 珍 珠 * 牛儿苗科 老 鹳 草
紫 菀 木 猪 毛 菜 旋 花 科 田 旋 花
川甘蒲公英 * 蒺藜科 白 刺 * 刺 旋 花
刺 儿 菜 霸 王 * 毛 莨 科 黄 戴 戴
鳍 蓟 骆 驼 蓬 * 雪 兰 科 耳叶补血草
蒙 古 鸦 葱 * 骆 驼 蒿 金色补血草 *
圆齿狗哇花 蒺 藜 蔷 薇 科 鹅绒委陵菜
叉 枝 鸦 葱 禾本科 狗 尾 草 苋 科 苋
粉 苞 苣 燕 麦 伞 形 科 迷 果 芹
蒲 公 英 * 苔 草 * 亚 麻 科 亚 麻
豆 科 细枝岩黄芪 芦 苇 * 胡颓子科 沙 枣 *
甘 草 * 小 獐 毛 景 天 科 小丛红景天
苦 豆 子 * 稗 锦 葵 科 野 西 瓜 苗
骆 驼 刺 * 旱 芦 苇 * 罂 粟 科 节裂角茴香
苜 蓿 赖 草 鸢 尾 科 马 兰
紫 花 苜 蓿 芨 芨 草 * 香 蒲 科 长 苞 香 蒲
黄 花 苜 蓿 冰 草 木 贼 科 节 节 草
苦 马 豆 牛 毛 草 夹竹桃科 大 叶 白 麻
川青锦鸡儿 柽柳科 红 柳 * 水麦冬科 海 韭 菜 *
小 花 棘 豆 * 短穗红柳 * 麻 黄 科 草 麻 黄
短叶锦鸡儿 枇 杷 柴 * 沙 草 科 聚 穗 沙 草
藜 科 藜 杨柳科 胡 杨 * 车 前 科 车 前
长 茎 飞 蓬 * 小 红 柳 * 桑 科 大 麻 *
盐 爪 爪 * 蓼 科 酸 模 大 戟 科 地 锦
翅 碱 蓬 * 扁 蓄 泽 泻 科 草 泽 泻
细枝盐爪爪 * 十字花科 独 行 菜 *
* 为黑河下游荒漠平原主要植被 , 其余为黑河中游荒漠平原主要植被。
本研究调查过程中发现植被大片死亡或退化现象 , 最典型为怪树林 ( 见图 1) , 该地为成片死亡的胡杨林 , 且
大多树干倾倒、断裂 ,形态各异 , 千奇百怪 , 故被当地称为“怪树林”, 有些胡杨树根系裸露 , 树林地势比周围
稍低 ,土地明显沙化。经开挖测得地下水埋深仅 1～3m, 可满足胡杨根系对水的需求 , 多未达到凋萎水位
(据资料表明胡杨适生水位为 1～5m,幼龄与中老龄胡杨根系分别深为 1～3m和 3～5m,其相应凋萎水位为
3. 5m和 5.5m)。故本研究认为导致胡杨成片死亡原因是缺水的可能性较小 , 结合该地胡杨树死亡状态及
第 1 ?期 李志建等 :我国黑河流域中下游地区植被资源特征研究 5
当地气候条件 , 推测其死亡真正原因主要是风蚀作用所致 , 胡杨树根系土壤受风的剥蚀 , 致使其根系裸露 ,
生境的改变使其根系无法正常向树干传递水分和养分 , 也无法支撑树干 , 最终导致胡杨倾倒、断裂、枯萎和
死亡。其他地点也存在大片灌木退化现象 ,植被枯黄 (调查时间为 7 月初 ) ,少见或未见幼龄植株 , 地下水位
图 1 植物成片死亡现象 (怪树林 )
Fig.1 The large-scale death of plants
埋深 2～3m,其退化原因尚待研究。二是呈现植物群落岛屿化
现象 , 植物群落“岛屿化”是指当自然环境发生变化或由于人类
的干扰 , 使原来连片分布的植物群落疏离成小植物群落或群丛 ,
而中间则被裸地所隔离 , 观之犹如裸地海洋中的“岛屿”, 从连片
植物群落到“岛屿”的形成过程及其结果则被称为“岛屿化”。
“岛屿化”的实质是植物群落退化的一个阶段以及这种退化所形
成的外在表现 ,“岛屿化”现象在干旱区普遍存在 , 调查区域内可
见许多植物聚集在一个个圆形沙丘或土丘上 , 也有的呈条带形
聚集 , 形成所谓的“岛屿”,而“岛屿”上植物种类单一或稀少甚至
图 2 植物群落“岛屿化”现象
Fig.2 Insularization of plant community
仅有 1株植物 ,“岛屿化”主要是因外界环境变化的干扰作用而
形成 , 干旱区的外界主要干扰是风蚀和水资源短缺。当遭遇较
大的环境变化干扰时 , 稳定的植物群落中由于个体差异则造成
一些植物死亡 , 而另一些植物得以生存。如地下水位下降时那
些有效根系大部分集中在毛细水层附近 , 靠毛细水生存且耐旱
能力差的植物最先死亡 , 而那些有效根系集中在地下水中 , 靠饱
和水维持生存的植物则影响较小 , 故那些根系广布或深布的植
物如白皮沙拐枣得以存活 , 其根侧向生长 , 3 年生主根可长达 20
多 m, 还有一些成年乔木根深蒂固最终亦能存活。而风蚀作用
时风力作用最强集中在离地面 0.50m内 ,该处主要生长草本和一些低矮灌木 , 因此风最先剥掉位于乔木下
方的那些草本或矮小灌木生长稀疏之地 , 其土层遭受剥蚀直至乔木根系裸露及至死亡 , 尤其干旱区这种剥
蚀作用最强 , 最终形成风蚀洼地 ,而高地生长着那些根系广布、植株矮小植物 , 当风蚀和水资源缺乏并存且
相互叠加干扰时即造成恶性循环 ,加剧“岛屿化”的形成 ( 见图 2)。三是呈现植物遇雨后快速发芽生长现象 ,
本研究调查期间发现 , 以往夏季干旱少雨的黑河下游额济纳旗绿洲突降中雨 , 翌日清晨发现许多植物一夜
之间竟长出新芽和幼苗 , 表明干旱区植物顽强的生命力和对水的极大需求 , 这是干旱区植物特有的典型现
象 ,荒漠 1年生植物在雨后立即发芽 , 一些生命周期短的植物则迅速生长和开花 ,短期内犹如地毯平铺在荒
漠上[ 2] 。而植物资源是生态环境变化的“晴雨表”, 植物的退化和破坏会引起栖息于其中的动物资源减少和
土地资源的破坏 ,甚至加剧土地沙漠化和沙尘暴的进程。
3 小 结
黑河中下游地区珍稀濒危植物密集 , 植物退化加剧 , 具有典型区域性和气候性特征。当地植物资源种
类、分布及其演化均发生动态变化 ,有些典型植被现象及其产生原因尚未给予合理、确定的认识和解释 , 尚
待深入研究 ;有些则可能尚未被发现。对当地植物资源进行定期调查分析 , 可为今后理论的进一步研究和
实践上加强监测预警 ,积极采取保护和恢复措施及开展大规模区域性环境质量评价提供科学依据。
参 考 文 献 h
1 高吉喜 .可持续发展理论探索———生态承载力理论、方法与应用 .北京 :中国环境科学出版社 , 2001 .138～140
2 Aulay M sckenzie, Andy S .Ball , Somis R .Virdec .生态学 .北京 :科学出版社 , 2000 .212～213
6 中 国 生 态 农 业 学 报 第 14 ?卷