中国荒漠主要植物群落调查的意义、现状及方案

doi:10.7522/j.issn.1000-694X.2022.00072

摘要/Abstract

摘要：

荒漠是中国北方的重要生态系统，约占中国陆地总面积的1/5。植物群落是荒漠生态系统的有机组成部分，是构建中国北方绿色生态屏障、实施国家重大生态工程、落实“一带一路”倡议和建设生态文明的重要基础资源，在国家社会、生态和经济活动中发挥着重要作用。以塔里木-准噶尔盆地荒漠区、青藏高原高寒荒漠区、阿拉善高原-河西走廊荒漠区、西鄂尔多斯高原-阴山北麓荒漠区、内蒙古中东部半干旱荒漠区为主要调查区域，共布设2 300个调查点，以查清中国北方荒漠植物群落类型、种类组成、群落学特性、空间分布、利用现状及生境特征，测定荒漠植物DNA条形码。获取荒漠植物样本8 300份，生境数据5万份，植物DNA条形码2 300份。以此为基础，编写中国荒漠植物群落类型、特征与现状调查报告，编制荒漠植物群落类型分布图集，建立中国荒漠植物群落资源监测体系。通过构建荒漠植物群落的数据库，利用国家科技基础条件平台，实现荒漠植物群落特征数据的联网共享，可为中国荒漠治理、植物资源保护与可持续利用提供数据支撑。

关键词: 荒漠, 植物群落, 特征, DNA条形码, 数据库

Abstract:

Desert is one of the important terrestrial ecosystems in Northern China and covers 1/5 of the land of China. Plant community is an important part of the desert ecosystem， which has important implications for the enhancement of Northern Ecological Shelter Zone， and for the implementation of state key ecological projects， as well as for the Belt and the Road Initiative and economic-social development. The surveying zone includes Tarim-Jungar basin deserts， Qinghai-Tibet Plateau desert， Alax-Hexi Corridor desert， West Edos and North-to-Yinshan desert， and semi-arid desert-like sandy lands in the middle and eastern Inner-Mongolia. A total of 2 300 sample sites were set up systematically to investigate vegetation types， species composition， spatial distribution， and habitat attributes of desert plant communities across northern China. There were 8 300 plant specimens， 50 000 habitat parameters， and 2 300 DNA bar-codes obtained in the present study. On this base， a report on the desert plant community types， characteristics and status， and the atlas of distribution of desert plant communities will be compiled， as well as a monitoring system will be built for future long-term surveying. The data supporting the above report， atlas， and monitoring system will be pooled into a data bank of the major desert plant communities in China， being shared through the National Cryosphere Desert Data Center （NCDC）. This project and the output will provide solid support for combating desertification， plant conservation and sustainable development in the northern part of China.

Key words: desert, plant community, characteristics, DNA bar-code, data bank

中图分类号:

Q948.3

赵学勇, 安沙舟, 曹广民, 李小军, 兰登明, 褚建民. 中国荒漠主要植物群落调查的意义、现状及方案[J]. 中国沙漠, 2023, 43(1): 9-19.

Xueyong Zhao, Shazhou An, Guangmin Cao, Xiaojun Li, Dengming Lan, Jianmin Chu. Surveying desert major plant communities in China： implications， current status， and scheme[J]. Journal of Desert Research, 2023, 43(1): 9-19.

图/表 6

图1 总体技术路线图

Fig.1 General technology roadmap

图2 中国荒漠区划分示意图

Fig.2 Schematic diagram of the division of desert areas in China

图3 荒漠主要调查点分布图

Fig. 3 Distribution map of main survey sites in desert

表1 荒漠各片区调查点及群落类型数量

Table 1 Number of survey sites and community types in each desert area

调查区	调查点 /个	主要植被群系/种
塔里木-准噶尔盆地荒漠	900	140
青藏高原高寒荒漠	300	40
阿拉善高原-河西走廊荒漠	450	60
西鄂尔多斯高原-阴山北麓荒漠	350	90
内蒙古中东部半干旱荒漠	300	30

图4 调查样方设置示意图（S：灌木样方；H：草本样方；P：土壤剖面调查点）

Fig.4 Schematic diagram of investigation quadrat setup （S： Shrubs quadrat； H： Herbs quadrat； P： Soil profile survey site）

图5 完全集群化的分布式数据库架构示意图

Fig.5 Schematic diagram of a fully clustered distributed database architecture

参考文献 47

1	Schaminée J H J， Hennekens S M， Chytrý M，et al.Vegetation-plot data and databases in Europe：an overview［J］.Preslia，2009，81（3）：173-185.
2	Bekker R M， van der Maarel E， Bruelheide H，et al.Long-term datasets：from descriptive to predictive data using ecoinformatics［J］.Journal of Vegetation Science，18（4）：458-462.
3	吴征镒.中国植被［M］.北京：科学出版社，1980.
4	李博，雍世鹏，曾泗弟，等.生态分区的原则、方法与应用：内蒙古自治区生态分区图说明［J］.植物生态学与地植物学学报，1990，14（1）：55-62.
5	孙世洲.关于中国国家自然地图集中的中国植被区划图［J］.植物生态学报，1998，22（6）：523-527.
6	侯学煜.1∶1000000中国植被图集［M］.北京：科学出版社，2001.
7	张新时.中华人民共和国植被图（1∶1000000）［M］.北京：地质出版社，2007.
8	中国科学院新疆综合考察队，中国科学院植物研究所.新疆植被及其利用［M］.北京：科学出版社，1978.
9	杜庆，孙世洲.柴达木地区植被及其利用［M］.北京：科学出版社，1990.
10	中国科学院兰州沙漠研究所.中国沙漠植物志［M］.北京：科学出版社，1992.
11	卢琦，王继和，褚建民.中国荒漠植物图鉴［M］.北京：中国林业出版社，2012.
12	李新荣，李小军，刘光琇.中国寒区旱区常见荒漠植物图鉴［M］.北京：科学出版社，2012.
13	中国科学院兰州冰川冻土沙漠研究所沙漠研究室.中国沙漠概论［M］.北京：科学出版社，1974.
14	中国科学院内蒙古宁夏综合考察队.内蒙古植被［M］.北京：科学出版社，1985.
15	孙鸿烈，刘光崧.中国生态系统研究网络观测与分析标准方法［M］.北京：中国标准出版社，1997.
16	赵松乔.中国荒漠地带土地类型分析：四个典型地区的地球资源卫星像片判读［J］.地理科学，1982，2（1）：1-16.
17	陈昌笃.中国荒漠的主要类型与经济开发［J］.植物生态学与地植物学学报，1987，11（2）：81-91.
18	Zhao M， Running S W.Drought-induced reduction in global terrestrial net primary production from 2000 through 2009［J］.Science，2010，329（5994）：940-943.
19	Linderholm H W， Walther A， Chen D.Twentieth-century trends in the thermal growing season in the Greater Baltic Area［J］.Climatic Change，2008，87（3）：405-419.
20	Jeong S J， Ho C H， Gim H J，et al.Phenology shifts at start vs.end of growing season in temperate vegetation over the Northern Hemisphere for the period 1982-2008［J］.Global Change Biology，2011，17（7）：2385-2399.
21	朴世龙，方精云，贺金生，等.中国草地植被生物量及其空间分布格局［J］.植物生态学报，2004（4）：491-498.
22	马文红，方精云.中国北方典型草地物种丰富度与生产力的关系［J］.生物多样性，2006，14（1）：21-28.
23	王涛，刘树林.中国干旱区绿洲化、荒漠化调控区划（纲要）［J］.中国沙漠，2013，33（4）：959-966.
24	雍世鹏，朱宗元.论戈壁荒漠植物区系的基本特性［J］.内蒙古大学学报（自然科学版），1990（2）：241-247.
25	潘伯荣，尹林克.我国干旱荒漠区珍稀濒危植物资源的综合评价及合理利用［J］.干旱区研究，1991（3）：29-39.
26	卢琦，郭剑亮.荒漠化监测评价的标准与指标体系［J］.世界林业研究，1999（2）：44-49.
27	方精云，王襄平，沈泽昊，等.植物群落清查的主要内容、方法和技术规范［J］.生物多样性，2009，17（6）：533-548.
28	Hatim M Z， Shaltout K H， Schaminée J H J，et al.A preliminary overview of the plant communities of the Sinai desert，based on an inventory of available phytosociological data from literature and field survey of undersampled areas［C］//The 20th International Workshop of the European Vegetation Survey，2011.
29	Arrhenius O.Species and area［J］.Journal of Ecology，1921，9（1）：95-99.
30	Gleason H A.Species and area［J］.Ecology，1925，6（1）：66-74.
31	唐志尧，乔秀娟，方精云.生物群落的种-面积关系［J］.生物多样性，2009，17（6）：549-559.
32	Gurevitch J， Scheiner S M， Fox G A.The Ecology of Plants［M］.Sunderland，UK：Sinauer Associates，2002.
33	董鸣.陆地生物群落调查观测与分析［M］.北京：中国标准出版社，1997.
34	Hebert P D N， Cywinska A， Ball S L，et al.Biological identifications through DNA barcodes［J］.Proceedings of the Royal Society of London.Series B：Biological Sciences，2003，270（1512）：313-321.
35	Chase M W， Salamin N， Wilkinson M，et al.Land plants and DNA barcodes：short-term and long-term goals［J］.Philosophical Transactions of the Royal Society B：Biological Sciences，2005，360（1462）：1889-1895.
36	Kress W J， García-Robledo C， Uriarte M，et al.DNA barcodes for ecology，evolution，and conservation［J］.Trends in Ecology & Evolution，2015，30（1）：25-35.
37	CBOL Plant Working Group.A DNA barcode for land plants［J］.Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America，2009，106（31）：12794-12797.
38	Joly S， Davies T J， Archambault A，et al.Ecology in the age of DNA barcoding：the resource，the promise and the challenges ahead［J］.Molecular Ecology Resources，2014，14（2）：221-232.
39	Kress W J， Wurdack K J， Zimmer E A，et al.Use of DNA barcodes to identify flowering plants［J］.Proceedings of the National Academy of Sciences，2005，102（23）：8369-8374.
40	李德铢，曾春霞.植物DNA条形码研究展望［J］.生物多样性，2015，23（3）：297-298.
41	李长昊，程涛，董文攀，等.“中国珍稀濒危植物DNA条形码鉴定平台”简介［J］.生物多样性，2014，22（1）：110.
42	刘尚武.青海植物志（第3卷）［M］.西宁：青海人民出版社，1996.
43	米吉提·胡达拜尔地，潘晓玲.新疆植物志（第4卷）［M］.乌鲁木齐：新疆科学技术出版社，2004.
44	甘肃植物志编辑委员会.甘肃植物志（第2卷）［M］.兰州：甘肃科学技术出版社，2005.
45	沈光，佟斌，孙波.论植物数据库的建立［J］.国土与自然资源研究，2007（1）：89-90.
46	徐崇志，李青，刘文杰，等.新疆植物信息资源数据库系统的研究［J］.塔里木农垦大学学报，2003，15（1）：14-16.
47	宁静，杜中赫，刘雅慧，等.植物种子信息图像数据库的建立［C］//中国作物学会作物种子专业委员会2015年学术年会会议论文集，2015：110-118.

[1]	陈雨晴, 席海洋, 程文举, 赵欣悦. 荒漠河岸林区3种典型植物群落下土壤碳氮含量特征[J]. 中国沙漠, 2023, 43(1): 150-159.
[2]	王雨, 黄侃, 白星雯, 昝国盛, 孙涛, 孔祥吉. 基于全球土地退化零增长监测体系构建的中国沙化土地监测体系及效果评估[J]. 中国沙漠, 2023, 43(1): 169-175.
[3]	张思悦, 李继彦, 张姚姚, 徐德华. 柴达木盆地西南缘山前沙丘区沉积物地球化学特征及其指示意义[J]. 中国沙漠, 2023, 43(1): 222-233.
[4]	王楠, 赵燕翘, 许文文, 孙靖尧, 李承义, 赵洋. 两种荒漠蓝藻生长特征及其对培养水体微环境的影响[J]. 中国沙漠, 2023, 43(1): 66-74.
[5]	王丽娟, 郭铌, 沙莎, 胡蝶. 中国西北地表能量分配影响因子及特征空间法适用性[J]. 中国沙漠, 2022, 42(6): 1-13.
[6]	程小云, 张琴, 兰芳芳, 李源, 韩雅萱, 张黎敏, 杨妍轲, 王新源. 河西走廊草地荒漠化动态及驱动因素[J]. 中国沙漠, 2022, 42(6): 134-141.
[7]	张琦, 苏永红, 冯起, 鱼腾飞, 马小红. 以地下水位估算的荒漠河岸胡杨（ *Populus euphratica* ）林生态系统地下水蒸散发[J]. 中国沙漠, 2022, 42(6): 243-254.
[8]	鲍婧婷, 孙靖尧, 王进. 生物土壤结皮中微生物群落特征综述[J]. 中国沙漠, 2022, 42(6): 33-43.
[9]	秦豪君, 杨晓军, 马莉, 王一丞, 傅朝, 张君霞, 陆正奇. 2000—2020年中国西北地区区域性沙尘暴特征及成因[J]. 中国沙漠, 2022, 42(6): 53-64.
[10]	李星, 马媛, 李星, 高君亮, 辛智鸣, 卢琦. 乌兰布和沙漠植物群落相异性及其影响因素[J]. 中国沙漠, 2022, 42(5): 187-194.
[11]	许文文, 赵燕翘, 王楠, 赵洋. 人工生物土壤结皮对草本植物群落组成与多样性的影响[J]. 中国沙漠, 2022, 42(5): 204-211.
[12]	赵春彦, 秦洁, 贺晓慧, 周冬蒙. 轻度沙埋对典型荒漠植物的影响[J]. 中国沙漠, 2022, 42(5): 63-72.
[13]	姜吴彬, 张德国, 杨小平. 沙丘形态及表沙粒度特征对风况和地表植被变化的响应[J]. 中国沙漠, 2022, 42(4): 120-129.
[14]	赵颖, 刘冰, 赵文智, 温紫娟, 王宵. 荒漠绿洲湿地水分来源及植物水分利用策略[J]. 中国沙漠, 2022, 42(4): 151-162.
[15]	吴盈盈, 王振亭. 疏勒河中下游土地荒漠化敏感性评估[J]. 中国沙漠, 2022, 42(4): 163-171.