植物资源是维持生物圈物质循环和能量流动的基础，是人类社会赖以生存和发展的基本要素。了解植物资源的种类、地理分布、利用现状、生态条件及更新能力是合理开发利用和有效保护生态系统的前提。荒漠植物具有防风固沙、维持生态系统稳定性等重要功能，并为人类提供木材、药材、燃料、饲料、肥料及其他产品，是荒漠生态系统的核心构件。同时，荒漠植物普遍具有适应干旱、高温、贫瘠等逆境的特殊结构和机能，携带多样的功能性基因，是重要的植物种质与基因资源。但是，有关中国荒漠植物资源特征、地理分布、利用现状尚不十分清楚，直接影响了荒漠植物资源的保护、退化土地恢复与可持续利用。因此，查清荒漠植被资源现状，编制荒漠植物群落类型分布图集，构建荒漠植物群落数据库具有重要性和紧迫性。

开展中国荒漠主要植物群落调查是落实《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006—2020）》（以下简称《纲要》）的迫切需要。《纲要》在“科技投入与科技基础条件平台”中明确提出“建立完备的植物、动物种质资源，……遗传资源，以及实验材料，标本……等自然科技资源保护与利用体系”；“……制定各类科技资源的标准规范，……针对不同类型科技条件资源的特点，采用灵活多样的共享模式，打破当前条块分割、相互封闭、重复分散的格局。”《纲要》在环境领域把“生态脆弱区域生态系统功能的恢复重建列为优先主题之一，重点开发……荒漠及荒漠化地区等典型生态脆弱区生态系统的动态监测技术……，退化生态系统恢复与重建技术……”。因此，开展中国荒漠主要植物群落调查是落实《纲要》中“平台建设、资源调查和区域生态恢复”主题的迫切需求，对国家和研究区中长期科学和技术发展具有重要意义。

荒漠主要植物群落调查是构建中国北方生态屏障、支撑国家重大生态工程的迫切需要。中国荒漠区东西延展4 000多km，面积约178万km²，是中国北方典型的生态脆弱区，也是国家“三北”防护林、退耕还林还草等重大生态工程实施的核心区。荒漠植被虽然稀疏、生产力低下，但具有防风固沙、维持荒漠生态系统稳定性、提供生态系统服务的重要作用，是捍卫脆弱环境的最后一道生态屏障。特定的气候、土壤和地形条件发育了不同的植物群落，荒漠植物群落则综合反映了荒漠土地的基本属性。荒漠植物群落的整体状况综合体现了区域生态本底，是生态恢复和生态建设以及制定区域土地利用政策的重要依据。因此，查清荒漠植物群落资源组成与特征对于构建中国北方生态屏障，筛选抗风沙、耐干旱植物种质资源，提升对社会与经济发展的资源保障能力具有决定性的意义。

荒漠植物资源调查是生物多样性保护的重要内容，尤其对珍稀濒危植物的保护和开发利用具有重要的意义。中国荒漠区植物种类约1 000余种，起源古老，地理成分复杂，其中特有成分80余种，珍稀濒危植物50~60种，如革苞菊、苁蓉、沙冬青、半日花和梭梭等，占《中国植物红皮书》（1992年）记录珍稀濒危植物总数的15%左右，荒漠植物多样性研究及其保护是生物多样性保护的重要组成部分。栖息于荒漠植物群落中的国家级一、二类保护动物有十几种，如蒙古野驴、野骆驼、藏羚羊、金雕和雪豹等。近年来，由于气候变化和人类活动的影响，生物多样性遭受严重的威胁，引起了全球各国的高度关注。荒漠区生物多样性脆弱，生物多样性的保护极端困难。因此，开展荒漠植物群落资源调查有利于深刻认知荒漠植物资源的潜势和生物多样性现状，是提升生物多样性保护与植物资源持续利用水平的迫切需要。

荒漠植物是重要的抗逆基因资源库，是生物多样性与新品种培育的遗传学基础。荒漠植物资源是在不同生态条件下长期演变形成的，蕴藏着抗旱、抗寒、耐高温、耐盐、耐贫瘠等多种重要的功能基因。这些功能基因的挖掘将为今后应用基因工程技术进行作物抗逆性改良的分子设计、育种提供重要的基因储备，是中国未来生物技术发展和提升全球竞争力的根本性物质基础，将有效提升和保障国家战略植物种质资源安全性。荒漠植物资源调查及其DNA条形码的测定是构建抗逆基因资源库的基础。

调查荒漠主要植物群落现状，构建荒漠植物群落资源数据库，为实施“一带一路”倡议提供支撑。荒漠区是中国丝绸之路经济带的重要组成部分，是丝绸之路进入中亚国家的重要通道。荒漠植被是该区域社会经济发展的重要基础性资源，这些资源可大大促进生物产业、健康产业、旅游业、文化业及其相关产业的发展与繁荣，不仅能提高国家和地区的经济效益和生态效益，更能增强国家与地区间的交流和融合。因此，查清荒漠主要植物群落资源的现状，构建相应的数据库，实现植物资源共享，为“一带一路”沿线可持续发展提供生态保障、数据支撑和合作动力。

荒漠主要植物群落调查对国家和区域生态文明建设及脱贫致富工作具有重要意义。长期以来，在中国北方荒漠区域生活着以蒙古族、维吾尔族、回族、哈萨克族等少数民族为主体，以少数民族与汉族世代友好共存为基础的各族人民，培育了丰富多彩的多民族优秀文化。但是，这里也是“老、少、边、贫”问题比较突出的地区，是中国全社会共同努力脱贫致富的攻坚区和生态文明建设的关键区。通过荒漠植物群落调查，摸清荒漠特色经济植物（食用、药用等）分布特征及开发潜势，为实现2020年国家消除贫困的战略目标和构建区域生态文明社会提供有力支撑。

总之，充分认识荒漠植物群落的重要性及其价值是开发、利用和保护生物资源的前提，也是生态学、环境科学和地理学等相关学科发展的需要。因此，有必要对其进行全面系统的清查。在此基础上，掌握荒漠植物群落的整体现状（包括群落类型及其物种构成、结构、分布和动态等），分析群落与环境的相互关系，了解群落优势种的生态属性等，并对群落现状和发展趋势进行评估，为荒漠生物多样性利用和保护、土地利用状况的监测、生态系统管理、区域发展规划和高质量发展等提供植物资源基础资料。

欧美等发达国家从国土生态安全和生物资源可持续利用的战略高度，非常重视植物群落的调查工作。目前最有影响的植物群落调查计划包括欧盟的“欧洲植被调查”^［1］、美国的“植被库计划”^［2］和日本的“国土绿色调查”等等，都把植物群落清查工作作为保护本国环境、资源及生物多样性的国家行动。

中国地域广袤，环境梯度大，跨越从寒温带至热带、雨林到荒漠、海岛到高原的自然环境，生态系统类型复杂多样。已于20世纪50—90年代对西藏、横断山区、新疆、内蒙古、宁夏、陕甘黄土高原等地进行过大规模的植被考察工作，也出版了一批重要的植被学专著或植被图，如《中国植被》^［3］《中国植被区划图》及其分区原则^［4-5］和《1∶1 000 000中国植被图集》及其说明书^［6-7］。在荒漠植被调查方面，也相继出版了《新疆植被及其利用》^［8］《柴达木地区植被及其利用》^［9］《中国沙漠植物志》^［10］《中国荒漠植物图鉴》^［11］《中国寒区旱区常见荒漠植物图鉴》^［12］等，初步论述了中国荒漠植物资源的类型、分布和利用价值等，标志着中国荒漠植物资源调查取得了阶段性成果。相关工作的现状和发展趋势主要如下：

已经积累了大量荒漠优势植物种类组成、群落学特性、空间分布等基础资料，但仍缺乏珍稀、濒危、短命等荒漠植物群落特性及分布的相关数据，而且气候变化和人类活动影响下的荒漠植物群落分布和利用现状有待进一步调查。中国荒漠植物资源的系统调查始于20世纪50年代，相继开展了对乌兰布和沙漠、库布齐沙漠、腾格里沙漠、巴丹吉林沙漠、新疆荒漠区、柴达木荒漠区和其他沙漠的综合考察，植物标本采集与群落调查是考察的重要内容之一，并发表了《中国沙漠概论》^[13]《新疆植被及其利用》^[8]《内蒙古植被》^[14]《中国沙漠植物志》^[10]等论著，初步论述了中国荒漠植物资源的类型、分布和利用价值等，积累了深厚的荒漠植物群落学基础。90年代初期以来，中国生态系统研究网络在每个站点开展了生态系统水、土、气、生要素的综合监测，其中包括对荒漠站点植被的定位监测^[15]，积累了较多的荒漠优势植物种类组成、群落学特性、空间分布等基础资料^[16-17]，但仍缺乏珍稀、濒危、短命等荒漠植物群落特性及分布的相关数据，并且针对荒漠植物资源的系统调查从80年代以后几乎处于停滞状态。当前，全球气候变化已成为国际社会关注的重要问题，以全球变暖、降水格局变化、大气二氧化碳与臭氧浓度变化及氮沉降等为突出标志的气候变化对生态系统植被产生了严重影响^［18-20］，气候变化对荒漠植物群落的影响有待于进一步调查和研究^［21-23］。另外，中国荒漠地区，生态系统非常脆弱^［24］。随着人口的不断增长，农业开垦、过度放牧、樵采、采矿等经济活动的加剧，对荒漠植物栖息地环境造成严重破坏，使原本数量较多的植物种处于濒危状态，有些甚至已经灭绝^［25］。因此，对荒漠植物进行系统普查，对于更新荒漠珍稀濒危植物保护等级，加强对其保存、保护和深入研究具有重要意义。

已经形成了对森林和草地植物群落的标准调查方法，相继颁布了《森林资源调查主要技术规定》和《草场资源调查技术规程》，但是针对稀疏、斑块状分布的荒漠植物群落调查技术规范和方法体系有待完善。中国植物群落调查的规程与技术体系受欧美体系的影响深刻。欧美等发达国家最初从国土生态安全和生物资源可持续利用的角度开展植物群落调查，最早属英国洛桑试验站的调查方法和样地设置理念，经历了300多年的探索与完善，成为世界植物群落调查的基础^[26-28]。种-面积曲线（Species-area Curve）是植物群落调查的重要内容，它描述了物种数量随调查面积增加而增加的规律，取样面积的增加可以包含更多的生境异质性，因此可包含更多的物种数^[29-31]。描述种-面积曲线的主要模型有幂函数模型、指数函数模型和逻辑斯谛模型3种^[32]。巢式取样（Nested Sampling）是获得种-面积曲线的有效途径，根据不断扩大取样面积获取相应面积的物种数量^[33]。中国植物资源的规模性调查始于20世纪50年代，在90年代初期，中国生态系统研究网络组织实施了生态系统水、土、气、生要素的综合监测，为植物群落的调查奠定了技术和方法基础。一般来说，森林群落的调查样方面积为20 m×30 m，每个样地设置3~5个重复样方；灌木群落调查样方面积为10 m×10 m，对样方中出现的全部灌木进行调查；草本群落调查样方面积为1 m×1 m，设置5~10个重复样方^[15]。中国有关荒漠植被群落调查均是基于森林或典型草原调查技术规程进行的，荒漠灌木的调查以林业部颁布的《森林资源调查主要技术规定》进行，荒漠草本的调查以农业部颁布的《草场资源调查技术规程》进行，至今没有形成一套专门针对荒漠植被调查的技术规程和标准。现代遥感技术，特别是高分卫星影像和低空航拍获取高分空间数据的技术发展，结合传统地面调查方法，逐渐形成了高中低“三位一体”的群落调查体系。尽管这一方法受限于尺度转换的制约，但是正在成为群落调查主流技术体系中的一项重要技术。现有方法和技术主要应用于长期定位监测，特别是种类组成、特征属性，而对于植物地理分布的调查存在一定不足。现代遥感技术体系的进步与交叉应用将会逐步克服上述问题。

植物DNA条形码是对传统植物分类与鉴定的有力补充，中国植物DNA条形码技术的应用主要在重要木本植物、珍稀濒危植物的分类鉴定研究中，而利用标准DNA片段对荒漠植物种进行快速鉴定的研究工作较少。DNA条形码是一种基于DNA序列鉴定生物物种的技术，即利用标准化的一个或几个DNA片段进行序列分析，根据核苷酸序列差异，对物种进行快速和准确的鉴定^［34］。2005年前后，DNA条形码概念被引入植物学研究^［35-36］。2009年，生命条形码联盟（Consortium for the Barcode of Life， CBOL，http：//www.barcodeoflife.org/）植物工作组（CBOL， Plant Working Group）初步确定叶绿体基因的rbcL和matK片段作为陆地植物的核心DNA条形码^［37］。由于该组合条形码存在研究样本量偏小和物种分辨率低等问题，大会建议trnH-psbA和ITS作为辅助条形码，并在2011年下半年对相关条码进一步评价，确定了以rbcL（科级）+matK（属级）+ITS和trnH-psbA（种级）基因片断组合作为鉴定陆地植物的核心条形码。将植物DNA条形码技术引入到植物群落生态学中，开展植物群落系统发育学研究，是植物系统发育生物学与生态学的交叉融合，已成为近年来新的研究热点^［38-39］。

中国科学家自2009年起，展开了对植物DNA条形码的研究，启动了中国维管植物DNA条形码的获取和标准数据库的构建工作。2011年，实施了科技部基础性工作专项“植物重要类群DNA条形码”。2013年在由中国科学院和国际生命条形码计划委员会主办的“第五届国际生命条形码大会”中，提出探讨植物DNA条形码2.0（Plant DNA Barcode 2.0）的必要性^［40］，大会同意并发布了《关于促进DNA条形码和生物多样性科学的昆明宣言》，并于2013年完成了中国科学院“一三五”规划项目“中国珍稀濒危植物DNA条形码研究”，建立了“中国珍稀濒危植物DNA条形码鉴定平台”，该鉴定平台的参考序列库包含了珍稀濒危植物所在属的其他物种，目前已经覆盖186个科2 568个种的18 732条序列^［41］。但利用标准DNA片段对荒漠植物种进行快速鉴定尚处于起步阶段，而且集中在优势种或建群种，存在物种覆盖不全面、不系统等问题。

目前已经编制了部分荒漠植被群落类型及分布图，但存在比例尺过大、地面分辨率不高等问题，而且受地理分布范围狭小、数量稀少、时空变异性强等条件的影响，缺少对荒漠地区珍稀濒危、短命及经济植物的细致调查，相关专题图集匮乏。植物群落图集的编制、应用较早，植物图鉴可追溯到达尔文1859年发表的《物种起源》，图文并茂地记录了动植物特征、分布等。1914年，美国开始了对其西南荒漠区植物群落的调查与研究。1929年，埃及系统记录了其荒漠植物种类、分布及群落格局。20世纪50年代，美国在西亚、非洲的荒漠开展植物调查，促进了荒漠植物资源的研究与利用。近年，随着遥感技术的发展与应用，形成了高分卫星遥感、低空航拍（包括快速发展的无人机技术）和地面调查“三位一体”植被调查体系，使得荒漠植被调查，特别是以往人不可及的地方成为可能，为进一步提升荒漠植物群落分布图和荒漠植物图鉴的准确性提供条件保障。中国系统开展有关植物群落分布格局调查较晚。1950—1956年，吴征镒等领导了全国各大区植物资源综合考察，出版了《中国植被》^［3］，推动了中国植物资源调查事业的发展。而针对荒漠植物群落资源调查的工作开始于中国科学院治沙队及青藏高原综合考察队，其成果集中在《内蒙古植被》《中国资源综合考察报告》等。从1983年开始，侯学煜和张新时出版了《1∶1 000 000中国植被图集》及其说明书。近年来，各省市自治区、地州市不同程度开展了相关区域的“植物志”“植物图鉴”和“植被分布”等的编撰工作，取得了一定的成果，为荒漠植物主要群落调查奠定了基础^［42-44］。关于荒漠植被群落类型及分布的图集相继问世，但受技术条件及人力财力所限，这些资料普遍存在精度不高且缺乏相关专题图集等问题。例如，近年来受到关注的短命植物因其时空变异性强、调查难度大，缺少完整图像资料。珍稀濒危植物因地理分布范围狭小且数量稀少，存在漏查现象。随着社会经济的发展和人民生活水平的提高，对广受关注的经济植物的认知也已经发生改变。因此，在普查基础上细化专题图集，对于经济植物开发利用、生物多样性保护等方面具有重要意义。

已经构建了一定数量的荒漠植物物种信息数据库，但是缺乏荒漠植物群落组成及特征的数据库。中国植物资源种类繁多，建立规范、高效、科学的植物资源信息数据管理系统是实现植物资源信息科学化管理、合理经营、生态可持续发展的基础。数据库作为一个有机的数据管理和服务体系，具有高效、可靠、完整、自同步等特性，能够提供高效的植物资源数据控制和数据检索功能，是进行数据控制和管理的最佳选择^［45］。植物资源数据库在保护植物种质资源、保护生物多样性、生态环境建设及植物资源开发利用等诸多方面都具有重要的意义^［46］。2009年出版的《中国植物志》，以文字说明和植株图片的形式共记载了301科31 142种植物。2011年，《中国植物志》发布了网络在线版，极大地方便了相关人员的使用^［47］。然而，《中国植物志》及其在线版所介绍的内容专业性过强，需要使用者具有良好的专业背景，在一定程度上难以满足初学者对于相关知识的诉求。目前除中国科学院植物研究所开发并支撑的《中国植被》与《中国植物图鉴》数据库系统相对比较稳定以外，尚缺乏针对荒漠植物群落组成、特征及其生境要素等方面的专业数据库。近年来，随着国家经济与科技实力的提升、科学队伍的发展和技术的不断进步，荒漠资源调查提到了议事日程，有些地方取得了“先行一步”的成果，例如省市县植物志、植物图鉴等，同时也开发了一些地方性的植物资源数据库，但是普遍存在以行政区划为单元，兼顾自然地带性不足等问题。因此，亟待开展荒漠主要植物群落调查，构建中国荒漠植物群落组成、特征等方面的专业数据库，实现荒漠植物群落变化的实时数据更新，提供实时查阅服务。

综上所述，荒漠植物资源调查工作已经取得了一系列重要的成果，但这些成果基本上都是基于对荒漠地区自然资源的综合考察，实际上中国至今仍没有进行过一次全面和系统的荒漠植物群落清查。中国到底有多少种荒漠植物群落类型？植物群落组成、群落学特性、空间分布及利用现状如何？植物群落对气候变化和人类活动的响应怎样？荒漠植物资源与区域经济开发的关系如何？全面系统地植物群落清查将为回答这些问题提供不可或缺的基础数据。

通过系统调查中国荒漠植物的主要群落物种组成、地理分布、利用现状，建立中国“荒漠植物群落调查技术规范”，实现中国荒漠植物群落调查技术标准化；掌握中国主要荒漠植物群落类型、种类组成、群落学特性、空间分布及利用现状，完成“中国荒漠植物资源类型、特征与现状调查报告”；编制“荒漠植物群落各类型图集”；构建包括DNA条形码的中国荒漠植物群落的数据库，实现调查资源共享，培养一批专业从事植物分类学、群落生态学和荒漠资源利用的多学科创新团队，支撑国家科技创新平台建设，为中国荒漠治理、生物资源保护与可持续性利用提供依据。具体目标包括：

采集与保存荒漠植物样本8 300份。采集和保存塔里木-准噶尔盆地荒漠、青藏高原高寒荒漠、阿拉善高原-河西走廊荒漠、西鄂尔多斯高原-阴山北麓半荒漠与内蒙古中东部半干旱荒漠植物样本不少于8 300份。在采集过程中，特别关注珍稀和濒危物种的样本采集、保存。拍摄植物样本的根、茎、叶、花、果、实（种子），并保留植物实物标本一式3份。

采集并提交荒漠植物群落样方及其生境数据不少于50 000份。在采集植物样本的同时，详细记录样方位置、朝向、土壤类型、结皮等生境情况，测定土壤0~100 cm（0~5 cm， 5~10 cm， 10~20 cm， 20~40 cm， 40~60 cm， 60~100 cm）土层的有机质、氮、磷、pH值等；拍摄样方照片，获取样方和生境数据不少于50 000份。

采集并提交荒漠植物DNA条形码2 300份以上。采集并提交荒漠植物群落主要建群种、伴生种、珍稀、濒危、短命等植物样本DNA条形码数据2 300份以上。

编写中国荒漠植物群落类型、特征与现状调查报告2部。结合区域研究和监测数据，分析中国荒漠植物群落类型、特征与现状，明确指出存在的问题，并提出解决问题的对策体系，完成中国荒漠植物群落类型、特征与现状调查报告1部、中国荒漠珍稀濒危植物群落类型、特征与现状调查报告1部。

编制中国荒漠植物群落各类型分布图集1套。基于群落样方和生境调查，结合高分卫星影像解译和低空航拍定位数据，确定不同荒漠区主要植物群落分布格局，编制中国荒漠植物群落各类型分布图集1套，包括中国荒漠主要植物群落分布图、中国荒漠优势灌木分布图、中国荒漠珍稀濒危植物分布图、中国荒漠经济植物分布图等。

制定荒漠植物群落调查技术规范2~3项。基于调查中发现的问题和解决办法，进一步完善本研究采用的荒漠植物群落调查方法和技术体系，制定中国荒漠植物群落调查方法和技术规程、中国荒漠灌木群落调查方法和技术规程、中国荒漠珍稀濒危植物群落调查方法和技术规程。

构建中国荒漠植物群落数据库。在系统整理、校正、分析和归档的基础上，根据分布式数据库建设原理与技术，建立群落特征和生境子数据库及其集成数据库。子数据库包括中国荒漠植物群落特征子数据库、类型子数据库、分布子数据库、生境子数据库、建群种特征子数据库、珍稀濒危植物群落子数据库等。

根据中国荒漠地理单元及区域特点，对中国主要荒漠进行区域划分，依托各区域内的高等院校和科研院所开展野外实地调查工作。采用系统网格法和样方法，高分遥感、低空航拍与地面调查相结合，构建群落特征“三位一体”的立体调查模式，由点到面进行主要植物群落组成、分布、生境要素调查。在植被调查的同时，制作主要荒漠植物标本，采集样品并测定DNA条形码。基于地理信息系统方法和地面调查的属性数据编制荒漠主要植物群落分布图集。依据完全集群化的分布式数据库原理，构建中国荒漠主要植物群落数据库，提供实时共享服务。本研究技术路线图如图1所示。

结合当前国家综合自然地理区划、植被区划及其植物分布图等成果，“中国荒漠主要植物群落调查”包括塔里木-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（图2）。

为全面掌握荒漠区植物群落现状、分布及生境条件，同时考虑到人力和财力的限制以及荒漠区的特点，采用统一的公里网格（10 km×10 km），对荒漠区的植物群落进行系统网格化；根据1∶100万中国植被图和区域群落记载资料，对比MODIS 250 m×250 m数据集与《中国植被分布图》，界定荒漠植物群落格局与邻近群落的链接关系，对荒漠区的主要植物群落进行调查点系统布设，保证研究区中每一种主要自然群落类型都能得到调查；对研究区的地带性、特有、珍稀、濒危以及有特殊用途和重要经济价值的群落进行精查。总计布设调查点3 300个（图3），涵盖了荒漠植被群系260~280种（表1）。

在调查之前，前往荒漠植物群落各调查点进行实地踏查，内容包括交通条件、群落类型、土地利用现状等。根据踏查的结果，对需要调整的调查点进行更改，并重新确定调查点，同时记录植被类型、经纬度等信息。

在每个选定的调查点上，选择典型荒漠植物群落，设置一个100 m×100 m的样方，结合无人机低空航拍，清查样方内的所有乔、灌、草植物种类组成，记录珍稀濒危植物。在样方内系统设置5个10 m×10 m的灌木样方，9个1 m×1 m的草本样方，1个土壤剖面调查点（图4），开展主要植物群落特征调查。

乔木与灌木。在100 m×100 m大样方内调查乔木的种类、密度、胸径和高度；在10 m×10 m的灌木样方内调查灌木的种类、密度、高度、基径和冠幅，利用现有的标准木方程计算乔木和灌木的生物量；同时记录死亡的乔木和灌木的种类及数量。

草本群落。在1 m×1 m的草本样方内，调查群落物种组成、密度、高度、盖度、地上生物量和地下生物量（0~100 cm，分6层）。

对于荒漠中以乔木为主的河湖岸林，采用与河岸或湖岸垂直的样带法进行群落特征调查。样带100 m×20 m，在样带内设置5个10 m×10 m的灌木样方和10个1 m×1 m的草本样方；结合无人机低空航拍，调查乔木植物种类、数量、胸径、伴生灌木和草本植物。灌木和草本植物调查方法与（1）和（2）部分相同。

灌丛沙堆调查。荒漠中的灌丛沙堆相对特殊，例如白刺沙堆、柽柳沙堆。在典型灌丛沙堆分布区设置300 m×300 m样方，结合无人机低空航拍，调查样方内灌丛沙堆的数量、形状等特征。在样方内选取5个典型灌丛沙堆，以“沙堆”为单元测定灌草植物盖度、种类、密度、冠幅等。

植物标本制作和图像采集。采用高分辨率野外植物图像采集系统，拍摄植物根（风蚀出露的根系）、茎、叶、花、果、实（包括种子）的照片；同时采集拍摄对象实物标本（一式3份）。拍摄群落垂直结构、水平结构照片。

DNA条形码获取。在典型荒漠植物群落中确定DNA条形码测定物种，选取3个以上的个体，每个个体选取3~4片鲜叶，个体之间至少间隔300 m。将采集到的新鲜叶片用变色硅胶迅速干燥后，密封于塑料袋带回实验室，于-20 ℃冰箱中永久保存。详细记录标本采集信息、标本凭证信息、标本图像信息及其生境情况。每个个体中取20 mg的叶片组织，采用Tiangen公司植物DNA试剂盒进行总DNA的提取。选用DNA条形码测定通用引物（4套叶绿体matK、rbcL、trnH-psbA、trnL-F片段和1套核糖体基因ITS片段）作为扩增引物。采用25 μl PCR反应体系，根据物种及引物设定不同的PCR扩增程序。使用1.5%的琼脂糖凝胶电泳对PCR产物进行分离，同时使用Tiangen纯化试剂盒进行纯化，将纯化后的产物送往生物公司进行测序。通过邻接法（NJ）、贝叶斯 （BI）和Taxon DNA 3种不同分析方法对matK、rbcL、trnH-psbA、trnL-F和ITS片段以及它们的组合片段在不同植物中的通用性和物种分辨率进行分析，确定各物种的DNA条形码片段。

生境调查。调查主要观测点区域的气候要素、地下水位、河流状况（季节性河流、冲沟）；调查观测点的土壤类型，测定土壤有机质、氮、磷、pH值、机械组成和土壤水分等理化性质；每个群落中，采样深度为0~100 cm（分6层）。每个主要观测点挖掘和拍摄典型土壤剖面1份（0~100 cm）。

利用状况调查。主要包括放牧类型、畜群类型、放牧强度、开垦类型与强度、水资源利用情况等。同时进行统计资料收集与分析，探索利用情况变化趋势及其可能诱发的后果。

以3S技术为基础，利用生长季Landsat 8遥感和高分影像进行格式转换、多波段组合、几何精校正等预处理，采用不同波段合成假彩色影像图覆盖整个研究区，根据收集的有关文字与图形资料，建立解译标志，通过地面GPS样点勘察，获取各调查点的植物群落调查数据，采用非监督分类和人工解译相结合的方法，在ArcGIS 10.3环境下判定荒漠植物群落，最终提交1∶25万中国北方荒漠植被群落分布图。

依据完全集群化的分布式数据库构建原理、方法、结构和系统输入、输出界面要求，建立中国荒漠主要植物群落完全集群化分布式数据库，提供实时共享服务（图5）。

荒漠是中国北方重要的生态系统类型，约占中国陆地总面积的1/5。荒漠植物普遍具有适应干旱、高温、贫瘠等逆境的特殊结构和机能，虽然种类较少，平均生产力较低，但分布面积大、影响范围广，具有重要的生态和生产功能。对中国荒漠主要植物群落特征的全面调查研究，有助于建立荒漠植物群落调查技术规范和方法体系。研究产出成果主要包括典型荒漠植物群落组成专题数据库、荒漠植物群落生境要素及利用现状专题数据库、珍稀濒危植物专题数据库、荒漠植物DNA条形码专题数据库、优势植物实物标本及图鉴、中国荒漠主要植物群落分布图、中国荒漠优势灌木分布图、中国荒漠珍稀濒危植物分布图、中国荒漠经济植物分布图。

同时，“中国荒漠主要植物群落调查”所获取的数据和资料优先提交国家科技基础条件平台实现共享，部分数据可同时提交相关领域数据共享平台，如荒漠植物DNA条形码专题数据库可提交中国生命条形码数据门户网站（http：//www.barcodeoflife.cn）共享，优势植物实物标本可提交中国数字植物标本馆（http：//www.cvh.ac.cn）共享，荒漠植物群落空间分布数据可提交国家冰川冻土沙漠科学数据中心（http：//www.ncdc.ac.cn）共享。项目成果支撑国家科技创新平台建设，实现调查资源共享，对于促进中国荒漠治理和生物资源保护与可持续性发展具有重要的理论和技术意义。