沙漠-河岸过渡带不同发育类型唐古特白刺沙堆和植株相关指标的比较及关系分析

Journal of Plant Resources and Environment

27(2):9-16

沙漠-河岸过渡带不同发育类型唐古特白刺沙堆和

植株相关指标的比较及关系分析

\\杨晓晖\\梁继业2,①

(1.中国林业科学研究院荒漠化研究所，北京100091; 2.塔里木大学植物科学学院，阿拉尔843300)

朱媛君

张

晓

\\

摘要：以鄂尔多斯高原北缘的沙漠-河岸过渡带唐古特白刺（Mtraria tangutorum Bobr.)沙堆为研究对象，采用标准

株估算法对不同发育类型(包括发育型、成熟型和衰退型）唐古特白刺沙堆的形态特征（包括高度、半径、表面积、体 积和土壤干质量）、唐古特白刺单株干质量（包括单株地上部和地下部的干质量及单株总干质量）和土壤碳储量进 行了计算和比较，并对这些指标间的关系进行了分析。结果表明：成熟型沙堆的形态特征、唐古特白刺单株干质量 和土壤碳储量均显著（P<0. 05)高于发育型沙堆和衰退型沙堆;并且，除唐古特白刺单株地上部干质量外，发育型 沙堆的上述指标均低于衰退型沙堆。据估算，样地内唐古特白刺植株的总碳储量为

429. 123 kg，土壤总碳储量为

445. 415 kg，且后者为前者的1. 038倍。拟合曲线分析结果表明:唐古特白刺的单株干质量与沙堆各形态特征呈正 相关，且与沙堆体积的相关性最高;土壤碳储量与沙堆各形态特征也呈正相关，且与沙堆体积和土壤干质量的相关 性最高;成熟型沙堆中唐古特白刺单株干质量与土壤碳储量的相关性高于发育型沙堆和衰退型沙堆，且不同发育

类型沙堆中唐古特白刺单株地下部干质量与土壤碳储量的相关性高于唐古特白刺单株地上部干质量和单株总干 质量与土壤碳储量的相关性。研究结果显示:沙漠

-河岸过渡带的唐古特白刺沙堆能够固定大量的碳，其中，成熟

型沙堆的固碳能力最强;并且，唐古特白刺根系对土壤中碳的固定具有重要作用。

关键词：沙漠-河岸过渡带；唐古特白刺沙堆；形态特征；单株干质量；碳储量；固碳能力

X171.4 文献标志码：A DOI: 10.3969/j.issn.l674-75.2018.02.02

中图分类号：Q945. 1; 文章编号：1674-75(2018)02-0009-08

Xiaohui1，LIANG Jiye2,①(1. Institute of Desertification Studies, Chinese Academy of Forestry，Beijing 100091， China; 2. College of Plant Science， Tarim University， Alar 843300， China)， J. Plant Resour. & Environ.，2018，27(2) ： 9-16Abstract： Taking Nitraria tangutorum Bobr. sandpiles in desert-riverside ecotone on north edge of Ordos Plateau as research objects， morphological characteristics (including height， radius， surface area， volume，and dry weight of soil)，dry weight per plant (including dry weights of above- and under-ground parts per plant and total dry weight per plant) of N. tangutorum，and soil carbon storage of different development types ( including growth， mature and decline types ) of N. tangutorum sandpiles were calculated and compared by standard plant estimation method， and relationships among these indexes were analyzed. The results show that morphological characteristics， dry weight per plant of N. tangutorum，and soil carbon storage of mature sandpile are significantly ( P<0. 05) higher than those of growth and decline sandpiles. Moreover, except dry weight of above-ground part per plant of N. tangutorum，above indexes of growth sandpile are lower than those of decline sandpile. According to estimation，total carbon storage of N. tangutorum plants in the plot is 429. 123 kg，that of soil is 445. 415

收稿日期：2017-10-25

基金项目：国家重点研发计划项目（2016YFC0500801);国家国际科技合作专项（2015DFR31130)作者简介：朱媛君（1992—），男，内蒙古呼伦贝尔人，博士研究生，主要从事荒漠生态学和植被生态学等方面的研究工作。 ①通信作者 E-mail: jethro123123@ 126.com

Comparison and relationship analysis on related indexes of different development types of Nitraria

tangutorum sandpiles and plants in desert-riverside ecotone ZHU Yuanjun1，ZHANG Xiao1，YANG

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植物资源与环境学报第27卷

kg, and the latter is 1. 038 times the former. The result of fitting curve analysis shows that there is a positive correlation of dry weight per plant of N. tangutorum with different morphological characteristics of sandpile, and its correlation with sandpile volume is the highest; there is also a positive correlation of soil carbon storage with different morphological characteristics of sandpile, and its correlations with sandpile volume and dry weight of soil are the highest. The correlation of dry weight per plant of N. tangutorum with soil carbon storage in mature sandpile is higher than that in growth and decline sandpiles, and correlation of dry weight of under-ground part per plant of N. tangutorum with soil carbon storage in different development types of sandpiles is higher than that of dry weight of above-ground part per plant and total dry weight per plant of N. tangutorum with soil carbon storage. It is suggested that N. tangutorum sandpiles in desert-riverside ecotone can fix a lot of carbon, in which, carbon sequestration capacity of mature sandpile is the strongest. Moreover, N. tangutorum roots play an important role in fixing carbon in soil.Key words ： desert-riverside ecotone; Nitraria tangutorum Bobr. sandpile; morphological characteristics; dry weight per plant; carbon storage; carbon sequestration capacity

河岸带是指江河或溪流的河道向外扩展的部分, 包括可被洪水淹没的部分及河水可进人的河岸植被 冠层下面的陆地部分[1]，其生境特殊,在涵养水源、 蓄洪防旱、维持生物多样性和生态平衡等方面具有重 要作用。河岸带不但是河流天然的保护屏障,而且是 健康河流生态系统的重要组成部分和评价标志[2]。 沙漠-河岸过渡带处于荒漠区干旱内陆河流域，为河 岸带的一种特殊形式,具有重要的生态学功能和价 值，是阻止沙漠前侵和沙土人河的最后一道屏障。

灌丛是荒漠生态系统的一种重要植被类型[3-4], 在中国分布广泛。随着全球气温持续上升，灌丛分布 区不断扩大[5]。作为重要的潜在碳汇，灌丛在全球 碳循环过程中具有重要作用[6]。生物碳储量是评价 植物群落碳储量的一个重要指标[7]。近十几年来， 关于不同类型森林生物碳储量方面的研究取得了重 大进展[8-13]，而关于不同发育类型植物群落尤其是荒 漠灌丛生物碳储量分布特征的研究却较少[14-15]。

唐古特白刺（

1.1研究区概况

刺群落制定科学有效的保护措施。

鉴于此，作者以鄂尔多斯高原北缘沙漠-河岸过 渡带的唐古特白刺沙堆为研究对象，对不同发育类型 唐古特白刺沙堆的形态特征、单株干质量和土壤碳储 量进行了比较，并对这些指标间的关系进行了分析, 以期为进一步研究整个沙漠-河岸过渡带以及荒漠 区的唐古特白刺沙堆对土壤中碳的固定提供科学依 据，并为制定科学合理的保护措施提供参考资料。

1研究区概况和研究方法

沙漠-河岸过渡带位于鄂尔多斯高原北缘，介于 黄河和库布齐沙漠之间,在行政区划上属于鄂尔多斯 市杭锦旗独贵塔拉镇，地理坐标为北纬40°3335\"、东 经108。4528\"。受温带性季风气候影响，该区域 天气非周期性变化和降水季节性变化均较明显，年平

均气温5. 6丈，1月份平均气温-12. 2丈，7月份平均 气温21.4丈；年平均降水量287 mm，且降水主要集 中在7月份至9月份，年蒸发量2 106〜3 275 mm;年 均风速4 m.s-1，年均大风日数50 d，年均沙尘暴日 数27 d，年均扬沙日数41 d，受风沙危害严重[17-18]。 土壤类型以风沙土为主，兼有栗钙土、灰漠土和粗骨 土[18]。植被类型以白刺灌丛为主，草本植物常见种 类有雾冰黎〔Bassia dasy^^a (Fisch. et C. A. Mey.)

Nitraria tangutorum Bobr.)又名白

刺,广泛分布在中国西北沙漠地区的盐化湖盆和山前 洪积扇等地，在沙漠-河岸过渡带的分布尤为集中， 常常构成非地带性荒漠灌丛植被，具有耐盐碱、耐强 旱和耐风蚀沙埋等特性,为沙区进行防风固沙及植被 恢复和重建的优良灌木种类[16]。近年来，由于气候 干旱和人口增加等原因，沙漠-河岸过渡带土地逐渐 被开垦为农田，生长在其中的唐古特白刺群落遭到不 同程度的破坏，其对土壤的防护能力亦随之减弱，因 此,亟待加强对该区域唐古特白刺群落的保护。然 而,关于沙漠-河岸过渡带不同发育类型唐古特白刺 沙堆的生长和固碳能力仍不清楚，不利于对唐古特白

Kuntze〕、砂弓 | 早（MesserscAmidia si厶irica Linn.)、油高 (Artemisia ordosica Krasch )、海乳草（GZaux maritima Linn.)和假苇拂子茅〔CaZamagrostis pseudo_pAragmites (Hall. f.) Koel.〕等。

第2期朱媛君，等：沙漠-河岸过渡带不同发育类型唐古特白刺沙堆和植株相关指标的比较及关系分析

11

1.2研究方法1.2. 1 样地设置及唐古特白刺沙堆发育类型划分 在鄂尔多斯市杭锦旗独贵塔拉镇向南1. 5 km处的沙 漠-河岸过渡带上选取唐古特白刺群落面积较大、结 构完整且人为干扰较小的区域设置样地，样地面积为 50 mX50 m。

使用卷尺（精度0.01 m)对样地内所有唐古特白 刺沙堆的长轴和短轴长度进行测量，计算沙堆的平均

半径(r);测量沙堆高度，计算沙堆的平均高度（H); 详细记录沙堆的形态特征。参考Tengberg等[19]的灌 丛沙堆演化阶段模型对唐古特白刺灌丛发育类型的 划分方法[20-22]进行改进;在野外调查基础上，以唐古 特白刺灌丛发育特征为主，结合其灌丛形态特征，将 样地内的唐古特白刺沙堆划分为3个发育类型:发育 型沙堆（0.2 m矣H矣1.0 m, 1.0 m矣I■矣2.6 m,结实 率低，无枯死植株）、成熟型沙堆（1. 1 m矣H矣2.0 m, 2.6 m矣r矣5.0 m,结实率高，枯死率较低）和衰退型 沙堆（0. 8 m矣H矣1.2 m,2. 0 m矣r矣3. 8 m,自疏现 象严重，枯死率高）。其中，发育型沙堆、成熟型沙堆 和衰退型沙堆分别有13、14和6个，且每个沙堆仅有 1株唐古特白刺植株。

1.2. 2植物和土壤样品的采集及相关指标测定于 2015年7月（即唐古特白刺生长期），避开连续降雨 曰期采集不同发育类型沙堆上的唐古特白刺植株样 品和土壤样品。

在每个发育类型沙堆中各选取1个高度和半径 最接近于该发育类型沙堆高度和半径平均值的唐古 特白刺沙堆，以该沙堆上生长的唐古特白刺植株为标 准株，采用收割法采集沙堆表面标准株的地上部分， 置于80丈条件下烘干至恒质量，使用电子分析天平 (精度0. 01 g)称量，记为标准株的单株地上部干质 量。采用四分法将沙堆平均分成4份，选择其中 1份，挖取唐古特白刺根系，采挖深度为0〜90 cm,去 除根系表面的沙土，置于80丈条件下烘干至恒质量， 使用电子分析天平称量，记录称量结果并计算标准株 的单株地下部干质量。

将挖取唐古特白刺根系的沙堆土壤装袋，使用电 子称(精度0.01 kg)称量，记录称量结果并计算整个 沙堆的土壤鲜质量；置于120丈条件下烘干至恒质 量，使用电子称称量，记录称量结果并计算整个沙堆 的土壤干质量。采用分层取样法从上至下挖取沙堆 的土壤剖面，米挖深度为0~90 cm,每隔10 cm取1个

土样，去除其中的石块和根系，自然阴干后过孔径 2 mm筛，研磨后过孔径0. 149 mm筛，米用重铬酸钾 容量法一外加热法[23]测定各层土壤的碳含量，计算 土壤的平均碳含量;采用环刀法[24]对各层土壤的含 水率和容重进行测定，并计算土壤的平均含水率和平 均容重。每个指标重复测定3次。

1.2.3生物量和碳储量的估算参考梁继业[25]和

贾宝全等[26]的方法估算与标准株沙堆相同发育类型 沙堆唐古特白刺的单株地上部和地下部的干质量及 土壤碳储量。由于唐古特白刺沙堆近似圆锥体，故按 照圆锥体相关公式计算沙堆的表面积和体积;因相同 发育类型沙堆唐古特白刺的盖度基本一致，故可根据 相同发育类型其他沙堆表面积与标准株沙堆表面积 的比值估算每个沙堆中唐古特白刺的单株地上部干 质量;通常情况下，沙堆体积与其容纳的根量成正比, 故可根据相同类型其他沙堆体积与标准株沙堆体积 的比值估算每个沙堆中唐古特白刺的单株地下部干 质量;根据估算的每个沙堆中唐古特白刺单株地上部 和地下部的干质量计算单株总干质量。由于本研究 中唐古特白刺沙堆并不是理想的圆锥体，而是表面较 平缓的坡面，因此，唐古特白刺沙堆的实际体积和表 面积均较圆锥体大，导致每个沙堆唐古特白刺的单株 地上部和地下部干质量的估算结果可能低于实际值， 但是估算结果并不影响本研究对不同发育类型沙堆 唐古特白刺单株总干质量的量化分析，相关计算方法 和计算公式参考文献[25-28]。

标准株沙堆的土壤碳储量（C)根据公式“〔=^-

YY -(1-『）• C”’[25]进行计算。式W中，F为沙堆体积，

为土壤平均容重，为土壤平均含水率，C为土壤

平均碳含量。相同发育类型其他沙堆的土壤碳储量 可根据该沙堆体积与标准株沙堆体积的比值进行 估算。

1.3数据处理和分析

采用EXCEL 2010和SPSS 19. 0统计分析软件进 行数据处理，并对相关数据进行单因素方差分析 (one-way ANOVA)和拟合曲线分析。

2结果和分析

2.1不同发育类型唐古特白刺沙堆形态特征的比较

实验结果（表1)表明：沙漠-河岸过渡带3个发 育类型唐古特白刺沙堆的高度、半径、表面积、体积和

12

植物资源与环境学报第27卷

表1沙漠-河岸过渡带不同发育类型唐古特白刺沙堆形态特征的比较(无^

Table 1 Comparison on morphological characteristics of different development types of Nitraria tangutorum Bobr. sandpiles in desert-riverside ecotone (义土紐)11

高度/m半径/m 土壤干质量/t沙堆类型表面积/m2体积/m3

Type of sandpileHeightDry weight of soilRadiusSurface areaVolume发育型Growth type0. 573±0. 082c1.947±0. 140c8. 149±0. 590c2. 735±0. 550b3. 652±0. 734b成熟型Mature type1.349±0. 071a3.442±0. 174a14. 505±0. 727a18. 149±2. 736a24. 240±3. 6a衰退型 Decline type0. 980±0. 044b2. 850±0. 257b11.965±1.047b8.495±1.742b11.584±2. 342b\"同列中不同的小写字母表示差异显著（_P<〇. 05)

Different lowercases in the same column indicate the significant difference (F<0. 05).

株总干质量分别为12. 661、34. 559和47.222 kg，显著（P<0. 05)高于衰退型沙堆和发育型沙堆,但后二 者间差异不显著。

计算结果表明：沙漠-河岸过渡带发育型沙堆、 成熟型沙堆和衰退型沙堆中唐古特白刺单株总干质

量分别为17. 738、47. 222和21.670 kg，各发育类型 沙堆分别有13、14和6个（即唐古特白刺株数分别为 13、14和6株），据此计算出样地内唐古特白刺植株 的总干质量为1 021.722 kg。

2.2.2 土壤碳储量的比较实验结果（表2)表明： 在沙漠-河岸过渡带3个发育类型唐古特白刺沙堆 中，成熟型沙堆的土壤碳储量最大（23. 660 kg)，衰退 型沙堆的土壤碳储量居中（ 11. 305 kg)，发育型沙堆 的土壤碳储量最小（3. 565 kg)。并且,成熟型沙堆的 土壤碳储量显著高于发育型沙堆和衰退型沙堆，但后 二者间差异不显著。

土壤干质量从大到小均依次为成熟型沙堆、衰退型沙 堆、发育型沙堆。其中，成熟型沙堆的高度、半径和表 面积分别为1.349 m、3. 442 m和14.505 m2,显著 (P<0. 05)高于衰退型沙堆和发育型沙堆，且后二者 间差异显著;成熟型沙堆的体积和土壤干质量分别为 18. 149 m3和24. 240 t,显著高于衰退型沙堆和发育 型沙堆，但后二者间差异不显著。

2.2不同发育类型唐古特白刺沙堆植株干质量和土 壤碳储量的比较

2.2.1唐古特白刺单株干质量的比较实验结果 (表2)表明：沙漠-河岸过渡带3个发育类型沙堆中 唐古特白刺单株地上部干质量从大到小依次为成熟 型沙堆、发育型沙堆、衰退型沙堆，而唐古特白刺单株 地下部干质量和单株总干质量则从大到小依次为成 熟型沙堆、衰退型沙堆、发育型沙堆。并且，成熟型沙 堆中唐古特白刺单株地上部和地下部的干质量及单

表

2沙漠-河岸过渡带不同发育类型唐古特白刺沙堆中唐古特白刺单株干质量和土壤碳储量的比较（5±S£)11

Table 2 Comparison on dry weight per plant of Nitraria tangutorum Bobr. and soil carbon storage in different development types of N. tangutorum sandpiles in desert-riverside ecotone 11Type of sandpile

发育型 Growth type成熟型 Mature type衰退型 Decline type沙堆类型

唐古特白刺单株干质量/kg 地上部 Above-ground part

7. 138±0. 516b

12. 661±0. 634a6. 005±0. 526b

Dry weight per plant of從地下部 Under-ground part

10. 602±2. 132b34. 559±5. 209a15.663±1.370biangwtoram总计Total17. 738±2. 579b47. 222±5.825a21.670±1.6b

土壤碳储量/kgSoil carbon storage

3.565±0. 717b23. 660±3. 567a11.305±2. 286b

\"同列中不同的小写字母表示差异显著（_P<0. 05) Different lowercases in the same column indicate the significant difference (F<0. 05).

关性最低,K2值分别为0. 621 1、0. 723 2和0. 727 8; 与沙堆半径的相关性较低，K2值分别为0.749 7、 0.780 5和0.799 8;与沙堆表面积的相关性较高，

2.3唐古特白刺沙堆和植株相关指标的关系分析

2. 3. 1唐古特白刺单株干质量与沙堆形态特征的关

系分析拟合曲线（图1)分析结果表明：沙漠-河岸 过渡带唐古特白刺沙堆中唐古特白刺单株地上部和 地下部的干质量及单株总干质量与沙堆的高度、半 径、表面积和体积呈正相关，且相关性均较高,K2值 为0.621 1〜0.951 8。其中，唐古特白刺单株地上部 和地下部的干质量及单株总干质量与沙堆高度的相

K2值分别为0. 753 2、0. 786 7和0. 805 8;与沙堆体

积的相关性最高，K2值分别为0.759 6、0. 951 8和

0. 946 9。说明沙堆体积对唐古特白刺单株地上部和 地下部的干质量及单株总干质量的影响最大,沙堆体 积越大，其上生长的唐古特白刺的单株干质量越高。

第2期朱媛君，等：沙漠-河岸过渡带不同发育类型唐古特白刺沙堆和植株相关指标的比较及关系分析

13

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单株地上部干质量/kg Dry weight of above-ground

part per plant单概下部干质量/kg Dry weight of under-ground

part per plant

单株总干质量/kg Total dry weight per plant

1沙漠-河岸过渡带唐古特白刺沙堆中唐古特白刺单株干质量与沙堆形态特征的关系分析

Fig. 1Analysis on relationship between dry weight per plant of Nitraria tangutorum Bobr. and sandpile morphological characteristics of

N. tangutorum sandpiles in desert-riverside ecotone

图

2. 3. 2

L壤碳储量与沙堆形态特征的关系分析拟

2.3.3唐古特白刺单株干质量与土壤碳储量的关系分析拟合曲线（图3)分析结果表明：发育型沙堆、 成熟型沙堆和衰退型沙堆中唐古特白刺单株地上部 和地下部的干质量及单株总干质量与土壤碳储量呈 正相关，且唐古特白刺单株地下部干质量与土壤碳储 量的相关性高于其单株地上部干质量和单株总干质 量与土壤碳储量的相关性。并且，成熟型沙堆中唐古

合曲线（图2)分析结果表明：沙漠-河岸过渡带唐古 特白刺沙堆的土壤碳储量与沙堆的高度、半径、体积 和土壤干质量呈正相关。其中,沙堆的土壤碳储量与 沙堆体积和土壤干质量相关性最高，K2值均为 1. 000 0;与沙堆高度和半径也有一'定的相关性，尺2 值分别为0. 8 4和0. 8418。

14

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2.1.1.0.0.0.4 3 2 101o

植物资源与环境学报第27卷

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3 4 3

sn图2沙漠-河岸过渡带唐古特白刺沙堆土壤碳储量与沙堆形态特征的关系分析

Fig. 2 Analysis on relationship between soil carbon storage and morphological characteristics of

Nitraria tangutorum Bobr. sandpiles in desert-riverside ecotone

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土壤碳储量/kg

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Soil carbon storage

土壤碳储量/kg

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图3沙漠-河岸过渡带不同发育类型唐古特白刺沙堆单株干质量与土壤碳储量的关系分析

Fig. 3 Analysis on relationship between dry weight per plant and soil carbon storage in different development types of

Nitraria tangutorum Bobr. sandpiles in desert-riverside ecotone

3SBJ3S20

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1 3 9 5

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5 6

Total dry weight per plant

:育型沙堆 Growth sandpile;

单株总干质量/kg

11 13 15 17 19 21

Dry weight of above-ground

part per plant

单株地上部干质量/kg

16 18 20 22 24 26 28 30

Dry weight of under-ground

part per plant

单株地下部干质量/kg

D，E，F:成熟型沙堆 Mature sandpile; G，H，I:哀退型沙堆 Decline sandpile.

第2期朱媛君，等：沙漠-河岸过渡带不同发育类型唐古特白刺沙堆和植株相关指标的比较及关系分析

15

特白刺单株地上部和地下部的干质量及单株总干质 量与土壤碳储量的相关性均高于发育型沙堆和衰退

型沙堆（K2值分别为0.935 3、1. 000 0和0.999 2), 说明成熟型唐古特白刺沙堆的固碳能力更强。

3讨论和结论

唐古特白刺属于强烈分枝的灌木种类，植株高度 一般为30~60 cm,少数高达1 ~2 m,多数枝条近于平 卧伏生,枝顶端有硬刺，可适应沙埋环境，枝条被沙埋 后易形成不定根，促进其营养繁殖，常在风积沙堆上 形成唐古特白刺沙堆[29];其根系发达,对周围土壤中 的碳有很强的富集作用[30-31],因此，唐古特白刺成为 沙漠-河岸过渡带的有效防风固沙植物种类,也是沙 漠-河岸过渡带沙地恢复治理的重要植物资源。在 荒漠化地区的严酷自然条件下,植物的生存和发展受 到诸多条件的，唐古特白刺经过长时间进化逐渐 具备了一系列的适应机制。

本研究中，沙漠-河岸过渡带发育型、成熟型和 衰退型唐古特白刺沙堆的土壤碳储量分别为3. 565、 23.660和11. 305 kg,沙堆分别有13、14和6个，据此 计算出样地内3个发育类型沙堆的土壤总碳储量为 445. 415 kg;根据不同发育类型沙堆唐古特白刺标准 株的单株总干质量估算出样地内唐古特白刺植株的 总干质量为1 021.722 kg,按照碳转化率0.42[32]进 行计算，样地内唐古特白刺植株的总碳储量为 429. 123 kg。经计算，样地内沙堆的土壤总碳储量为 唐古特白刺植株总碳储量的1. 038倍，由此可见，虽 然沙漠-河岸过渡带唐古特白刺沙堆的土壤碳储量 不高,但是随着沙堆和唐古特白刺的生长，土壤碳储 量将不断增加，不仅能够满足唐古特白刺生长的需 要，也能够为其他种类植物生长提供碳源。

本研究结果表明:沙漠-河岸过渡带成熟型唐古 特白刺沙堆的固碳能力最强。但由于人们在沙漠- 河岸过渡带的大量放牧及砍伐唐古特白刺，加上近几 十年来水资源的过度开采和利用，中国西北干旱区的 地下水位急剧下降，唐古特白刺沙堆严重退化[33],致 使大面积唐古特白刺群落处于衰退阶段，其固碳能力 也大大减弱。靳虎甲等[34]认为，处于稳定阶段的唐 古特白刺沙堆群落盖度显著高于处于其他阶段的沙 堆,而处于衰退阶段的唐古特白刺沙堆群落中的一年 生植物明显增多,群落稳定性明显低于处于稳定阶段

的唐古特白刺沙堆群落。王月等[22]认为，土壤水分 收支不平衡导致的土壤水分减少是唐古特白刺沙堆 退化的主要原因;成熟型沙堆的唐古特白刺根部对水 分的吸收会增强沙堆内部土壤的含水量，利于沙堆上 植物群落的发展，间接促进群落内其他植物种类固 碳。杜建会等[35]也认为，处于死亡阶段的唐古特白 刺沙堆表层土抗风蚀能力最弱,而处于稳定阶段的唐 古特白刺沙堆表层土的抗风蚀能力最强，可有效减少 沙堆土壤流失，利于唐古特白刺根系对土壤中碳的固 定。以上研究结果从不同角度说明成熟型唐古特白 刺沙堆是最利于荒漠区固碳的沙堆类型。

值得注意的是，唐古特白刺不仅对土壤中的碳有 较强的固定作用，对空气中的CO。也有较强的固定 作用[36],可在一定程度上减缓对空气中C〇2的累积 速度，缓解荒漠区的温室效应,对稳定荒漠区生态环 境具有重要作用。在沙漠-河岸过渡带，唐古特白刺 群落以唐古特白刺沙堆形式固定了大量的碳,尤其是 成熟型沙堆,对于该区域的碳储量具有重要作用，因 此,建议加强对该区域唐古特白刺沙堆的保护，减少 人为和牲畜等对其造成破坏。

综上所述，沙漠-河岸过渡带成熟型唐古特白刺 沙堆的高度、半径、表面积、体积、土壤干质量和碳储 量及唐古特白刺单株干质量均显著高于发育型沙堆 和衰退型沙堆;并且，除唐古特白刺单株地上部干质 量外,发育型沙堆的其他指标均低于衰退型沙堆。唐 古特白刺单株地上部和地下部的干质量及单株总干 质量与沙堆体积的相关性最高;土壤碳储量与沙堆体 积和土壤干质量的相关性最高;成熟型沙堆中唐古特 白刺单株地上部和地下部的干质量及单株总干质量 与土壤碳储量的相关性均高于发育型沙堆和衰退型 沙堆，且不同发育类型沙堆中唐古特白刺单株地下部 干质量与土壤碳储量的相关性高于单株地上部干质 量和单株总干质量与土壤碳储量的相关性。说明沙 漠-河岸过渡带唐古特白刺沙堆固定了大量的碳，其 中，成熟型沙堆的固碳能力更强;唐古特白刺根系对

于沙漠-河岸过渡带土壤中碳的固定具有重要作用。

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(责任编辑：佟金凤）

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