新疆白梭梭产地适应性数值分析

周明冬，陈国庆，李晓瑾，王果平

（1.新疆农业资源与环境保护站，新疆 乌鲁木齐 830006；2.新疆农业职业技术学院，新疆 昌吉 831000；3.新疆维吾尔自治区中药民族药研究所，新疆 乌鲁木齐 830002）

新疆白梭梭产地适应性数值分析

周明冬1，陈国庆2，李晓瑾3*，王果平3

（1.新疆农业资源与环境保护站，新疆 乌鲁木齐 830006；2.新疆农业职业技术学院，新疆 昌吉 831000；3.新疆维吾尔自治区中药民族药研究所，新疆 乌鲁木齐 830002）

以实地调查采样点、标本查阅和文献研究为基础，结合《中药材产地适宜性分析地理信息系统-Ⅰ》进行综合分析白梭梭在新疆的适宜生长区域，为白梭梭规范化种植、科学化选址及合理性规划与生产布局提供依据。结果显示：白梭梭分布在古尔班通古特沙漠、艾比湖地区的沙漠、伊犁地区霍城县境内起伏的沙地及额尔齐斯河、乌伦古河沿岸的沙地和南疆的塔克拉玛干沙漠。

白梭梭；适宜性；TCMGIS-I

白梭梭（Ha1oxy1on persicum Bunge ex Boiss．et Suhse）是我国西北荒漠地区优良的固沙植物，隶属藜科梭梭属，别名波斯梭梭，小半乔木，具有极强的抗旱性。

白梭梭的生长型和梭梭一样，根系强大，具有锚状根，耐干旱，耐风蚀，耐沙埋，为典型的沙生荒漠植物，多生长于流动、半流动和半固定的沙丘（沙垄）顶部及丘（垄）坡中上部，从不进入低山、丘陵、盐碱地和砂砾石戈壁，分布区狭窄。

在我国，白梭梭主要分布于中亚西部荒漠亚区，从不进入属于中亚东部荒漠亚区的地域。具体到新疆白梭梭只分布于北疆的古尔班通古特沙漠、艾比湖地区的沙漠、伊犁地区霍城县境内起伏的沙地及额尔齐斯河和乌伦古河沿岸的沙地，而从不分布于南疆的塔克拉玛干和库鲁克沙漠[1]。新疆富蕴、福海、布尔津、哈巴河、奇台、阜康、玛纳斯（莫索湾）、沙湾、奎屯、精河等，主要在天山北麓特别是艾比湖沙漠常常形成较大面积的白梭梭荒漠或与梭梭共同组成的群落，而在额尔齐斯河与乌伦古河两岸的分布较为零星，中亚、哈萨克斯坦、阿富汗、伊朗、叙利亚等也有分布[2]。现已作为固沙的先锋树种引种至东疆吐鲁番、南疆英吉沙及甘肃河西走廊地区。

近年来，由于水分条件、过渡放牧、鼠害及人为破坏的影响，白梭梭生境遭到严重破坏。据《木垒县农业自然资源和农业区划》(1984)报告的资料，该县北部戈壁和沙漠中梭梭、白梭梭荒漠的面积，从20世纪50年代初期的11.5万hm2减少到80年代初期的不足5.5万hm2，覆盖度也由原来的15%降至7.5%，1982年新疆林业勘测设计院航测调查提供的数据显示，准噶尔盆地覆盖度在10%以上的荒漠灌木林即梭梭和白梭梭林面积为237万hm2，较1958年减少68.4%，古尔班通古特沙漠南缘30～50 km的范围内，已无原始梭梭林分布[3]。现已将其列为国家三级保护植物，并列入《中国珍稀濒危植物名录》[4]。为有效保护野生资源，科学合理地进行GAP基地选址，本文采用TCMGIS-Ⅰ[5，6]系统，选择和确定白梭梭适宜的生长发育生态因子，从而确定最佳种植区域以保证白梭梭药材的产量、质量和资源的可持续发展。

1 材料与方法

1.1 采样区域

以1 km2的全国气候栅格数据（温度、湿度、年降水量、日照）、土壤数据库和1 km2的地形栅格数据库为分析数据，依靠地理信息系统空间分析能力，以样品采样点为依据提取的生态因子范围值为分析基点，采用空间聚类算法得到新疆每1 km2计算单元对目标值的相似系数，根据相似系数将适宜区划分为适宜区（相似度90%～100%）、次适宜区（80%～90%），分析出白梭梭在新疆的生态适宜性产地及分布面积。

1.2 新疆白梭梭生态环境

白梭梭具较强的耐贫瘠和耐盐耐碱性，因其常分布在沙丘的中上部,故对地下水的依赖程度低，主要靠雨水和沙层水分生活，为中亚西部荒漠沙生植被的主要组成植物。叶极端退化，由当年生绿枝进行光合作用。根系发达，分布深，抗旱能力极强，其成年植株在深6 m以内的沙层含水率为1%～2%时仍能正常生长。白梭梭极耐盐碱，在含盐量2%以下的盐化沙丘、沙地上生长良好。树干坚硬，可以防沙粒切割，根系分布呈锚状，即使风蚀露根，植株仍然得以支持和固定[7]。

白梭梭适宜生长的一般条件是：土壤为砂质土或砂壤质土壤，土壤总盐含量在1.0%～8%，土壤含水量为3%～18%，pH值在7.0～9.0的弱碱性土壤。春夏空气相对湿度25%～50%，年平均气温2℃～17℃，七月平均温度22℃～28℃，年平均降水量大于30 mm。

1.3 采样点数据收集与生态因子的确定

1.3.1 白梭梭野生采样点数据的搜集

翻阅并整理搜集中科院生态地理研究所标本馆（XJBI）、新疆农业大学标本馆（XJA）、石河子大学标本馆（SHI）、新疆大学标本馆(XJU)、自治区药物研究所标本馆(XTDJ)及新疆中药民族药研究所标本馆（XTNM）白梭梭标本及其信息，查阅《中国植物志》、《新疆植物志》、《新疆药用植物志》等白梭梭相关的研究文献及实地采样初步确定白梭梭的分布。

1.3.2 新疆白梭梭生态指标的确定

根据新疆白梭梭地理分布及有关文献记载，新疆古尔班通古特沙漠、艾比湖地区的沙漠、伊犁地区霍城县境内起伏的沙地及额尔齐斯河和乌伦古河沿岸的沙地有分布，选择新疆白梭梭分布比较集中的数个野生分布点作为系统分析的依据，以位于准噶尔盆地西北边缘的湖积平原 (45°22′～45°40′N，84°50′～85°20′E)距克拉玛依市区约20 km的克拉玛依农业综合开发区为例，开发区属典型的大陆性干旱荒漠气候，冬季严寒，夏季高温炎热，年平均气温8℃，年平均降水量105.3 mm，冬季无稳定积雪，年平均蒸发量达3 545 mm，约为年降水量的34倍，无霜期180～220 d。研究区植物种类贫乏，植被类型受环境影响，荒漠植被生长稀疏，旱生、超旱生、耐盐碱的亚洲中部荒漠成分占优势。植被主要组成物种有：藜科的梭梭Ha1oxy1on ammodendron(C.A.M.)Bge.、盐穗木Ha1ostachys caspica(M.B.)C.A.M.，蒺藜科的大果白刺Nitraria roborowskii Kom.以及柽柳科的红砂Reaumuria soongorica(Pa11.)Maxim.、多枝柽柳Tamarix ramosissima Ldb.和长穗柽柳Tamarix e1ongate Ledeh.等。

以ArcGIS为平台，以新疆省、县和乡镇区划图为底图，从全国气候和土壤因子数据库中提取出新疆白梭梭野外分布点的生态因子值，并综合新疆白梭梭产地的生态条件及其生物学特性，确定白梭梭适应区生态因子值，见表1。

表1 白梭梭适宜区生态因子

2 结 果

系统产地适宜性分析结果得知：新疆白梭梭次适宜区（80%～90%）有49个县市（图1），适宜区（相似度90%～100%）21个县市（图2），适宜区面积和所占比例如表2所示。从图中可以看出：次适宜区分布较大面积的有塔里木盆地周围所有县市、天山北麓及东疆的巴里坤、伊吾、哈密，布尔津和哈巴河有零星分布。该系统得出的白梭梭地理分布与文献记载有差异，主要表现在南疆塔里木盆地周围所有县市显示均有白梭梭分布。郭泉水[8]应用生态信息系统GREEN得出的以现存白梭梭荒漠地理分布图显示：白梭梭群落只分布在天山以北阿尔泰山以南的区域（图3），与文献记载基本相同，其系统所用的生态因子如表3。

图1 白梭梭适宜区分布（80%～90%）

图2 白梭梭适宜分布区（＞90%）

表2 白梭梭适宜区面积及比例（>90%）

图3 白梭梭群落分布图

表3 白梭梭群落植被地理气候要素

3 讨论

据文献报道[1]：白梭梭属于中亚西部荒漠亚区成分，地理分布上表现在只分布于北疆的古尔班通古特沙漠、艾比湖地区的沙漠、伊犁地区霍城县境内起伏的沙地及额尔齐斯河和乌伦古河沿岸的沙地，而从不分布于南疆的塔克拉玛干和库鲁克沙漠。但应用本系统得出的结果显示南疆的塔克拉玛干沙漠周围均有分布，这与系统所选生态因子和白梭梭植物本身区系的特有性和特殊性有关。

造成分布范围存在差异的另外原因是：目前受植物物种分布和气象资料限制，而且物种的实际分布范围受人为活动的影响较大，因此无法完全把握植物物种与气候的准确定量关系，由此造成分布范围与实际分布区有一定的差异。其次本文提供的生态因子数据大多取自植物物种所在的实际分布地区的气候极值（最大和最小值），它所显示的只能是植物物种分布地最大可能性，也就是在理性的状态下的最大可能分布范围，实际无法准确表达植物物种现实分布地的主要地区。如果取自实际分布区气候因子的均值，并考虑其标准差所做的中心分布区的估测图，则可较好地反映物种的分布。

本系统与郭泉水应用的GREEN系统结果有出入的主要原因是数据来源途径及参考因子不一致，郭泉水参考的主要是大气因素并未考虑土壤、地形、基质等因素，而决定植物分布的因素是所有外界环境综合的结果。所以准确反映植物物种分布图应是综合尽可能多的生态因子得出的结果。

[1]朱震达,吴正.中国沙漠概论[M].北京:科学出版社,1980.

[2]新疆植物志编委会.新疆植物志2(1)[M].乌鲁木齐:新疆科技卫生出版社,1994:69～70.

[3]张立运.新疆荒漠中的梭梭和白梭梭（上、下）[J].植物杂志,2002：4～5.

[4]王成云，魏岩，尹林克，等.梭梭属抗旱研究进展[J].干旱区研究,2004,（21）:64～69.

[5]王瑀,魏建和,陈世林，等.基于TCMGIS-Ⅰ的暗紫贝母生态气候产地适宜性分析,[J].世界科学技术:中医药现代化,2006,8(3):122～124.

[6]陈世林,魏建和等.中药材产地适宜性分析地理信息系统的开发及蒙古黄芪产地适宜性研究[J].世界科学技术:中医现代化工，2006,8(3):47～53.

[7]时永杰.白梭梭[C].我国西部荒漠化生态环境及其治理论文集,159.

[8]郭泉水,王春玲,郭志华.我国现存梭梭荒漠植被地理分布及其斑块特征[J].林业科学，2005,41(5):2～7.

Suitable Producing Area of Haloxylon Persicum in Xinjiang

ZHOU Ming-dong1，CHEN Guo-qing2，LI Xiao-jin3*，WANG Guo-ping3
（1.Station of Agricu1ture Resource and Enviroment Protection in Xinjiang,Urumqi 830006，China；2.Xinjiang Agricutura1 Vocationa1 Technica1 Co11ege,Changji 831000，China；3.Institute of Traditiona1 Medicine and Ethnodrug in Xinjiang,Urumqi 830002,China）

Base on the investigation and research paper,we ana1yzed suitab1e producing area of Ha1oxy1on persicum by using traditiona1 chinese geographic information system-Ⅰ.The purpose of this paper was to find out the most equiva1ent growth condition region of Ha1oxy1on persicum in Xinjiang and to provide evidence for p1anting and choosing GAP basement.The resu1t showed that Ha1oxy1on persicum distributed Gurbantunggut desert、Ebinur 1ake area、Huocheng desert region、U1ungur river and Ertix river a1ongshore desert and Tak1imakan desert.

ha1oxy1on persicum；suitab1e producing area；TCMGIS-I

S812.5

：A

：1003－6377（2014）02－0034-05

2013-12-27

自治区科技支疆项目（200810102-33）；国家农业部项目“新疆农业资源调查”。

周明冬（1981-），女，高级农艺师，从事农业资源与环境保护研究与管理。

李晓瑾，研究员，从事药用植物规范化种植研究。