新疆白刺属植物空间分布及其生物学特性分析

玉苏甫·买买提+艾萨迪拉·玉苏甫

摘 要：根据实地考察和相关参考资料，运用历史文献和统计分析方法，对新疆白刺属植物的空间分布、生物学特性及生态效益进行了研究分析。结果显示：（1）白刺属植物全世界有12种，中国有8种，其中新疆有6种，分别为泡果白刺、大果白刺、白刺、帕米尔白刺、西伯利亚白刺、唐古特白刺，主要分布于塔里木盆地西部，准噶尔盆地和吐鲁番盆地的山前洪冲积扇的扇缘带，湖盆边缘及荒漠河流沿岸阶地；（2）新疆白刺属植物灌木或小灌木，高0.5～2m，树皮灰白色，枝端成刺状；托叶细小，单叶互生，肉质，全缘，长10～25mm，宽2～5mm；花小，两性花，雌雄同株，顶生聚伞花序，白色或淡黄色；花数5，雄蕊10～15，子房上位；浆果状核果，种子1粒；（3）白刺植物分枝多，枝茎机械组织和根系发达，被沙土埋覆后能产生大量不定根，从而形成白刺沙堆，可拦截流沙，降低地下水位及土壤盐分含量，改善立地土壤的理化性状；白刺属植物是在塔里木和准噶尔盆地严酷的自然生态条件下生态造林理想的灌木种之一。

关键词：白刺属植物；空间分布；生物学特性；生态效益

中图分类号 Q949 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2015）12-28-04

Spatial Distribution of Nitraria in Xinjiang and its Biological Characteristics

Yusup.Mamat et al.

（School of Geographic Science and Tourism，Xinjiang Normal University，Urumqi 830054， China）

Abstract：According to fieldwork and related references，this paper conducted an in-depth analysis on classification of genus Nitraria plants，biological characteristics，distribution patterns and its ecological benefits using historical documents and statistical analysis. Results show that：（1）Genus Nitraria plants have 12 species in the world，Chinese has 8 and Xinjiang has 6，which are Nitraria sphaerocarpa，Nitraria roborowskii，Nitraria schoberi，Nitraria pamirica，Nitraria sibirica，Nitraria tangutorum，mainly distributed in the Western Tarim Basin，piedmont diluvial alluvial fans in Junggar basin，fan belt of Turpan basin and lake basin and along the edge of the river terraces in desert；（3）Genus Nitraria shrubs in Xinjiang have following characteristics，0.5～2m tall，bark hoar and spiny branch ends； they have small stipules ，alternate leaves ，fleshy and entiremargin ，10～25mm long and 2～5mm wide； small and bisexual flowers，monoecious，terminal cymes，white or pale yellow flowers； number of flowers is 5，stamens 10～15，ovary superior； berrylike drupe and 1 seeds；（3）Genus Nitraria plants havemany branches，mechanical tissue of stems and roots are developed ，can produce a large number of adventitious roots after buried by sand，thus the formation of Nitraria sand can intercept the quicksand，reduce the content of salt water and soil，improve soil physical and chemical results； under the harsh natural ecological conditions of Tarim and Junggar basin，genus Nitraria plants are one of the ideal ecological afforestation species.

Key words：Nitraria plants；Spatial distribution；Biological characteristics；Ecological benefits

白刺植物为超旱生或旱生灌木或小灌木，是中亚大陆荒漠地带的典型景观植物，也是荒漠区系灌木层片中优势种或建群种之一。在我国，主要分布于西北及北部降水稀少的干旱荒漠和半荒漠地区，是内蒙古、甘肃和新疆一带荒漠植被的重要建群种之一[1-3]。白刺植物具有耐干旱、耐盐碱的特点，可作为戈壁、沙漠地区防风固沙的优良树种，对沙源地绿化、流动沙丘固定以及铁路、公路、农田、草原、村镇的保护都能起到其它灌木无法替代的作用，具有不可估量生态价值[4-6]。据目前所知，白刺属植物全世界有12种，中国有8种，其中新疆有6种，主要分布于塔里木盆地西部，并零星出现于准噶尔盆地、吐鲁番盆地。典型生境为山前洪冲积扇的扇缘带，湖盆边缘及荒漠河流沿岸阶地，土壤为盐化荒漠土或盐土，地下水位2～5m。新疆白刺植物经常形成单优势种群落，或与柽柳、梭梭、琵琶柴、盐穗木、盐爪爪和黑果枸杞形成多种复混群落。在塔里木盆地西部经常形成灌丛沙堆，沙堆高度50～70cm，直径2～4m。在地下水水位1～3m的盐渍土上，群落覆盖度40%～50%，与梭梭、琵琶柴等植物组成的多种复混群落盖度可达70%～80%，伴生植物丰富，主要有黑果枸杞、盐爪爪、无叶假木贼、疏叶骆驼刺、花花柴、柽柳、囊果碱蓬、芨芨草、耳叶补血草、大叶补血草、芦苇等；在地下水水位3～4m以下的龟裂性盐土上，则生长衰弱，盖度一般为20%～30%，很少超过50%，沙堆间低地生长有盐爪爪等盐柴类半灌木[7-10]。近些年来，由于气候变化及人类活动的影响，新疆荒漠绿洲边缘地带的大量白刺植物群落逐渐衰退，造成白刺灌丛沙堆活化。为此，笔者根据野外实地考察和相关参考资料，对新疆白刺属植物的空间分布、生物学特性和生态效益进行了深入分析，以揭示新疆白刺植物的生物学特性及其维护荒漠生态的重要作用，为新疆白刺属植物的保护和开发利用提供参考依据。

1 新疆白刺属植物的空间分布

据目前所知，白刺属植物全世界有12种，分布于亚洲、欧洲、非洲和澳大利亚的荒漠，横跨欧亚大陆，分布很广。中国有8种，广泛分布于北方和西北的湖盆沙地、绿洲外围沙地、山前平原、盐渍化沙地等干旱地带，西起塔里木盆地西沿，东至东北三省的西部，南达青海共和盆地的河卡，北至准噶尔盆地的北缘。其中，新疆有6种，集中分布于塔里木盆地西部，零星出现于准噶尔盆地、吐鲁番盆地[11-13]。

1.1 泡果白刺（Nitraria sphaerocarpa Maxim.） 泡果白刺是荒漠群落最主要建群种之一，为荒漠区一种避盐的强早生小灌木，其在地理成分上是戈壁种，广泛分布在荒漠、山前平原和沙砾质平坦沙地，分布区海拔700～1 280m，降水量小于100mm，土壤为棕漠土，土壤中富含石膏，表层多数覆沙。产于新疆巴里坤、哈密、焉耆、库尔勒、阿克苏、喀什、英吉沙、莎车、且末等地。本种有固沙作用，也可作为骆驼的饲料。

1.2 大果白刺（Nitraria roborowskii Kom.） 大果白刺主要分布于湖盆、绿洲和低地边缘及荒漠沙地，农田的渠畔、路旁、田边、防护林缘等水位条件较好的地方，能形成低平的白刺灌丛沙堆，分布区海拔1 000～2 500m，降水量小于150mm，土壤为灰棕漠土和盐化粘壤土。产于新疆巴里坤、奇台、奎屯、尉犁、阿合奇、乌什。

1.3 白刺（Nitraria schoberi L.） 白刺多分布于准噶尔盆地的山麓砾质荒漠地带、平原河谷地带以及艾比湖西北等地的淤积平原，经常与柽柳、琵琶柴等灌木混生，分布区海拔1 100～2 700m，降水量小于200mm。产于新疆青河、布尔津、玛纳斯、精河、和硕、阿克苏、阿克陶。

1.4 帕米尔白刺（Nitraria pamirica Vassil.） 帕米尔白刺多分布于高山荒漠带岩石边缘、河流沿岸及湖岸边盐碱地，分布区海拔2 300～3 500m，降水量小于300mm。产于阿克陶木吉公社、吾依塔克林场，塔什库尔干红旗拉甫口岸。

1.5 西伯利亚白刺（Nitraria sibirica Pall.） 西伯利亚白刺生于轻度盐渍化低地、湖盆边缘沙地，在荒漠草原及荒漠地带的盐渍化草甸上可成为优势种并形成群落，株丛下经常形成半圆形灌丛沙滩。分布区海拔700～1 600m，降水量小于300mm，土壤为棕钙土、滨湖盐渍土和潮土。产于新疆阿勒泰、布尔津、和布克赛尔、塔城、巴里坤、吉木萨尔、阜康、乌鲁木齐、昌吉、玛纳斯、伊宁、和硕、和静、焉耆、吐鲁番、库尔勒、阿合奇。本种为重要的防风固沙植物；枝叶和果实可作饲料；果实味酸甜，可食，药用，果核可榨油。

1.6 唐古特白刺（Nitraria tangutorum Bobr.） 唐古特白刺具有适应沙埋的特性，技条被沙埋后易生不定根，促进其营养繁殖，能形成l～3m的灌丛沙堆。生于荒漠草原至荒漠带的湖盆边缘、河流阶地、盐化低洼地。分布区海拔500～2 500m，降水量小于200mm，土壤为原始灰棕漠土、灰钙土、半固定沙地。产于新疆阿勒泰、精河、和静、轮台、阿合奇、和田、且末、若羌等地。

2 生物学特性

新疆白刺属植物灌木或小灌木，高0.5～2m；树皮灰白色，枝端硬化成刺状；托叶细小，单叶互生，肉质，全缘，长10～25mm，宽2～5mm；花小，白色或淡黄色，两性，雌雄同株，顶生聚伞花序；花萼5，花瓣5，肉质，基部联合；子房上位，长圆形，3室，每室1胚珠，形成短的3浅裂卵形柱头，并被有乳点状突起；浆果状核果，外果皮肉质，中果皮木质，内果皮石质；种子1粒，具膜质种皮和无胚乳的胚。新疆6种白刺属植物的生物学特性如下[11-13].：

2.1 泡果白刺（Nitraria sphaerocarpa Maxim.） 灌木，高30～60cm。枝平铺地面，树皮淡白色，多分枝，不育枝先端刺状。叶2～3片簇生，近无柄，狭窄线形，急尖，长0.5～2.5cm，宽2～4mm，顶端锐尖或顿，全缘，托叶三角形。花梗长1～5mm，花5数，萼片绿色，花瓣白色，长约2mm；雄蕊10。果在未成熟时披针形，顶端渐尖，密被黄褐色柔毛，成熟时果皮膨胀成球形，果径约1cm，果核狭窄，纺锤形，长8～9mm，先端渐尖，表面具蜂窝状小孔。花期5～6月，果期6～7月（图1）。

2.2 大果白刺（Nitraria roborowskii Kom.） 灌木，高1～2m。枝多数，白色，顶端针刺状。叶2～3片簇生，倒卵形，宽倒披针形或长椭圆状匙形，长2.5～3.5cm，宽7～20mm，先端圆顿或平截，全缘或有不规则的2～3齿裂。花稀疏，核果近椭圆形或卵形，长1.2～1.8cm，直径8～15mm，熟时深红色，果汁紫黑色；果核长卵形，先端钝，长5～7mm，宽3mm，顶端具3条三角状裂片和3条披针形细裂片。花期6月，果期7～8月（图1）。

2.3 白刺（Nitraria schoberi L.） 灌木，高1～2m。枝铺展分枝，树皮淡白色或灰色，枝端具刺。叶2～4片簇生，长15～25mm，宽4～7mm，长圆状匙形或倒卵形。花淡黄色到白色，花梗短，聚集成卷伞花序，疏被绒毛；花萼在中部以下裂片卵形；花瓣长4～5mm，宽2mm，椭圆形，长于花萼3倍；子房圆锥形，果核长5.5～6mm，下部宽约3mm，中果皮硬木质，较厚，顶端6深裂，具有3条三角状披针形宽裂片和3条披针形细裂片，核下部具圆形深孔；核大，具淡红色果汁。花期5月，果期7～8月（图1）。

2.4 帕米尔白刺（Nitraria pamirica Vassil.） 低矮小灌木，高12～30cm。茎铺展，多分枝，无性枝末端有刺；老枝树皮灰色，嫩枝白色，有光泽。叶长18～25mm，宽4～5mm，线状匙形，顶端尖或顿，下部收缩，全缘，灰蓝绿色被贴伏毛或疏毛；托叶膜质，易脱落。卷伞花序长1.5cm，由8～20朵花组成的花梗和花序轴被绒毛；花萼宿存，肉质，萼片联合，宽三角形，顶端尖；花瓣淡白色，长3～4mm，宽1.5～2mm，长圆状椭圆形，边缘向内卷，顶端帽状；花柱粗短，柱头头状；子房圆锥形，密被灰伏毛。核果长圆锥形，多汁，樱红色，成熟时发黑，长8～9mm，直径5～6mm，中部收缩，基部扁平，被细伏毛；果实具细长尖，外果皮亚革质，不易分离，中果皮木质较厚，内果皮亚骨质较薄较软，不同于其他种；果核顶端具8条深沟槽，具4条三角状披针形裂片，由4心皮合成，心皮下部联合成杯状，上部分离成三角状披针形裂片；果可食，有甜味。花期5～6月，果期6～7月（图1）。

2.5 西伯利亚白刺（Nitraria sibirica Pall.） 灌木，高0.5～1m；多分枝，铺散地面，有时弯曲或直立，小枝灰白色，先端针刺状。叶无柄，在嫩枝上3～5片簇生，倒披针形，长5～15mm，宽2～6mm，顶端顿圆，无毛或嫩时被柔毛，托叶早落。花小，直径约8mm，黄绿色，排成顶生聚伞花序生于嫩枝顶部，长1～3cm，被疏柔毛；萼片5，绿色，三角形；花瓣5，白色，矩圆形，长2～3mm；雄蕊10～15，子房3室。果实近球形或椭圆形，两端顿圆，直径6～8mm，熟时暗红色，果汁暗蓝紫色，味甜而微咸；果核卵形，先端尖，长5～6mm，基部宽3mm，顶端具3条三角状宽裂片和3条披针形细裂片，边缘具细齿，果核基部的圆形洼孔多于其它种；种子1粒；花期5～6月，果期7～8月（图1）。

2.6 唐古特白刺（Nitraria tangutorum Bobr.） 灌木，高1～2m；多分枝，开展或平卧。小枝灰白色，先端常成刺状。叶通常2～3片簇生，宽倒卵形或长椭圆状匙形，长1.8～2.5cm，宽3～6mm，顶端常圆顿，很少锐尖，全缘。花序顶生，花较稠密，黄白色，具短梗。核果卵形，有时椭圆形，熟时深红色，果汁玫瑰色，长8～12mm，直径6～9mm；果核窄卵形，上部渐尖，长5～8mm，宽3～4mm，顶端具裂片，裂片边缘具细齿，基部有圆形的洼孔。花期5～6月，果期7～8月（图1）。

3 生态特征

3.1 生长周期 白刺属植物为具有肉质叶的灌木或小灌木，枝叶十分茂密，根系非常发达，可以拦阻并积聚风沙枯枝落叶。喜沙埋，埋沙后枝节生出不定根，逐渐形成丘状灌丛沙堆。灌丛沙堆大小不一，以高1～1.5m者为多，高者可达2～3m乃至5m左右。白刺属植物一般在4月下旬至5月初萌发，5月份开花，此时枝叶还在继续生长，至7月中下旬核果成熟时，当年的营养枝条迅速增长，叶片也渐增，雨季来临时，由不定根处再生出新枝条，到8月底生长稳定，核果脱落，生物量也最高，9～10月逐渐枯萎，开始落叶，生物量逐渐减少[14-17]。

3.2 耐盐特征 白刺属植物均具有抗逆性强、耐盐碱的特性，自然生于盐渍化裸地上，几乎超过所有盐生植物。它们多自然分布于盐碱、干燥、多风、瘠薄、植被稀少的严酷生境中，往往自成群落，积累了大量枯枝落叶和腐殖质，从而增加了土壤有机质含量，改善了立地土壤的理化结构，降低了土壤含盐量，增加了土壤肥力。由于白刺植物根系大量吸收地下水，降低地下水水位，灌丛沙堆上部有枝叶覆盖，从而有效地抑制了盐分上升，可达到改良土壤的目的[14-17]。

3.3 防风固沙作用 新疆干旱，风沙面积大。由于具有生理抗逆性强的特性，白刺属植物在塔里木、准噶尔和吐鲁番盆地的且末、若羌、和田、喀什、英吉沙、莎车、阿合奇、阿克陶、塔什库尔干、乌什、阿克苏、轮台、库尔勒、焉耆、尉犁、和硕、和静、乌鲁木齐、昌吉、玛纳斯、奎屯、伊宁、精河、青河、塔城、和布克赛尔、布尔津、阿勒泰、吐鲁番、哈密、巴里坤、奇台、吉木萨尔、阜康等地有广泛分布，生态效能突出，特别是防风固沙能力强。白刺植物根系发达，根深1m以上，沙丘地可达到2～3m，根系最长可达10m，侧根极为发达，有十几条至几十条之多，根冠可达树冠的4～20倍，并且侧根端还有一层沙套，这种沙套是由一层沙粒和石灰钙质黏结形成的，对保护根系、保持水分和阻止高温起到良好的作用。白刺植物分枝多，枝茎机械组织发达，坚密、柔韧，近地面匍匐丛生，形成低矮的灌丛株形，对多风环境具有良好的适应能力，萌生能力强，被沙土埋覆后能产生大量不定根，从而形成新的植株，再形成白刺沙堆，可以拦截和固定大量流沙。因此，白刺属植物在防风固沙、保持水土方面的显著作用，决定了其在沙漠治理和荒漠化土壤改良方面具有很高的生态价值[14-17]。

4 结论

（1）白刺属植物全世界有12种，中国有8种，其中新疆有6种，分别为泡果白刺、大果白刺、白刺、帕米尔白刺、西伯利亚白刺、唐古特白刺。集中分布于塔里木盆地西部，零星出现准噶尔和吐鲁番盆地。典型生境为山前洪冲积扇的扇缘带，以及湖盆边缘与荒漠河流沿岸阶地，土壤以盐化荒漠土或盐土为主。

（2）新疆白刺属植物为灌木或小灌木，高0.5～2m，树皮灰白色，枝端硬化成刺状；托叶细小，单叶互生，肉质，全缘，长10～25mm，宽2～5mm。花两性，雌雄同株，具短梗，顶生聚伞花序，花小，白色或淡黄色；花萼5，花瓣5，雄蕊10～15，子房上位；果为浆果状核果，种子1粒。

（3）白刺属植物分枝多，枝茎机械组织发达，近地面匍匐丛生，形成低矮的灌丛株形，对多风环境具有良好的适应能力，萌生能力强，被沙土埋覆后能产生大量不定根，从而形成白刺灌丛沙堆，可以拦截流沙。白刺植物枝叶茂密，可以有效抑制盐分上升，且根系发达，可以吸收大量地下水，从而降低地下水位和土壤盐分含量，改善立地土壤的理化性状，达到改良土壤的目的。

（4）新疆白刺属植物群落层片结构简单，植物个体较矮，冠幅较小，生物量较低；群落多样性较差，物种丰富度较低，均匀性较差；白刺属植物群落呈现集群分布格局，白刺灌丛沙堆以稳定阶段为主，活化和发育阶段灌丛沙堆较少，且活化阶段沙堆分布比较零散。因此，白刺属植物是在塔里木和准噶尔盆地严酷的自然生态条件下生态造林理想的灌木树种之一。

参考文献

[1]朱澄.植物染色体及染色体技术[M].北京：科学出版社，1982：23-42.

[2]吴征镒.中国植被[M].北京：科学出版社，1980：979-1017.

[3]种培芳，苏世平，高暝，等.4个地理种群唐古特白刺的抗旱性系统评价[J].水土保持通报，2011，31（3）：213-218.

[4]何炎红，田有亮，叶冬梅，等.白刺地上生物量关系模型及其与叶面积关系的研究[J].中国沙漠，2005，25（4）：541-546.

[5]张萍，哈斯，岳兴玲，等.白刺灌丛沙堆形态与沉积特征[J].干旱区地理，2008，31（6）：926-932.

[6]于春堂，杨晓晖，尹伟伦，等.鄂尔多斯高原北缘唐古特白刺灌丛沙包的空间分布格局分析[J].北京林业大学学报，2008，30（5）：39-45.

[7]彭飞，王涛，刘立超，等.民勤荒漠绿洲过渡带白刺灌丛沙堆演化阶段及其空间格局[J].中国沙漠，2012，32（3）：593-599.

[8]刘金伟，李志忠，武胜利，等.新疆艾比湖周边白刺沙堆形态特征空间异质性研究[J].中国沙漠，2009，29（4）：628-635.

[9]杜建会，严平，俄有浩.甘肃民勤不同演化阶段白刺灌丛沙堆分布格局及特征[J].生态学杂志，2007，26（8）：1165-1170.

[10]李清河，辛智鸣，高婷婷，等.荒漠植物白刺属4个物种的生殖分配比较[J].生态学报，2012，32（16）：5054-5061.

[11]新疆植物志编辑委员会.新疆植物志（第三卷）[M].乌鲁木齐：新疆科学技术出版社，2011：303-306.

[12]素有瑞.柴达木盆地白刺研究与开发[M].北京：科学出版社，2010：59-114.

[13]李清河，江泽平.白刺研究[M].北京：中国林业出版社，2011：3-117.

[14]张建锋，邢尚军，孙启祥，等.黄河三角洲重盐碱地白刺造林技术的研究[J].水土保持学报，2004，18（6）：144-147.

[15]王文，蒋文兰，谢忠奎，等.黄土丘陵地区唐古特白刺根际土壤水分与根系分布研究[J].草业学报，2013，22（1）：20-28.

[16]李进军，马存世，张有佳，等.民勤连古城自然保护区白刺生长发育影响因素[J].东北林业大学学报，2010，38（10）：41-43.

[17]贾晓红，李新荣.腾格里沙漠东南缘不同生境白刺（Nitraria）灌丛沙堆的空间分布格局[J].环境科学，2008，29（7）：2046-2053.

（责编：张宏民）