浑善达克沙地植物适宜性研究——以内蒙古自治区正蓝旗沙地区为例

薛 頔 史明昌* 丁国栋 高广磊 安全喜

(1.北京林业大学 水土保持学院，北京 100083；2.内蒙古旭日塔拉文化产业发展有限责任公司，呼和浩特 010010)

浑善达克沙地位于内蒙古自治区中部，地处锡林郭勒盟和克什克腾旗，为我国五大沙地之一。东西狭长，中部为大面积的半干旱草原带沙区，东部直达大兴安岭南段西麓，西部深入蒙古高原，植被类型分别为森林草甸草原和荒漠草原[1]。近几年中受自然因素和过牧等人为干扰的影响，脆弱的浑善达克沙地生态环境遭到了极大的破坏[2-3]。因此针对浑善达克沙地沙漠化的治理和生态环境的恢复尤为重要。研究该沙地植物适宜性，为浑善达克沙地生态系统的管理和调控提供理论依据，为进一步遏制沙漠化扩展和改善区域生态环境奠定基础。

自然植被分布在地表区域呈现出地带性或超地带性的分异规律。Rockin等[4]通过研究以色列内盖夫沙地不同沙地类型与环境因子的关系，发现沙地植物盖度沿降水梯度的变化而变化；Hunt等[5]通过分析安大略省北部沙区固沙林演变过程，发现沙地植物组成与水文特性和土壤性质显著相关。Li等[6]和Yang等[7]通过比较浑善达克沙地不同生境植被特征，总结出沙地的固定随土壤性质和气候梯度的变化而变化。气候和土壤在大区域尺度上对自然植被分布起主导作用，例如降水、气温和土壤粘土等因素[8-9]，使植被呈现地带性分异。而在小尺度上地形的变化影响局部地区的水热再分配，植被分布展现出超地带性分布[10]。所以在区域尺度上，气候、土壤和地形三类环境因子是决定植被分布的主要因素。通过研究物种分布与环境因子之间的关系，可以合理研讨并模拟物种分布的适宜范围。近年来，随着GIS空间分析技术、DEM地形分析和非参数统计技术的发展，物种分布模型已大量用于空间生态学[11]、物种时空分布格局[12]、入侵物种的潜在空间分布[13]、植物病虫害[14]和有经济价值物种潜在分布区域等的预测[15]，在综合分析利用的基础上，相比较于广义线性(GLM)模型、广义相加(GAM)模型、GRASP模型等生态位物种分布模型，最大熵模型所需的物种分布点较少，模拟效果比较接近自然格局，评价结果相对客观合理[16-17]。国内外关于干旱区、半干旱区植物适宜性的研究中，Song等[18]采用Maxent和Domain物种分布模型模拟了中亚东部沙漠区菊苣属、肉苁蓉属和铁木樨属等13个地方性植物属的适宜性分布；Store等[19]基于GIS并结合Maxent构建生境适宜性评价模型对高寒旱区森林草原植物进行了研究；邓飞等[20]采用最大熵模型，模拟了紫花苜蓿在内蒙古自治区锡林郭勒盟典型草原区的适宜地理区域；杨超[21]通过耦合大尺度环境数据与物种分布数据之间的关系，运用最大熵模型预测了内蒙古地区针茅属植物的适宜分布区；叶永昌等[22]通过最大熵模型以及GIS工具，模拟了内蒙古草甸草原、典型草原和荒漠草原的植被适宜分布区域。

前人对干旱区植被以及内蒙古沙地草原植被的研究中，常见于单个物种、多种植物属以及草原类型的评价分析，用于评价沙地各类生境植物群落的适宜性分布未见报道，因此，本研究选取浑善达克沙地植物为研究对象，依据植物分布点和气象、地形和土壤三类环境因子，运用最大熵模型结合GIS空间分析技术模拟各群落的适宜地块。本研究旨在地块格局上对浑善达克沙地植物适宜性进行研究，为浑善达克沙地生态系统的管理和调控提供参考和借鉴。

1 研究方法与数据

1.1 研究区

正蓝旗地处内蒙古自治区中部，锡林郭勒大草原的最南端，浑善达克沙地腹地，位于115°00′～116°42′ E，41°56′～43°11′ N(图1)。全区域东西宽122 km，南北长138 km，总面积10 182 km2。正蓝旗属中温带干旱大陆性季风气候，年日照时数2 800～3 200 h；年平均风速3.5～5.0 m/s，多年平均大风日数49 ～74 d，占全年的13%～20%；多年平均降水量370 mm，各地降水量分布不均匀，自东南向西北递减，东南部年降水350～400 mm，西北部为250～300 mm。寒冷、大风、少雨和干旱是本地区气候的显著特点[23]。南部分布低山丘陵，其间分布草甸草原类型的宽谷草原；中部至北部系属沙漠型草原的浑善达克沙地，面积广阔。整体沙地植被分布具有地带性，分别为东南部的草甸草原、中部的干草原以及西北部的荒漠草原。同时地形分布的差异以及沙丘固定程度、发育阶段的不同，使形成的植被结构系统也有明显的超地带性分异特征[24-26]。

图1 研究区区位图以及样方分布点Fig.1 Study area map and sample distribution points

1.2 数据来源

影像数据来源于美国地质调查局(https:∥earthexplorer.usgs.gov/)2018年7月10日—8月20日的Landsat 8 OLI遥感影像，行号30—31，列号123—124，影像云面积比<5%，共4景。根据相关研究，浑善达克沙地植被7和8月份为茂盛期，此时研究区植被与沙地信息反映明显，获取情况较为客观准确。此影像数据为30 m空间分辨率，对于植被信息能够很好的表达，从而根据中国沙漠(沙地)分类标准通过植被状况来进行研究区沙地分类[2]。

气象数据来源于中国气象科学数据共享服务网(http:∥data.cma.cn)提供的近30年中国地面累年值年值数据集和中国地面气候资料年值数据集，包含浑善达克沙地及其周边34个气象站点的数据。通过显著性检验得到近30年年平均降水量、年平均风速、年日照时数、大气干燥度和年蒸发量等14个气象数据。

地形数据来源于地理空间数据云(http:∥www.gscloud.cn)30 m分辨率的数字高程数据(DEM)。在ArcGIS中通过DEM数据表面分析得到坡度、坡向、高程数据。土壤数据来源于国际土壤信息中心(https:∥www.isric.org)250 m分辨率的土壤栅格数据。通过显著性检验得到地表及0.30和0.60 m深的土壤粘土含量，地表及0.15和0.30 m深的土壤阳离子交换量，地表及0.05、0.15、0.30、0.60和1.00 m深土壤pH(KCl)的栅格数据。表1为模型所需的环境数据。

表1 数据类型及描述整合Table 1 Data type and description integration

本研究主要采用大范围的野外调查、设立样地和样方调查等方法进行。野外调查时间为2018和2019年的8月，在野外考查的基础上，结合遥感影像资料，外业组在本研究划定的内蒙古自治区正蓝旗浑善达克沙地地区范围布设了79个样方(图1)。记录的样方信息包括样方的经度、纬度、海拔、坡度、生境类型、土壤类型和典型植被。其中草本植物样方大小为1 m×1 m，记录植物名称、每种植物数量、植物盖度和植物高度；灌木样方大小为5 m×5 m，记录样方内植物东西冠幅、南北冠幅、高度和全体个体数；乔木样方大小为10 m×10 m，记录样方内树种个体数、树高、胸径、东西冠幅、南北冠幅和枝下高。通过样方信息计算重要值进行优势种选取以及样方分类。

收集植物分布数据的均匀合理是生态位模型模拟植物适宜区能否准确的关键，本研究通过实地调查、文献查询和数据库检索等方式获取浑善达克沙地植物分布的地理坐标，具体方法：1)实地调查，采用GPS测量仪记录每个样方中心点的经纬度坐标；2)查询相关文献及地方植物志，获取植物分布点；3)检索中国数字植物标本馆(http:∥www.cvh.org.cn/)、国家标本资源共享平台(http:∥www.nsii.org.cn/)、全球生物多样性信息网络(http:∥www.gbif.org/)等信息平台获取植物分布记录；4)通过中国科学院植物研究所(http:∥www.ibcas.ac.cn/)提供的中国植被类型图提取的植物分布数据。整合得到各类沙地植物分布点342个(表2)。对具有准确经纬度的植物信息直接使用，对已知具体分布地点的植物记录，根据地名记录通过Google earth软件查找出相应经纬度，对文献植被分布图以及数字化图集，通过研究区区划叠加，创建取样点提取经纬度。将整合的物种分布点信息在Excel中进行整理，去除经纬度重复和信息缺失的条目，将剩下的342个有效记录点按照沙地类型植物名、经度和纬度的样式保存为最大熵模型识别的.csv格式。

图2 研究区土地类型及植物分布点示意图Fig.2 Sketch map of land type and plant distribution points in the study area

1.3 研究方法

1.3.1重要值选取优势种

本研究采用重要值作反映某个物种在群落中作用和地位的综合数量指标，识别出各生境类型植物群落的优势种以及主要伴生植物。其计算公式如下[25]:

物种重要值=(相对密度+
相对频度+相对盖度)/3

(1)

相对密度=(某种植物的密度/
全部植物的总密度)×100%

(2)

相对频度=(该种的频度/
所有种的频度总和)×100%

(3)

相对盖度=(某一物种的分盖度/
所有分盖度)×100%

(4)

计算每个样方中物种的重要值，并统计所在样方重要值排名靠前的物种作为潜在优势物种。若在多个样方中出现，则统计其每个样方的重要值求平均作为该物种的重要值。当物种的重要值和出现频率均较大时，将该物种作为此生境类型植物群落的优势种；重要值和出现频率低于前者且较稳定的为伴生种[27]。

1.3.2沙地分类方法

在对研究区沙地类型的分类中，首先利用掩膜提取出浑善达克沙地区域中的水体、耕地、城镇建筑物等非沙地地物类型，再选择植被覆盖度指标对沙地地区进行不同类型的划分。植被覆盖度是指植被在地面的垂直投影面积占该区域面积的百分比，为干旱和半干旱地区地表形态、生态环境以及荒漠化特征的有效评估指标，计算公式为[28]：

NDVI=(R2-R1)/(R2+R1)

(5)

VC=(NDVI-NDVIsoil)/(NDVIveg-NDVIsoil)

(6)

式中：VC为植被覆盖度，NDVI为植被覆盖度归一化植被指数，R2是Landsat OLI影像近红外波段的反射率；R1是LandsatOLI影像红波段的反射率。为裸土或无植被覆盖区域的NDVI值，veg代表完全被植被所覆盖的像元的NDVI值，即纯植被像元的NDVI 值。在本次研究中取累积概率为5% 的NDVI值代替，95% 的NDVI值代替veg[29]。

基于中国沙漠(沙地)标准，对研究区沙地地区按照植被覆盖度<5%、5%～20%、21%～50%和>50%分为流动沙地、半流动沙地、半固定沙地和固定沙地[2,30-31]。

1.3.3空间数据处理方法

本研究采用多元线性回归克里金方法(MLRK)通过R语言建模，对所需气象因子进行精准插值。此插值方法在普通克里金插值方法的基础上，考虑海拔、坡向和坡度等环境要素，用逐步回归法筛选目标变量，对回归残差协方差结构建模筛选最优变异函数模型，利用普通克里金对回归残差进行插值。这种方法相比于单纯用气象站所测数值进行的结果来说，精度更高，不仅是分布趋势的显示，更符合气象因子的空间分布规律[32]。为确保边界处数据精度，本研究在正蓝旗边界基准外扩30 km的基础上，将14个气象因子插值成30 m分辨率的栅格数据，再通过裁剪得到正蓝旗区域的气象空间因子。因子插值结果交叉验证值R2均>90%。

为消除最大熵模型在栅格数据运算时存在的栅格数目和栅格单元大小不一致的问题，对分辨率为250 m的土壤数据采用最邻近分配法重采样为 30 m 分辨率栅格数据。并将所有环境数据统一以WGS_1984为地理坐标系，以Albers为投影坐标系，通过研究区边界裁剪统一栅格数据行列数，存储为最大熵模型可识别的ASCII格式。

1.3.4植物适宜性模型构建方法

最大熵模型是基于最大熵算法的一种生态位物种分布模型，该模型认为在已知条件下，熵最大的事物最接近真实状态，模拟物种分布较为客观和准确。将CSV格式的分布点数据和ASCII格式的环境数据带入最大熵模型进行计算，构建植物地理分布与环境因子关系模型。25%的物种数据被随机选取作为检验数据，75%的数据作为训练集数据，栅格大小设定为输入栅格的最大值，设置刀切法和环境响应曲线判定模型模拟准确性。通过基于非阈值依赖的受试者工作特征曲线分析衡量模型准确性，将AUC值(ROC曲线下的面积)作为分析模型模拟精度的指标。AUC值代表构建出的模型的5种评价标准：失败、较差、一般、好和非常好，取值分别对应为：0.50～0.60、0.61～0.70、0.71～0.80、0.81～0.90和0.91～1.00。构建的模型在AUC值>0.75的情况下被认为可用。利用最大熵模型模拟该地区各类生境植物群落的潜在分布。

1.3.5植物适宜性评价分析

在30 m的空间单元上对浑善达克沙地植物适宜性进行分析。根据物种分布数据和环境图层，探索物种已知分布区的环境特征与研究区域的非随机关系，确定浑善达克沙地植物群落适宜性因子的权重系数。应用加权平均法和ArcGIS中的栅格运算功能对评价因子进行计算形成植物适宜区图层，根据前人对植物种适宜区划分标准和沙地植物本身分布特点[27]，将其适宜性指数划分为4个等级：不适宜区(<0.10)，低适宜区(0.10～0.29)，中适宜区(0.30～0.50)，高适宜区(>0.50)，将适宜性指数≥0.30的区域划为沙地植物适宜区。

结合植物种生境以及伴生关系，分别叠加各类生境植物适宜性数据，得出各类植物的适生区域。对植物适宜性空间分布图进行GIS空间分析，将研究区某一立地适宜的物种予以显示，从而在具体地块上模拟浑善达克沙地植物的适宜性分布。

2 结果与分析

2.1 群落TWINSPAN分类结果

对外业记录的79个浑善达克沙地植物群落样地进行TWINSPAN排序分类。采用层级权重为1的3级分级重要值矩阵：<0.3，0.3～0.5，>0.5。最少样地分类组为9，指示种的最大数目为9，最大分类水平为9[33](图3)。

图3 浑善达克沙地植物群落TWINSPAN分类结果树状示意图Fig.3 Plant communities TWINSPAN classification results in Hunshandake sandy land

在浑善达克沙地正蓝旗沙地区中，植物群落的形成受各类环境因素的影响，结合野外调研发现，群落各层次中占优势的植物为植物群落优势种，其在数量、体积和群落学作用上最为重要，对群落的分类起到决定性或主要影响；与优势种稳定存在、处于非优势地位的为伴生种，与群落其他物种有着广泛的联系，是群落分类的参考物种。优势种与伴生种构成的植物群落主要因生境类型的改变而发生改变，不同生境的植物群落具有显著的差异性[27]。

通过TWINSPAN等级划分，参照《中国植被》分类标准并结合野外采样植物群落的生境类型和物种组成等综合特征，将浑善达克沙地植物群落分为六大类：1)流动沙地植物群落：沙米(Agriophyllumsquarrosum)群落、猪毛菜(Salsolacollina)群落；2)半流动沙地植物群落：糙隐子草(Cleistogenessquarrosa)群落、刺蓬(Salsolaruthenica)群落；3)半固定沙地植物群落：拂子茅(Calamagrostisepigeios)群落、黄柳(Salixgordejevii)群落、披碱草(Elymusdahuricus)群落、柠条(Caraganakorshinskii)群落、杨柴(Hedysarummongolicum)群落；4)固定沙地植物群落：糙隐子草群落、沙蒿(Artemisiadesertorum)群落、黄柳+杨柴群落、冷蒿(Artemisiafrigida)+糙隐子草群落、沙柳(Salixcheilophila)+杨柴群落、沙打旺(Astragalusadsurgens)群落、柠条群落、榆树(Ulmuspumila)+柳灌群落、樟子松(Pinussylvestris)+沙柳群落；5)河泛地群落：金莲花(Trolliuschinensis)群落、地榆(Sanguisorbaofficinalis)群落、芦苇(Phragmitesaustralis)群落、乌柳(Salixcheilophila)群落、水麦冬(Triglochinpalustre)群落；6)林地植物群落：杨树(Populus)群落、榆树群落(表2)。

2.2 群落潜在分布及其适宜性分布结果

2.2.1Maxent模型模拟精准度及各群落主导环境因子

基于潜在环境因子构建的各类生境植物群落适宜性分布模型，除了半流动沙地和固定沙地植物群落训练数据的AUC值都>0.900，表明模型模拟效果达到了非常好的标准，半流动沙地植物群落的训练数据的AUC值为0.883，固定沙地植物群落的训练数据AUC值为0.895，模型模拟效果好。

根据29个环境因子对各类生境植物群落分布的贡献量，模拟分布前3贡献量的环境因子及训练集AUC值见表3。年均降水量和积温为沙地植物群落分布模型的主要贡献因子，即为影响各生境类型植物群落的主要因素。以半流动沙地植物群落分布模型为例，年均降水量(34.5%)和积温(17.8%)占到了五成以上的贡献率。流动沙地、半固定沙地、河泛地以及林地植物群落的最大贡献率因子分别为地表土壤粘土含量(34.0%)、坡向(33.7%)和地表土壤pH(KCl)(23.5%和22.8%)。整体可见，对浑善达克沙地植物模拟贡献量较大的环境因子是年均降水量、积温、高程、地表土壤pH(KCl)、大气干燥度、大气气压以及地表土壤粘土含量。

表2 浑善达克沙地不同群落类型汇总Table 2 Summary of different community types in Hunshandake sandy land

表2(续)

表3 基于刀切法检测29个环境因子对Maxent模型模拟各类生境植物群落分布的贡献率及AUC值Table 3 Contribution and AUC value of 29 environmental factors to Maxent model for simulatingplant community distribution of different habitat types based on knife-cutting method

2.2.2各类生境植物群落空间适宜性分析

对各类生境植物群落分布概率-环境变量关系曲线进行量化分析，得到其环境因子的适宜范围(表4)。正蓝旗年降水量自东南向西北递减，东南部年降水350～450 mm，西北部为250～300 mm。在气象因子中，从流动沙地到固定沙地的植物群落对年均降水量的需求量不断增加；而半固定和固定沙地植物群落对积温的需求量相比较流动和半流动沙地植物群落减少，从2 030～2 560 (d·℃)减少到1 400～2 300 (d·℃)；在土壤方面，对土壤粘土含量需求从17.8%～32.0%逐渐降至10.0%～23.9%，对土壤阳离子交换量的需求从9.8～20.0 cmol/kg 逐渐放宽至10.2～45.0 cmol/kg，对土壤pH(KCl)需求从5.9～7.1降至5.0～6.8；在地形上，坡度方面除了半固定沙地植物群落适应40°以内的范围，其余沙地类型的植物大多适宜25°以内区域；坡向上除了半固定沙地植物群落不适宜在迎风坡生长，其他沙地类型的植物群落在各坡向均有分布。结合表3，总体上降水量对流动沙地至固定沙地的植物的分布起到决定性作用。河泛地植物群落对降水量的需求并不严格(280～370 mm)，但对积温的需求量相对较高(2 150～2 550 (d·℃))，且土壤粘土含量(16.2%～32.0%)以及阳离子交换量(11～50 cmol/kg)偏高。林地植物群落则对降水量需求是各类生境中最大的(322～448 mm)，对土壤各方面需求则相对较为宽泛。

表4 各类生境植物群落环境因子适宜性要素范围Table 4 Scope of suitability lements for environmental factors of plant communities in different habitat types

2.2.3沙地植物适生性状况

根据表2各类植物群落的物种组成，将各类生境植物适宜性数据通过GIS栅格叠加得到各种植物的适生性状况(图4)。根据1.3.5的沙地植物适宜性指数划分等级，绿色区域为适宜性指数≥0.30的沙地植物适宜区，白色部分为适宜性指数<0.30的不适宜区。流动、半流动沙地多分布于正蓝旗北部，属沙漠型草原类型。沙米、猪毛菜是流动沙地的先锋植物以及植物群落的建群种，可在研究区大部分地区种植，包括降水量相对较少的正蓝旗西北部区域，适宜区面积为9 463.53 km2。半流动沙地的群落类型大致分为以一年生草本为优势种的群落以及以多年生草本为优势种的植物群落，例如刺蓬和糙隐子草群落，分布在除流动沙地之外的沙地，后期也渐渐作为伴生种分布在固定沙地中，适宜区面积为8 551.13 km2，占研究区面积的83.98%。

图4 沙地主要物种适宜性区域图(示例)Fig.4 Regional map of suitability of main species in sandy land (example)

河泛地多分布于正蓝旗西北部到中部区域，由隐域性的草甸植物组成，多分布于正蓝旗的河、湖岸低地且在丘间沟谷洼地汇水地段上有小面积的分布，地榆、水麦冬为此代表性植物种，适宜区面积为761.17 km2，占研究区面积的7.48%。西部混生冷蒿、糙隐子草和克氏针茅(Stipakrylovii)等，组成典型草原植被类型。

正蓝旗南部为低山丘陵，多宽谷草原分布。半固定沙地迎风坡基本不生长植物，背风坡多生长黄柳、柠条、杨柴和沙打旺群丛，间杂以河泛地多分布的披碱草、拂子茅等，后者适宜区面积为4 571.89 km2，占研究区面积的44.90%。固定沙丘阳坡植被较阴坡稀疏，常见植物种为沙蒿和冷蒿，适宜区面积为8 169.33 km2，占研究区面积的80.23%；阴坡植被除乔灌木外还分布有蒿属半灌木群丛、沙生丛生禾草、杂类灌丛等，例如乌柳、沙柳、杨柴和黄柳群落等，适宜区面积为3 387.56 km2，占研究区面积的33.27%。坡麓长有榆树以及沙生冰草(Agropyrondesertorum)等，其中榆树适宜区面积为3 826.17 km2，占研究区面积的37.58%。杨树等乔木多适宜于东部区域，适宜区面积1 819.45 km2，占研究区面积的17.87%。

结合GIS空间分析技术，将研究区域建筑、耕地、湖泊等立地类型以及各类植物适生性区域予以叠加显示，在区域空间上对植被分布及适宜类型进行直观展示(图5)。以正蓝旗桑根达来镇东部为例，东部区域分布沙地、草场以及湖泊，适宜种植生长沙米、猪毛菜、刺蓬和糙隐子草等沙地植物，草场上适宜种植拂子茅、沙打旺和杨柴等，河泛地适宜种植地榆、水麦冬和芦苇等。在决策时，即可据此安排相应的物种进行植被恢复重建工作。

图5 正蓝旗立地植物适宜性分布Fig.5 Suitability distribution of site plants in Zhenglanqi

3 结论与讨论

本研究通过植物分布点数据以及气象、地形、土壤三类环境数据，运用最大熵模型和GIS空间分析技术在30 m空间尺度上模拟了浑善达克沙地正蓝旗地区植物的适宜性分布。根据ROC曲线，分布区模型的AUC值均0.883，表明该模型预测结果精确，与前人结论一致，可用于该地区的适宜性分布研究[22]。

浑善达克沙地位于内蒙古锡林郭勒盟草原南端，属于干旱、半干旱区域，对水热条件变化较为敏感。如西北干旱区[34]、内蒙古草原[22,35]、内蒙古自治区西部[36]的研究表明，水热因子对该区域植物群落分布存在较大影响。在本研究中，环境因子中对浑善达克沙地植物模拟贡献量较大的是年均降水量、积温、高程、地表土壤pH(KCl)、大气干燥度、大气气压以及地表土壤粘土含量，其中年均降水量和积温为主要贡献因子，这与以往的研究结果基本一致，表明水热因子对沙地植物分布有较大的影响[4,6,37]。气候变化对干旱、半干旱区域生态系统结构的影响有重要的作用。在本研究中，从流动沙地到固定沙地的植物群落对年均降水量的需求量不断增加，对积温的需求相对减少，植被也由一年生沙生先锋植物群落阶段演替至乔灌草混生沙地疏林阶段。与Volder等[38]和Rockin等[4]研究结果相似，降水量是群落生态结构最主要的影响因子。并且积温的变化使潜在蒸散发发生改变，亦影响到干旱区植被的分布[22]。因此，发展草原节水和保水技术将有利于维持干旱区植被生态系统的稳定。

在浑善达克沙地流动沙地向固定沙地正向演替的过程中，植物群落优势种和伴生种发生更迭，群落结构趋于复杂，土壤阳离子交换量逐渐增加。土壤阳离子交换量为土壤胶体所能吸附各种阳离子的总量，基本上代表土壤可能保持的养分数量，可作为评价土壤保肥能力的指标。本研究中随着沙地的逐步固定，土壤肥力得到改善，与其他相关研究结论一致，万勤琴[39]通过对内蒙古呼伦贝尔沙地流动沙地、半固定沙地、固定沙地和典型草场等不同类型群落及土壤的调查研究，沙地逐步固定的过程中，土壤结构和理化性质得到改善，植物种类增多；Zhang等[40]通过主成分分析表明毛乌素沙地植被恢复模式中，随着植被恢复，土壤阳离子交换量增加，土壤质量逐渐改善。在决策中结合沙地生境类型，对退化草场进行草场围封，加大优良适宜植物种比例，改善草场质量；对流动、半流动沙地进行沙障固沙以及发展保水技术，防风阻沙，遏制流沙蚀积；对固定和半固定沙地栽种固沙适宜植物种，促进土壤形成，改善土壤肥力[39]。以此为浑善达克沙地生态系统的管理和调控提供理论依据，为进一步遏制沙漠化扩展和改善区域生态环境奠定基础。

在植物适宜性空间分布的研究中，通过实地调查、文献查询和数据库检索等方式整合植物分布数据。其中标本鉴定的正确性、分布记录的准确性以及标本采集方法是否近似于随机采样是物种地理分布模拟结果影响的关键因素[32]。同时本研究考虑了气象、土壤和地形相关的环境因子，没有考虑种间竞争和极端气候事件以及人类活动等其他环境因子的影响，由于竞争、经营、病虫害、人类活动和极端气候事件等都可能造成植被消失，因此这些环境因子都可能会影响分布模型的结果及适宜分布。因此在对采样点分布是否均衡合理和环境因子的分析基础上，对物种模拟分布还需要做进一步的研究[41]。