为了研究白刺沙包发育过程中的形态变化、植被状况及土壤理化特性,全面了解白刺沙包的发育规律,寻找适于其发育的土壤理化生境,并对沙漠地区天然植被的保育和恢复及荒漠化防治具有重要的理论价值和现实意义。在甘肃民勤荒漠-绿洲过渡带,采用时空替代法,选择不同发育阶段,研究了以下几项内容:(1)不同阶段沙包的形态特征变化;(2)不同阶段沙包的土壤理化特性变化;(3)不同阶段沙包的植物生长特征变化;(4)不同阶段沙包的群落结构变化,得到以下结论:(1)白刺沙包发育过程是形态特征变化的过程。白刺沙包发育过程中,沙包高度(即沙埋深度,耐沙埋能力)、大小(即冠幅)、体积(即积沙体积,固沙效应)的变化逐渐增大,且沙包的坡度和长度均增大,迎风坡坡长始终小于背风坡,在水平尺度上长轴和短轴协同增长,长轴增长幅度平稳,短轴经历了迅速到平缓的过程。沙包高度和水平尺度由较强的显著关系变为微弱相关。白刺沙包各参数之间的相关性由强变弱。(2)白刺沙包发育过程是土壤理化特性变化的过程。白刺沙包发育过程中,土壤水分增加,0～70cm各层土壤颗粒以细砂粒和极细砂粒(0.1～0.05)为主,中砂粒和细砂粒含量减小,极细砂粒、粉粒和粘粒含量均增大,石砾含量在中期大于初期和成熟期,各阶段粗砂粒含量不显著。土壤总盐量增加,pH值在初期与中期大于成熟期。土壤有机质和全氮含量在中期大于初期和成熟期,土壤速效磷增加而速效钾减少。在土壤理化性质中土壤含水量、含盐量、有机质和速效钾起着主要作用。(3)白刺沙包发育过程是植物特征变化的过程。白刺沙包发育过程中,白刺平均密度减小,而平均高度、新梢长、植物量和盖度均在中期大于初期和成熟期。白刺粗根系生物量集中分布在0～50cm土层,占92%以上,中根系生物量在0～40cm土层最多,其中根系生物量占全部根系生物量的比例在初期沙包为83.32%,中期沙包86.75%,成熟期沙包85.32%,细根系生物量在初期沙包和成熟期沙包0～20cm土层中,分别占49.73%和52.89%,而中期沙包集中于20～40cm土层,占47.66%。根系生物量与土壤含盐量、有机质、全氮、石砾以及粗砂粒含量之间差异不显著。随着土壤水分、速效磷、极细砂粒、粉粒以及粘粒含量的增加,PH值、速效钾、中砂粒和细砂粒含量的减少,白刺中根和细根系生物量增加。粗根系与土壤理化性质各指标间差异不显著。(4)白刺沙包发育过程是植物群落特征变化的过程。白刺沙包发育过程中,各阶段的多样性指数、均匀度指数以及生态优势度都偏低,荒漠植被种组成简单,结构层次明显,具2个层片:灌木层和草本层。群落优势种突出,具有不稳定性。不同阶段各物种种群数量的变化情况与种间相遇的机率相当。中期和成熟期的物种多样性水平显著高于初期,物种较为丰富,主要是中期和成熟期的水分状况和土壤养分状况均比初期的好。初期和成熟期的物种均匀度指数显著高于中期。