秦嶺野生苔草植物資源及坪用價(jià)值

修 娜，吉文麗，張 楊

(西北農(nóng)林科技大學(xué)林學(xué)院，陜西 楊凌 712100)

草坪具有很強(qiáng)的美化和環(huán)保功能，草坪草的研究開發(fā)在很多國(guó)家已經(jīng)成為一門成熟的學(xué)科和產(chǎn)業(yè)[1]。目前, 世界范圍內(nèi)對(duì)草坪植物的開發(fā)和利用多集中在禾本科植物中:早熟禾(Poaspp.)、羊茅(Festucaspp.)、多年生黑麥草(Loliumperenne)、剪股穎(Agrostisspp.)、貓尾草(Phleumpratensis)、結(jié)縷草(Zoysiajaponica)、狗牙根(Cynodondactylon)等, 而其他科的草坪植物僅見(jiàn)于豆科、莎草科等中[2]。這些草坪草多引自歐美國(guó)家，存在不同程度的耗水量大，不耐寒耐旱，耐蔭性差等缺點(diǎn)[3-4]，且要求較高程度的養(yǎng)護(hù)管理，費(fèi)用投入較大。隨著我國(guó)草坪業(yè)的不斷發(fā)展和草坪草科研的進(jìn)行，草種來(lái)源已從簡(jiǎn)單的引種過(guò)渡到在國(guó)內(nèi)尋找適宜的鄉(xiāng)土草種[5-6]。在這種情況下，苔草屬植物以其豐富的種植資源和良好的抗逆性又重新為人們所重視，有關(guān)苔草屬植物的研究成果不斷深入[1]。

苔草屬(Carex)是莎草科(Cyperaceae)最大的一個(gè)屬，全球約2 000種，為多年生植物，多數(shù)分布在溫帶，中國(guó)苔草屬植物約有500種，廣布于全國(guó)各地[2]。該屬植物具有廣泛的用途，不少種類是重要的牧草種質(zhì)資源；還有很多種類是返青早、色澤好、生長(zhǎng)期長(zhǎng)、耐踐踏、耐瘠薄及低矮、纖細(xì)、美化環(huán)境效果好的優(yōu)良草坪地被植物[7]。如果能夠科學(xué)的開發(fā)利用，可大大增加草坪植物種類的多樣性，在一定程度上滿足人們對(duì)草坪草更多的需求。為此,本研究在2008年的調(diào)查工作的基礎(chǔ)上對(duì)秦嶺山區(qū)的苔草資源進(jìn)行補(bǔ)充調(diào)查并進(jìn)行系統(tǒng)評(píng)價(jià)，以期篩選出具有良好適應(yīng)性和觀賞性的草種，為更好地開發(fā)草坪草資源提供基礎(chǔ)。

1 方法和內(nèi)容

1.1調(diào)查方法與內(nèi)容 調(diào)查地點(diǎn)為位于秦嶺中麓陜西境內(nèi)的火地塘、安康的南宮山、鳳凰山和太白山森林公園。秦嶺從青海省的西傾山起，經(jīng)隴南、陜西，到鄂豫皖的大別山，總長(zhǎng)約1 500 km，南北寬20～180 km，海拔多在1 000 m以上，并有不少2 500 m以上甚至3 000 m以上的山峰，主峰太白山(拔仙臺(tái))海拔3 767 m，是中國(guó)東部地區(qū)最高的山峰。秦嶺是黃河、長(zhǎng)江兩大水系的分水嶺和我國(guó)南北方的地理分界線；它阻擋了我國(guó)冬、夏季風(fēng)的南北流通，其北坡為溫帶氣候，南坡為亞熱帶氣候，植被、景觀分界明顯。秦嶺以南河流不凍，植被以常綠闊葉林為主，土壤多酸性。秦嶺以北為黃土高原，1月平均氣溫在0 ℃以下，河流凍結(jié)，植物以落葉闊葉樹為主，土壤富鈣質(zhì)。

2008年5-6月，野外調(diào)查和采集上述4個(gè)地點(diǎn)的野生苔草屬植物資源，2009年5-6月進(jìn)行補(bǔ)充采集。由于火地塘、南宮山、鳳凰山和太白山的海拔高度為620～3 500 m，因此在上述地點(diǎn)各選取高(海拔2 000 m以上)、中(海拔1 000～2 000 m)、低(海拔1 000 m以下)3個(gè)海拔梯度上苔草屬物種均勻的地點(diǎn)做隨機(jī)樣地調(diào)查，采用巢式樣方法確定苔草屬物種的最小表現(xiàn)面積，最小樣方為1 m×1 m,調(diào)查選用往返式路線調(diào)查模式，計(jì)數(shù)每個(gè)樣方內(nèi)的苔草種數(shù)，獲取標(biāo)本和數(shù)據(jù)，同時(shí)攝取照片等。采集的每件標(biāo)本記錄經(jīng)緯度、海拔高度、生境特征，拍攝生境照片，并進(jìn)行分類鑒定。同時(shí)對(duì)有一定觀賞價(jià)值的20種苔草屬植物移栽至西北農(nóng)林科技大學(xué)南校區(qū)苗圃。

1.2苔草屬植物坪用價(jià)值的評(píng)價(jià)方法與內(nèi)容

1.2.1試驗(yàn)材料 將引種的20種苔草屬植物進(jìn)行整理及編號(hào)，材料編號(hào)及種名見(jiàn)表1。

表1 苔草屬植物材料編號(hào)及拉丁文名

1.2.2試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)地位于西北農(nóng)林科技大學(xué)南校區(qū)西南部，氣候溫和，四季分明，雨量適中，多年平均氣溫為13 ℃，夏秋季節(jié)雨量充沛，冬春少雨，年平均氣溫13.2 ℃，年日照時(shí)數(shù)2 163.8 h；年降水量635.2～663.9 mm,由北向南遞增，7、9月是兩個(gè)降水高峰期；無(wú)霜期213 d，土壤為黃土狀亞粘土。

引種栽植時(shí)，每種分別采集6叢，每叢5株進(jìn)行分栽，株行距20 cm×25 cm，栽植深度8～10 cm。栽植后管理措施為：栽植當(dāng)年每10 d灌溉一次，越冬后用秸稈覆蓋進(jìn)行保護(hù)。返青后及時(shí)進(jìn)行灌溉施肥。于2008年10月-2009年6月進(jìn)行坪用價(jià)值的觀測(cè)試驗(yàn)。

1.2.3評(píng)價(jià)方法 目前草坪草的評(píng)價(jià)方法有多種，本研究采用的是景觀-性能-應(yīng)用適合度的綜合評(píng)價(jià)體系[8]，在坪用價(jià)值綜合評(píng)價(jià)體系中共涉及到9個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，指標(biāo)測(cè)定分別采用以下方法:

①顏色：草坪植物反射日光后對(duì)人眼的顏色感覺(jué)[9]。使用SPAD-502葉綠素儀測(cè)定[10]。

②密度：相同栽植時(shí)間內(nèi)新枝條的數(shù)量。記數(shù)每叢草坪植物30 d內(nèi)的新枝條數(shù)。每種草坪植物重復(fù)3次，取其平均值。

③質(zhì)地：草坪草葉的寬窄與觸感的量度，一般多指草坪植物葉片的寬度[9]。選葉齡與著生部位相同的葉片，測(cè)量葉片最寬處,重復(fù)30次。

④高度：草坪植物頂部與地表的平均距離[9]。隨即選取3株，取其平均值。

⑤草坪綠期：草坪綠期是指草坪群落中60%的植物呈現(xiàn)返青之日到60%的植物呈現(xiàn)枯黃之日的持續(xù)天數(shù)。觀測(cè)記錄其枯黃日及返青日，計(jì)算綠期[9]。

⑥草坪均一性指草坪外觀上均勻一致的程度，表示草坪草顏色、密度、生長(zhǎng)高度、組成成分等項(xiàng)目的總體評(píng)價(jià)。草坪均一性取決于兩方面：一是地上枝條在顏色、形態(tài)、長(zhǎng)勢(shì)上的均一、整齊；二是草坪表面的平坦性。其測(cè)定可用某一草坪草類群在單位面積中所占的比例以及這一比例在不同樣方中的變異程度來(lái)表示。測(cè)定方法為目測(cè)法，一般采用五分制評(píng)分法。整個(gè)被測(cè)草坪內(nèi)無(wú)生長(zhǎng)勢(shì)弱的斑塊出現(xiàn)，為均勻，記為優(yōu)；斑塊數(shù)量<5個(gè)，為較勻，記為良；斑塊數(shù)量<10個(gè)，記為中；斑塊數(shù)量<15個(gè)，為不勻，記為差；斑塊數(shù)目多于15個(gè)或面積大，為參差，記為很差。

⑦成坪速度為植株長(zhǎng)出新枝條所需的最短時(shí)間。

⑧草坪強(qiáng)度主要由草坪的固土能力決定，由于草坪草絕大多數(shù)根系分布于0～50 cm的土層內(nèi)，因此本研究根據(jù)其在0～50 cm土層內(nèi)單位莖節(jié)所產(chǎn)生的根量來(lái)估測(cè)草坪強(qiáng)度[8]。

⑨地上生物量測(cè)定以10 cm×10 cm的樣方齊地面用剪刀取樣，每小區(qū)測(cè)定1個(gè)樣方，取樣后稱鮮質(zhì)量，后放入70 ℃烘箱中經(jīng)24 h烘干，即為風(fēng)干質(zhì)量[11-12]。

1.2.4草坪質(zhì)量指標(biāo)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn) 草坪質(zhì)量指標(biāo)的評(píng)分有三級(jí)制、五級(jí)制、九級(jí)制和十級(jí)制等多種形式，本研究采取的是較常使用的五級(jí)制評(píng)分方法，草坪質(zhì)量指標(biāo)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)與相應(yīng)的測(cè)定方法見(jiàn)表2。其中,1表示極差,2表示很差,3表示一般,4表示良好,5表示優(yōu)。不同草坪坪用指標(biāo)的權(quán)重見(jiàn)表3。

表2 草坪坪用性狀的評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

表3 不同草坪坪用指標(biāo)的權(quán)重

1.3數(shù)據(jù)的計(jì)算與分析 試驗(yàn)數(shù)據(jù)用SAS軟件進(jìn)行分析，EXCEL制作相關(guān)的圖表。

2 結(jié)果

2.1苔草屬植物資源種類調(diào)查結(jié)果 苔草屬植物資源的調(diào)查采用野外實(shí)地調(diào)查的方法進(jìn)行，據(jù)有關(guān)資料顯示秦嶺地區(qū)自然分布的已知苔草屬植物種類有64種，6個(gè)變型，5個(gè)變種。對(duì)火地塘、南宮山、鳳凰山和太白山的實(shí)地調(diào)查，共發(fā)現(xiàn)野生苔草屬植物40種，2個(gè)亞屬，19組(表4)。

2.2使用性能評(píng)價(jià) 2008年10月-2009年6月進(jìn)行了引種的不同種類的苔草屬植物的綜合坪用價(jià)值試驗(yàn)，將所得數(shù)據(jù)按表2的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和表3的指標(biāo)權(quán)重進(jìn)行草坪的使用性能評(píng)價(jià)。結(jié)果表明(表5，6，7)，苔草屬植物有很多種，如云霧苔草、陜西苔草、宜昌苔草等都可以保持全年青綠，彌補(bǔ)了現(xiàn)在較為常用草坪草冬季景觀差的缺點(diǎn)。另外，硬果苔草、青綠苔草、宜昌苔草和云霧苔草在使用性能方面的得分較高，這幾種苔草克服了草坪草夏眠現(xiàn)象，可實(shí)現(xiàn)草坪的四季常綠，是過(guò)渡性氣候區(qū)建植觀賞草坪、 游憩草坪、 運(yùn)動(dòng)草坪、 保土草坪的優(yōu)質(zhì)材料。

表4 秦嶺野生苔草屬植物資源調(diào)查的種類與分類

表5 苔草屬植物各項(xiàng)坪用性狀得分

表6 使用性能評(píng)價(jià)

表7 4種草坪類型的綜合評(píng)價(jià)

3 討論

苔草屬中有許多種可以用作草坪草，其與禾本科植物在營(yíng)養(yǎng)體上的主要區(qū)別為:禾本科的秸稈為圓柱形，中空，葉呈兩列著生;莎草科的稈為三棱形、實(shí)心，葉呈3列著生。在用作草坪草種方面，目前使用較廣的有卵穗苔草、異穗苔草和白穎苔草。這幾種苔草都適用于寒冷潮濕區(qū)，寒冷半干旱及過(guò)渡帶，對(duì)土壤肥力的要求較低，耐旱、耐寒、耐蔭、適應(yīng)性強(qiáng)，但質(zhì)地柔弱，葉細(xì)、耐踐踏性較差。多用于封閉的觀賞草坪和一般綠地，也可用于林下草坪，同時(shí)也是干旱坡地理想的護(hù)坡材料。白穎苔草葉綠、纖細(xì)、外形整齊美觀，可用作觀賞和裝飾性草坪，又可用作人流量不多的公園、游樂(lè)場(chǎng)所和居住區(qū)的綠化材料。本研究發(fā)現(xiàn)，云霧苔草和宜昌苔草在觀賞價(jià)值上高于其他草坪草種，硬果苔草和青綠苔草更適于作游憩草坪。另外，由于苔草屬本身的耐蔭、耐寒、耐瘠薄特性，在作觀賞草坪、林下綠地和護(hù)坡材料時(shí)更有優(yōu)勢(shì)。

秦嶺地區(qū)植物資源豐富，但在草坪草方面的研究還不充分，特別是對(duì)苔草屬植物的開發(fā)和利用。本研究是對(duì)供試材料一年內(nèi)的綜合表現(xiàn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，但對(duì)于多年生材料至少需要連續(xù)3～5年的觀察與測(cè)定，才能相對(duì)準(zhǔn)確地進(jìn)行評(píng)價(jià)與推廣。因此,需要進(jìn)一步研究，從而為選育適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c(diǎn)、 使用性能高的草坪草品種奠定基礎(chǔ)。

草坪質(zhì)量評(píng)價(jià)是對(duì)草坪整體性狀的評(píng)定，它是多層次、 多準(zhǔn)則的評(píng)價(jià)。本研究采用景觀-性能-應(yīng)用適合度的綜合評(píng)價(jià)體系，對(duì)草坪質(zhì)量評(píng)定進(jìn)行了量化，相對(duì)“九分制”等評(píng)價(jià)方法有了很大進(jìn)步，但很多指標(biāo)是靠目測(cè)法，容易受測(cè)定人的主觀影響，所以健全完善草坪評(píng)價(jià)體系是亟待解決的問(wèn)題。苔草植物一直以來(lái)是作為牧草使用的，限制了其野生資源的多途徑開發(fā)利用?？梢栽诜治銎淇购怠?抗寒性、耐鹽、 耐酸、 耐金屬污染性、侵占性及再生性等特性的基礎(chǔ)上，發(fā)掘苔草屬植物在畜牧業(yè)生產(chǎn)、 生態(tài)治理、 污染環(huán)境生物修復(fù)等領(lǐng)域的利用潛力。

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