寧夏鹽池縣大水坑小麥野生近緣植物原生境動態(tài)監(jiān)測及保護(hù)建議

李清善，劉王鎖

(1.寧夏農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)監(jiān)測站，寧夏銀川 750001；2.寧夏防沙治沙職業(yè)技術(shù)學(xué)院，寧夏銀川 750199)

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寧夏鹽池縣大水坑小麥野生近緣植物原生境動態(tài)監(jiān)測及保護(hù)建議

李清善1，劉王鎖2*

(1.寧夏農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)監(jiān)測站，寧夏銀川 750001；2.寧夏防沙治沙職業(yè)技術(shù)學(xué)院，寧夏銀川 750199)

[目的]動態(tài)監(jiān)測寧夏鹽池縣大水坑小麥野生近緣植物的原生境。[方法]通過對寧夏鹽池縣大水坑小麥野生近緣植物5年的圍封保護(hù)措施，動態(tài)監(jiān)測其原生境變化。[結(jié)果]保護(hù)區(qū)內(nèi)共有4種小麥野生近緣植物，即沙蘆草、沙生冰草、披堿草和賴草。保護(hù)區(qū)內(nèi)的小麥野生近緣植物得到了較好的保護(hù)和恢復(fù)。[結(jié)論]該研究可為小麥野生近緣植物資源合理開發(fā)、荒漠治理和防沙治沙的應(yīng)用打下良好基礎(chǔ)。

小麥野生近緣植物；原生境；動態(tài)監(jiān)測；保護(hù)建議

農(nóng)業(yè)野生植物是所有與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人類生活有直接關(guān)系的野生植物。農(nóng)業(yè)野生植物的生物遺傳資源是我國遺傳育種和生物技術(shù)研究的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，是生物多樣性的重要組成部分，是國家可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略資源。農(nóng)業(yè)野生植物是指在農(nóng)區(qū)內(nèi)對人類具有實(shí)用和潛在利用價(jià)值的所有野生植物。因此，農(nóng)業(yè)野生植物是植物資源的重要組成部分，它與人類的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活密不可分，在人類生產(chǎn)和繁衍的歷史長河中，農(nóng)業(yè)野生植物始終是人類賴以生存的重要資源。當(dāng)今人類種植的農(nóng)業(yè)作物都是由野生植物不斷經(jīng)過人工篩選和自然進(jìn)化而來，大量的中藥材、野菜野果、時(shí)尚食品和保健食品都來源野生植物資源，特別是一些藥用植物可以提取出防治疑難雜癥疾病的有效成分。人們通過研究，將農(nóng)業(yè)野生植物優(yōu)質(zhì)、抗逆、抗病蟲害等優(yōu)良基因轉(zhuǎn)育到栽培種中，從而改善了栽培作物品種。由此可見，農(nóng)業(yè)野生植物是極其寶貴的生物資源。

小麥近緣植物主要包括與小麥有親緣關(guān)系的禾本科相關(guān)屬的植物，如山羊草屬、黑麥屬、旱麥草屬、大麥屬、冰草屬、鵝觀草屬、披堿草屬、偃麥草屬、賴草屬、新麥草屬、簇毛麥屬、澳冰草屬等植物。小麥野生近緣植物主要分布在我國西北高原干旱山區(qū)、草原和荒漠草地。為了保護(hù)和開發(fā)小麥野生近緣植物資源，2010年至今，筆者所在單位全面開展了寧夏鹽池縣大水坑小麥野生近緣植物的動態(tài)監(jiān)測。通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，保護(hù)區(qū)內(nèi)共有4種小麥野生近緣植物，即沙蘆草(Agropyronmongolicum)、沙生冰草(A.desertorum)、披堿草(Elymusdahurica)、賴草(Leymussecalinus)，其中，重點(diǎn)逐年監(jiān)測保護(hù)區(qū)近緣植物群落動態(tài)變化與物種消長。掌控它們的種群消長動態(tài)變化及其原因，為小麥野生近緣植物資源合理開發(fā)、荒漠治理和防沙治沙的應(yīng)用打下良好基礎(chǔ)。

1 研究區(qū)概況及動態(tài)監(jiān)測方法

1.1 保護(hù)點(diǎn)自然概況小麥野生近緣植物保護(hù)點(diǎn)設(shè)立在鹽池縣大水坑鎮(zhèn)東南方向郊區(qū)，大地貌為緩坡丘陵，地處鄂爾多斯臺地與紅土高原銜接部，東與陜西省定邊縣紅柳溝鎮(zhèn)接壤，南靠麻黃山鄉(xiāng)，西鄰惠安堡鎮(zhèn)，境內(nèi)海拔緩和平穩(wěn)，均在1 555～1 564 m之間，地帶性土壤為灰鈣土、風(fēng)沙土，耕作土壤有機(jī)質(zhì)含量為0.5%～0.8%，pH 7.5～8.5。保護(hù)點(diǎn)屬典型的大陸性季風(fēng)氣候，氣溫冬冷夏熱，年平均氣溫為7.7 ℃，冬季1月平均氣溫-8.9 ℃，夏季7月平均氣溫22.5 ℃，絕對最高和最低氣溫分別是38.1和-29.6 ℃，≥0 ℃的年積溫為3 430.3 ℃，≥10 ℃的年積溫為2 949.9 ℃。平均年降水量為289.4 mm，7～9月的降雨量約占全年降雨量的60%～70%，冬春少雨雪。該區(qū)太陽輻射量582.2 kJ/cm2，年蒸發(fā)量為2 131.8 mm，年無霜期162 d左右。根據(jù)草原多元順序指標(biāo)分類系統(tǒng)，該地屬于微溫微干草地類，緩坡丘陵亞類，禾本科-雜類草型，植被分布低矮、稀疏，多為荒漠草原的典型代表。

1.2 動態(tài)監(jiān)測方法通過GPS衛(wèi)星定位，在保護(hù)區(qū)內(nèi)選取 “S”形路線，根據(jù)保護(hù)區(qū)大小，隨機(jī)布置固定樣方14個(gè)，在每年8～9月，在原固定設(shè)好的樣方內(nèi)進(jìn)行監(jiān)測調(diào)查，掌握各小麥近緣植物的數(shù)量特征等。每年收集數(shù)據(jù)，運(yùn)用Excel 2003進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析。

1.3 監(jiān)測內(nèi)容2010～2014年逐年測定群落樣方(草地樣方1 m×1 m)內(nèi)近緣植物及主要組成植物的高度、蓋度、密度、多度、重要值，其中重要值計(jì)算如下：重要值(IV)=(相對蓋度+相對高度+相對密度)/3；相對蓋度=(某個(gè)種的蓋度/全部種的總蓋度)×100%；相對高度=(某個(gè)種的高度/全部種的總高度)×100%；相對密度=(某個(gè)種的密度/全部種的總密度)×100%。多度采用Drude的七級制：SOC：極多；COP3：很多；COP2：多；COP1尚多；SP：少；SOL：稀少；Un：個(gè)別。

2 結(jié)果與分析

2.1 植物種類保護(hù)區(qū)內(nèi)植被類型為沙蘆草+長芒草(Stipabungeana)+牛枝子(Lespedezapotaninii)荒漠草原，在某些局部地區(qū)，形成以牛枝子、豬毛蒿、賴草為單優(yōu)勢種的群落片段。通過多年的圍封保育措施，保護(hù)區(qū)內(nèi)植被恢復(fù)較好，尤其是小麥近緣植物沙蘆草恢復(fù)最好。大水坑作物保護(hù)區(qū)從東至西群落植物超過46種，植被稀疏，植物種類較少。根據(jù)5年來的取樣調(diào)查，除了構(gòu)成群落的優(yōu)勢種外，群落中豬毛蒿(Artenmisiascoparia)、賴草、阿爾泰狗哇花(Heteropappusaltaicus)等也稱為群落中的優(yōu)勢物種。除此之外，群落中還伴生有披堿草、黑沙蒿(A.ordosica)、沙生冰草、地梢瓜(Cynanchumthesioides)、糙隱子草(Cleistogenessquarrosa)、白草(Pennisetumcentrasiaticum)、草木樨狀黃芪(Astragalusmelilotoides)、刺葉柄棘豆(Oxytropisaciphylla)，偶見種有砂珍棘豆(O.psammocharis)、叉枝鴨蔥(Scorzoneramuriculata)、絲葉山苦荬(I.chinensisvar.graminifolia)、甘肅蒿(Artemisiagansuensis)、乳漿大戟(Euphorbiaesula)、遠(yuǎn)志(Polygalatenuifoliaceae)、狹葉米口袋(Gueldenstaedtiastenophylla)、老瓜頭(Cynanchumkomarovii)、角蒿(Incarvilleasinensis)、蚓果芥(Torulariahumilis)、鰭薊(Olgaealeucophylla)等。

2.2 相對蓋度與蓋度的動態(tài)變化2010～2014年采用GPS定位設(shè)定了14個(gè)樣方，在鹽池大水坑小麥近緣植物原生境保護(hù)點(diǎn)進(jìn)行逐年跟蹤調(diào)查分析。各小麥近緣植物物種在不同年份各樣方中的相對蓋度和蓋度見圖1。從圖1可知，從2010年開始至今，沙蘆草和賴草的相對蓋度和蓋度逐年增加，呈現(xiàn)上升趨勢，說明這兩種小麥近緣植物在原生境保護(hù)點(diǎn)得到了較好的恢復(fù)；披堿草和沙生冰草的蓋度和相對蓋度上升平緩或不上升。2014年沙蘆草在保護(hù)點(diǎn)內(nèi)的蓋度和相對蓋度最高，分別達(dá)到了48.35%和58.90%，在群落中處于優(yōu)勢地位。這一方面與2014年的降水量較高相關(guān)，同時(shí)也說明通過近些年的圍封保育措施，使得野生小麥近緣種沙蘆草和賴草生長狀況較好，起到了較好的保護(hù)效果，但披堿草和沙生冰草的保護(hù)效果不明顯?？傮w上，相對蓋度大小為沙蘆草>賴草>沙生冰草>披堿草。

2.3 密度、重要值與多度的動態(tài)變化保護(hù)區(qū)內(nèi)各小麥近緣種密度及重要值變化見圖2。從圖2可知，沙蘆草的相對密度在2011年最高，但在2012年最低；平均密度在2013年最低，而在2014年最高，其他目標(biāo)物種的相對密度和平均密度均變化不大；沙蘆草和沙生冰草的重要值逐年上升，而賴草的重要值從2012年開始下降。在所有目標(biāo)物種中，沙蘆草在群落中多度為多(表1)。通過分析，得出在降水充分的年份里，目標(biāo)物種在群落中生長表現(xiàn)良好，在圍封保育措施下，恢復(fù)較好。

表1 不同年份大水坑保護(hù)點(diǎn)小麥近緣植物多度的動態(tài)變化

3 保護(hù)建議

小麥野生近緣植物是生物多樣性最重要的組成部分，是麥類栽培植物的祖先，蘊(yùn)藏著大量高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病蟲、抗逆境及其他特殊性狀的優(yōu)異基因，是確保糧食安全、遏制環(huán)境惡化、加快品種升級換代和食品、醫(yī)藥、能源、環(huán)保等產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新不可替代的戰(zhàn)略性資源。人類對于自然資源的不合理性開發(fā)，生態(tài)環(huán)境嚴(yán)重惡化，尤其是小麥野生近緣植物的棲息地和生存環(huán)境受到了過渡開墾和放牧破壞，直接影響到了其多樣性變化，甚至部分作物野生近緣植物已經(jīng)或正處于瀕臨滅絕的境地。為此，提出以下保護(hù)建議和措施[1]：

(1)重視保護(hù)和利用相結(jié)合的策略，充分發(fā)揮小麥野生近緣植物資源的綜合效益。對于小麥近緣植物資源要加強(qiáng)保護(hù)，合理開發(fā)。由于小麥野生近緣植物蘊(yùn)含極具開發(fā)價(jià)值的遺傳資源，合理開發(fā)豐富的遺傳資源是一項(xiàng)前景較好、效益較高的新型綠色產(chǎn)業(yè)。加快引種馴化等基礎(chǔ)研究，建立多元化的繁殖與栽培示范基地，擴(kuò)大種植面積，為農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

(2)廣泛宣傳，增加認(rèn)知度，提高保護(hù)意識，完善農(nóng)業(yè)野生植物資源保護(hù)的政策法規(guī)體系。我國制訂了很多與農(nóng)業(yè)野生植物保護(hù)有關(guān)的法律法規(guī)，對野生植物資源保護(hù)起到了重要的作用。野生植物保護(hù)執(zhí)法人員應(yīng)該加大宣傳力度，讓更多的農(nóng)民認(rèn)識到農(nóng)業(yè)野生近緣植物的重要性，規(guī)范行為，保障農(nóng)業(yè)野生植物資源在原生境的健康生長。

(3)制定農(nóng)業(yè)野生植物人工培育的激勵(lì)機(jī)制。相關(guān)部門應(yīng)該及時(shí)調(diào)整資源的配置和利用方式，從直接利用野生植物資源迅速轉(zhuǎn)向利用人工培育措施，合理而科學(xué)的開發(fā)，以免造成野生資源的浪費(fèi)和破壞。例如通過減免稅收、優(yōu)惠貸款、開辟綠色通道、擴(kuò)大盈利空間等調(diào)控手段，促進(jìn)農(nóng)民專業(yè)種植合作社的成立，同時(shí)積極與各大研究院校合作，開發(fā)其潛在的價(jià)值。

[1] 農(nóng)業(yè)部農(nóng)民科技教育培訓(xùn)中心等.農(nóng)業(yè)野生植物資源保護(hù)與利用常識[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2010.

Dynamic Monitoring and Protection Suggestions of the Original Habitat for Wild Relatives of Wheat in Dashuikeng Town of Yanchi County of Ningxia

LI Qing-shan1, LIU Wang-suo2*

(1. Ningxia Agriculture Environmental Monitoring Station, Yinchuan, Ningxia 750001; 2. Ningxia Desertification Prevention and Control Technical College, Yinchuan, Ningxia 750199)

[Objective] The research aimed to dynamically monitor the original habitat for wild relatives of wheat in Dashuikeng Town of Yanchi County of Ningxia. [Method] Through five-year enclosure protection measures on wild relatives of wheat in Dashuikeng Town of Yanchi County of Ningxia, we dynamically monitored its original habitat change. [Result] There were four kinds of wild relatives of wheat in protected area, namelyAgropyronmongolicum,A.desertorum,ElymusdahuricaandLeymussecalinus. Wild relatives of wheat in the protected area obtained better protection and restoration. [Conclusion] The research could lay good basis for reasonable utilization of wild relatives of wheat, desert treatment and desertification prevention and control.

Wild relatives of wheat; Original habitat; Dynamic monitoring; Protection suggestion

李清善(1974- )，男，寧夏中衛(wèi)人，助理工程師，從事野生植物保護(hù)與開發(fā)方面的研究。*通訊作者，講師，碩士，從事草地生態(tài)研究。

2014-12-11

S 512

A

0517-6611(2015)04-243-02