新疆野生牧草種質(zhì)資源的調(diào)查與搜集

張薈薈，姜萬利，張學(xué)洲*，蘭吉勇，張一弓，李學(xué)森，王 玉

（1.新疆畜牧科學(xué)院草業(yè)研究所，新疆 烏魯木齊 830000

2.新疆富蘊縣草原工作站，新疆 富蘊 836100）

新疆野生牧草種質(zhì)資源的調(diào)查與搜集

張薈薈1，姜萬利2，張學(xué)洲1*，蘭吉勇1，張一弓1，李學(xué)森1，王 玉1

（1.新疆畜牧科學(xué)院草業(yè)研究所，新疆 烏魯木齊 830000

2.新疆富蘊縣草原工作站，新疆 富蘊 836100）

采取分區(qū)域調(diào)查，輔以點、線、面相結(jié)合的方法對東疆、北疆和南疆不同氣候帶、不同生境的野生牧草資源進行了調(diào)查與搜集，采集到野生牧草種子466份，隸屬23科，85屬，其中特有牧草屬有：鵝觀草屬（Roegneria）、偃麥草屬（Elytrigia）和賴草屬（Leymus）。采集到的適口性優(yōu)良、生物利用價值高或有重大的可持續(xù)利用（育種）基因的牧草屬有：披堿草屬（Elymus）、鴨茅屬（Dactylis）、梯牧草屬（Phleum）、早熟禾屬（Poa）、苜蓿屬（Medicago）、車軸草屬（Trifolium）、驢食豆屬（Onobrychis）、百脈根屬（Lotus）等。通過調(diào)查搜集，不僅為新疆野生牧草種質(zhì)資源保護、研究和開發(fā)利用提供基礎(chǔ)材料，還初步掌握了一些重點屬、種的分布規(guī)律及其與生境條件的關(guān)系，也為其他學(xué)者考察提供科學(xué)數(shù)據(jù)。

野生牧草；種質(zhì)資源；調(diào)查；麥角病

新疆是我國重要的牧區(qū)之一，天然草地遼闊，草地類型多樣，擁有極其豐富的野生牧草種質(zhì)資源[1,2]，它在新疆草地畜牧業(yè)生產(chǎn)及人民生后中發(fā)揮著巨大的、不可忽視的作用。然而，人們對現(xiàn)有草地資源缺乏合理有效的保護和科學(xué)的管理，片面追求牲畜存欄頭數(shù)導(dǎo)致的超載過牧現(xiàn)象普遍存在，加之開墾草地，亂挖藥草，致使草地退化問題愈加嚴(yán)重，許多優(yōu)異牧草種類的原生存進化環(huán)境已被改變，種群退化、物種瀕臨滅絕，種質(zhì)資源流失等問題不斷加劇，遺傳多樣性正在消失[3,4,5,6,7]。因此，搜集與整理新疆野生牧草資源為當(dāng)務(wù)之急，這對于有效保護和合理利用新疆牧草種質(zhì)資源具有重要的意義。新疆植物學(xué)專業(yè)種質(zhì)調(diào)查研究的活動始于20世紀(jì)30年代，建國后又進行過2次野生牧草資源的全面系統(tǒng)調(diào)查，而以育種為目的開展的專項種質(zhì)資源收集和保存源自1980年以后，主要由新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)與工程學(xué)院承擔(dān)完成，1989-1993年新疆畜牧科學(xué)院草業(yè)研究所也曾3次對牧草種質(zhì)資源進行過收集和研究。最近一次考察和搜集野生牧草資源時間是2002年9月中下旬，由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院草原研究所牽頭對新疆北疆地區(qū)的不同氣候帶、不同生境的野生牧草種質(zhì)資源進行了考察與搜集[2]。雖然前期學(xué)者對新疆野生牧草種質(zhì)資源已進行過考察與搜集，但距今已有十多年，這期間氣候和人類活動都發(fā)生了很大的變化，天然草地上牧草的種類組成也隨之改變，為了繼續(xù)調(diào)查、收集和保護新疆野生牧草種質(zhì)資源的種類，同時發(fā)掘有價值的牧草種質(zhì)資源，重點對東疆、北疆和南疆部分地區(qū)的野生牧草種質(zhì)資源進行調(diào)查與搜集，適時、分區(qū)域采集和整理新疆野生牧草資源，并建立活體種質(zhì)資源圃對牧草資源進行遷地保護，以期進一步豐富和擴大新疆牧草基因庫的數(shù)量，搜集到更多稀有或瀕臨滅絕的珍貴物種，為培育牧草新品種提供更多的育種材料。

據(jù)新疆草地資源及其利用一書中統(tǒng)計記載[1]，新疆有野生高等植物4 081種，其中可作為家畜飼用的天然野生牧草資源數(shù)量為2930種，在草地上分布面積較廣、飼用價值較高的有382種，分屬156屬，占牧草資源總數(shù)的13.04%，它們分布于新疆不同的生態(tài)地理區(qū)域內(nèi)，在各種草地類型中扮演著建群種和優(yōu)勢種角色，成為家畜的主要飼草。且在這些牧草中，有不少是優(yōu)良牧草和具地方特色的牧草種質(zhì)資源，在全國享有盛名，而世界上一些重要的優(yōu)良牧草如：冰草 （Agropyron cristatum）、鵝觀草（Roegneria kamoji）、偃麥草（Elytrigia repens）、苜蓿（Medicago sativa）、甘草（Glycyrrhiza uralensis）、木地膚（Kochia prostrata）、駝絨藜（Ceratoides latens）、苔草（Carex polyphlla）等，在新疆都有其野生種質(zhì)資源分布。

新疆牧草地資源具有地理區(qū)域分布不均的特點，如果把全疆分為南疆、北疆和東疆三個區(qū)域，則北疆地區(qū)草地總面積達2.73×107hm2，占有全疆53.29%以上的牧草地資源；南疆地區(qū)次之，牧草地面積為1.94×107hm2，占全疆總量的37.96%；東疆地區(qū)最少，總面積僅為4.47×106hm2，占全疆總量的8.74%。在14個地州（市）中，牧草地資源量最為豐富的是阿勒泰地區(qū)，面積為9.63×106hm2；其次為巴音郭楞蒙古自治州和塔城地區(qū)，面積分別為8.27×106hm2和6.43×106hm2；牧草地資源最為稀少的是克拉瑪依市，面積僅為2.3×105hm2[8]。根據(jù)新疆牧草資源的這種分布特點，有重點地在不同區(qū)域調(diào)查和收集野生牧草資源。

1 調(diào)查路線及方法

1.1 調(diào)查工具

網(wǎng)袋、種子袋、剪刀、小鏟子、鐵锨、鐮刀、放大鏡、塑料袋、標(biāo)本夾、吸水紙、GPS（全球定位系統(tǒng)）、筆記本、標(biāo)簽、鉛筆、橡皮、數(shù)碼相機、筆記本電腦、《新疆高等植物檢索表》[9]、《新疆植物志》[10-11]和 《新疆主要飼用植物志》[12-13]等。

1.2 調(diào)查路線

調(diào)查搜集的重點區(qū)域是阿爾泰地區(qū)、伊犁地區(qū)、塔城地區(qū)、昌吉州、哈密地區(qū)和南疆部分縣市，跨越80°21′02.11″～94°20′2.15″E，37°00′26.55″～48°43′32.88″N，海拔范圍為435～2 526 m。2012年8月初至2014年9月底歷時3年對新疆28個縣市的植物資源進行調(diào)查與收集，采集區(qū)域途經(jīng)富蘊縣、北屯市、布爾津縣、喀納斯、哈巴河、阿勒泰市、青河縣，塔城市，伊寧市、察布查爾錫伯自治縣、昭蘇縣、特克斯、鞏留縣、鞏乃斯、新源縣、尼勒克縣、伊寧縣，博爾塔拉蒙古自治州，昌吉市、呼圖壁、石河子南山，烏魯木齊縣，哈密市、巴里坤縣、伊吾縣，巴音布魯克，民豐縣、溫宿縣等。

1.3 調(diào)查方法

根據(jù)新疆牧草分布特點，采取分區(qū)域，并輔以點、線、面相結(jié)合的方法進行調(diào)查與搜集。為了提高調(diào)查的效率，首先在野外調(diào)查出發(fā)前，查閱與調(diào)查區(qū)域相關(guān)的自然地理概況、牧草種類分布狀況、生境條件等資料；其次是在調(diào)查區(qū)域選擇重點采集的屬、種；最后是野外考察路線主要分區(qū)域沿山路進行，兼顧城區(qū)周邊和田間地頭等[14]。

每采集到一份牧草種子都需用GPS及時確定其地理坐標(biāo)，并在種子袋上詳細記錄采集地點、日期、生境條件、地理位置、海拔高度、特征特性等信息[14]。在野外考察搜集中，特別注重以下幾個方面：一是新疆特有牧草品種的采集；二是區(qū)內(nèi)各大山系、不同區(qū)域以優(yōu)勢種或建群種地位存在的主要牧草的采集；三是適口性優(yōu)良、生物利用價值高或有重大的可持續(xù)利用（育種）基因的牧草的采集；四是生態(tài)退化的重點區(qū)域內(nèi)，受到嚴(yán)重過牧、旱化的重要牧草及瀕危草地飼用牧草的采集。

2 調(diào)查結(jié)果

2.1 調(diào)查搜集到的野生牧草種質(zhì)資源的基本情況

先后對途經(jīng)的28個縣（市）的牧草種質(zhì)資源進行了實地的考察和搜集，調(diào)查搜集行程達4×104km。重點對禾本科和豆科野生牧草種質(zhì)資源進行廣泛搜集（表1），共采集到野生牧草種子466份，隸屬23科，85屬，142種，其中禾本科201份，豆科102份，同時也采集到了菊科（Compositae）、唇形科（Labiatae）、傘形科（Umbelliferae）、車前科（Plantaginaceae）、鳶尾科（Iridaceae）和燈心草科（Juncaceae）等多種野生牧草資源，并初步確定每一個野生牧草種質(zhì)資源的地理分布位置及坐標(biāo)。采集到的其他科屬有77份，主要為不能確定其具體歸屬的牧草資源，計劃在后期建立活體資源圃時對其進行鑒定和分類。

表1 野生牧草種質(zhì)資源的科、屬統(tǒng)計

2.2 野生禾本科牧草種質(zhì)資源采集信息統(tǒng)計（見表2）

調(diào)查搜集到的特有牧草屬有：鵝觀草屬（Roegneria）、偃麥草屬（Elytrigia）和賴草屬（Leymus）。采集到的適口性優(yōu)良、生物利用價值高或有重大的可持續(xù)利用 （育種）基因的禾本科牧草屬有：披堿草屬（Elymus）、鴨茅屬 （Dactylis）、雀麥屬 （Bromus）、梯牧草屬 （Phleum）、早熟禾屬 （Poa）、大麥屬（Arrhenatherum）、新麥草屬（Psathyrostachys）、剪股穎屬（Agrostis）、冰草屬（Agropyron）、羊茅屬（Festuca）等，其中鴨茅（Dactylis glomerata）、無芒雀麥（Bromus inermis）、老芒麥（Elymus sibiricus）、梯牧草（Phleum pratense）、假梯牧草（Phleum phleoides）、異燕麥（Helictotrichon schellianum）等是天然草地構(gòu)成中的建群種和優(yōu)勢種，是新疆牧草資源中的寶貴財富，類短命植物荒漠胎生早熟禾（Poa bactriana）是一類有特殊利用價值的綠色再生資源，在北疆家畜早春飼料的構(gòu)成中占有重要地位，小獐毛（Aeluropus pungens）是一種適宜于鹽漬化環(huán)境生長的牧草，冰草（Agropyron cristatum）、沙生冰草（Agropyron deserlorum）是建立旱地人工草地和天然草地補播的理想材料。

2.3 野生豆科及其他科屬牧草種質(zhì)資源采集信息統(tǒng)計（見表2）

調(diào)查搜集到豆科牧草屬有：苜蓿屬（Medicago）、車軸草屬（Trifolium）、驢食豆屬（Onobrychis）、百脈根屬（Lotus）、野豌豆屬（Vicia）、甘草屬（Glycyrrhiza）等，其中紅三葉（Trifolium pratense）、白三葉（Trifolium repens）、野火球（Trifolium lupinaster）、黃花苜蓿（Medicago falcata）、廣布野豌豆（Vicia cracca）、頓河驢食豆（Onobrychis tanaitica）等植株較高，葉量豐富，含有較高的粗蛋白質(zhì)，是豆科牧草中飼用價值較高的一類；莎草科的苔草屬（Carex）、藨草屬（Scirpus）。其他具有利用價值的植物包括：氣味芳香的植物：百里香屬（Thymus）、芳香新塔花（Ziziphora clinopodioides）、薄荷（Mentha hapiocalyx）；花色艷麗、花期長，具有觀賞價值的植物：大葉補血草 （Limonium gmelinii）、駝舌草 （Goniolimon speciosum）、新疆鼠尾草（Salvia deserta）、千葉蓍（Achillea millefolium）、新疆亞菊（Ajania fastigiata）、柳蘭（Epilobium angustifolium）、準(zhǔn)噶爾金蓮花（Trollius dschungaricus）、糙枝金絲桃（Hypericum scabrum）。

2.4 野生毒害草種質(zhì)資源采集信息統(tǒng)計（見表2）

草場退化的主要標(biāo)志之一是毒害草的比例增加，如何有效地控制毒草蔓延，減少其對畜牧業(yè)和草場帶來的損失，是維護草原生態(tài)環(huán)境確保畜牧業(yè)可持續(xù)性發(fā)展的重要工作之一[15]。故此次考察針對不同地區(qū)退化草地上的毒害草也進行了采集，主要包括白喉烏頭 （Aconitum leucostomum）、披針葉黃華（Thermopsis lanceolata）、白花馬藺 （Iris lactea）、草地老鸛草 （Geranium pratense）、紫萼水楊梅（Geum rivale）、苦豆子（Sophora alopecuroides）、小花棘豆（Oxytropis glabra）和糙蘇屬（Phlomis）等，這些種質(zhì)資源的采集與保存可為毒害草的研究提供基礎(chǔ)材料，也為新疆退化草地的恢復(fù)提供重要的理論參考。

表2 新疆野生牧草種質(zhì)資源采集名錄

續(xù)表

續(xù)表

續(xù)表

續(xù)表

3 討 論

野生牧草都是未經(jīng)過人工馴化栽培，完全處在自然條件下生長發(fā)育和繁衍后代的牧草資源，具有一些栽培品種無法比擬的優(yōu)良抗性和品質(zhì)，是大自然寶貴的基因庫，保存著栽培種不具有或已經(jīng)消失了的特異基因，對于維持自然界生物多樣性和保持草原生態(tài)平衡具有十分重要的作用[16,17,18]。因此為了防止野生牧草資源的流失，通過調(diào)查與采集，初步了解和掌握了新疆一些重點屬；種的分布規(guī)律及其與生境的關(guān)系[19]，考察采集到的特有牧草屬有：偃麥草屬、鵝觀草屬和賴草屬。采集到的適口性優(yōu)良、生物利用價值高或有重大的可持續(xù)利用（育種）基因的禾本科牧草有：鴨茅、無芒雀麥、垂穗披堿草、梯牧草、假梯牧草、荒漠胎生早熟禾、新麥草、溝羊茅、小糠草、冰草、大穗鵝觀草、狹穎鵝觀草、大羊茅、短芒大麥草、短芒短柄草等；豆科牧草有：黃花苜蓿、紅三葉、白三葉、頓河驢食豆、百脈根、廣布野豌豆、甘草等；莎草科的大穗苔草、多花苔草、羽狀剛毛藨草；芳香植物有異株百里香、芳香新塔花等；具有觀賞價值的植物有大葉補血草、新疆鼠尾草、新疆亞菊、糙枝金絲桃、千葉蓍和白花馬藺等。這些野生種質(zhì)資源中有許多都是新疆地方牧草資源，具有極高的保護和利用價值[1]，可為牧草的遺傳育種、深入研究和開發(fā)利用提供了豐富的原生境野生種質(zhì)材料，還有部分可作為蜜源資源和觀賞花卉進行利用與研究。

同時我們發(fā)現(xiàn)新疆天然草地退化嚴(yán)重，草場上野生牧草種質(zhì)資源種類、數(shù)量和構(gòu)成也發(fā)生了變化，一些具有開發(fā)潛力的草種及種群分布正在縮小或消失[20]，加之野生牧草種子成熟不一致，部分種子發(fā)芽率低，易失活，給野生牧草種質(zhì)資源的收集、保存帶來了一定的難度，建議以后在進行野生牧草種子采集時應(yīng)加強與各地、州縣草原站的縱向聯(lián)系，及時有效地重點收集和保護新疆特有牧草品種。

在野生牧草種子整理和清選過程中發(fā)現(xiàn)，伊寧縣、昭蘇、喬爾瑪、哈巴河和巴音布魯克達坂等地區(qū)的禾本科牧草種子基本上均被麥角菌浸染，據(jù)資料顯示，這種真菌菌核（麥角）內(nèi)含有多種有毒的生物堿，不但能使牧草種子減產(chǎn)，還可以造成人畜中毒，引致流產(chǎn)、停乳、痙攣、癱瘓、壞疽，甚至死亡[21]。到目前為止，雖然未見新疆有牲畜麥角中毒的嚴(yán)重事件的報道，但新疆禾本科植物大面積感染麥角菌的現(xiàn)象提示科學(xué)研究人員要密切注意牲畜麥角中毒癥狀的調(diào)查[22]。同時，迅速采取有效措施，抑制麥角病發(fā)生的繼續(xù)擴大對保護當(dāng)?shù)氐牟莸睾托竽翗I(yè)、旅游業(yè)都有積極的意義。

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Investigation and Collection of Wild Forage Germplasm Resource in Xinjiang

ZHANG Hui-hui1，JIANG Wan-li2，ZHANG Xue-zhou1*，LAN Ji-yong1，ZHANG Yi-gong1，LI Xue-sen1，WANG Yu1
（1.Institute of Grassland Research，Xinjiang Academy of Animal Science，Urumqi 830000，China；2.Grassland Management Central Station of Fuyun County，F(xiàn)uyun Xinjiang 836100，China）

The investigation and collection of the wild forage germplasm resources in different climatic zones，different habitats of eastern,northern and southern Xinjiang had been made，using the sub-regional survey with point,line,and face method.The results of this study showed that the 466 wild grass germplasm resources were collected，belonging to 23 families，85 genus,among,which Roegneria，Elytrigia and Leymus were the unique forage grass.There were Elymus，Dactylis，Phleum，Poa，Medicago,Trifolium，Onobrychis and Lotus etc.belonging to the forage grass with good palatability,high biological utilization value or significant sustainable utilization （breeding）gene.Through the investigation and collection we not only provided basis materials for wild forage germplasm resources,protection,research and development and utilization of Xinjiang，but also knew the distribution of some key genera and species，and their relationships with habitat condition，which were also a good scientific datas or other researchers.

wild grass；germplasm resources；investigation；ergot disease

S54

：A

：1003－6377（2015）04－0061-10

新疆維吾爾自治區(qū)公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)經(jīng)費資助項目；國家牧草產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系（CARS-35）

張薈薈（1981-），女，助理研究員，碩士，研究方向為牧草種子生產(chǎn)和草地生態(tài)。E-mail:zhhlcg527@163.com

張學(xué)洲（1967-），男，甘肅人，高級實驗師，研究方向為牧草栽培及草地農(nóng)業(yè)系統(tǒng)技術(shù)。E-mail:cyszhxzh@163.com

2015-05-16，

2015-05-20