新疆焉耆盆地主要三芒草屬植物及其分布與其利用價值

趙 潔， 梅曉紅， 何文革*， 王 英， 米熱古麗， 巴音查汗

(1. 新疆巴州草原工作站，新疆 庫爾勒 841000；2. 新疆巴州和靜縣草原站，新疆 和靜 841300)

新疆焉耆盆地主要三芒草屬植物及其分布與其利用價值

趙 潔1， 梅曉紅2*， 何文革1*， 王 英1， 米熱古麗1， 巴音查汗1

(1. 新疆巴州草原工作站，新疆 庫爾勒 841000；2. 新疆巴州和靜縣草原站，新疆 和靜 841300)

對新疆焉耆盆地三芒草屬植物進行了調(diào)查研究。結(jié)果表明：新疆焉耆盆地主要分布有一年生的三芒草和多年生的大穎三芒草兩種三芒草屬植物，其中，三芒草主要分布于山地荒漠類中的砂礫質(zhì)荒漠亞類、礫石質(zhì)荒漠亞類及平原荒漠類中的砂礫質(zhì)荒漠亞類、沙質(zhì)荒漠亞類；而大穎三芒草主要分布于平原荒漠類中的平原沙質(zhì)荒漠亞類，并在平原砂礫質(zhì)荒漠亞類中也有零星分布；三芒草屬植物作為焉耆盆地幾類主要荒漠中少有的禾本科植物，不僅為放牧家畜及野生草食動物提供較好飼草食物，具有較高的飼用價值，而且還與其他荒漠植物共同構(gòu)筑了焉耆盆地綠洲與農(nóng)區(qū)外圍的重要生態(tài)屏障，又具有生態(tài)價值。

焉耆盆地；三芒草屬；植物；分布；價值

三芒草屬(AristidaL.)系禾本科(Gramineae)下的一個屬，為一年生或多年生草本植物。葉片狹窄，通常內(nèi)卷；圓錐花序頂生；小穗含1花，脫節(jié)于穎之上；穎長披針形，膜質(zhì)，具1～5脈，通常具脊；外稃狹圓柱狀，具3脈，內(nèi)卷，成熟后質(zhì)地變硬，頂端具3芒，芒粗糙或被長柔毛，基盤多尖銳而有毛；內(nèi)稃質(zhì)薄而短小，或甚退化，為外稃所包。該屬共有約150種，主要分布于溫帶和熱帶的干旱地區(qū)。我國有6種，新疆產(chǎn)3種[1]，分別為一年生的三芒草(A.heymannii)和多年生的羽毛三芒草(A.pennata)、大穎三芒草(A.grandiglumis)。有關(guān)三芒草屬的系統(tǒng)學位置一直存在爭議，有些著作將羽毛三芒草和大穎三芒草更名為羽毛針禾(S.pennata)和大穎針禾(S.grandiglumis)[2-4]，也有仍沿用老的命名[5-7]，但無論如何命名，它們都是新疆干旱荒漠區(qū)中重要的牧草資源，并提供極其重要的生態(tài)公益。本文是在巴州第一次和第二次草地資源調(diào)查的基礎上，通過查閱相關(guān)資料，并對焉耆盆地的草地類型進行實地補充調(diào)查，明確了大穎三芒草在焉耆盆地確有大面積分布，填補了巴州第一次草地資源調(diào)查未將該物種列入《巴州草地植物名錄》的缺憾，探究了三芒草與大穎三芒草在焉耆盆地分布特點和利用價值，為其綜合開發(fā)利用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)自然概況

焉耆盆地位于新疆巴音郭楞蒙古自治州(簡稱巴州)東北部，是天山南麓一個半封閉的內(nèi)陸山間盆地，由西側(cè)的霍拉山和東部的克孜勒山、南部的庫魯克塔格山和北部的薩阿爾明山所圍限，地理坐標東經(jīng)85°00′～87°53′、北緯41°15′～42°40′之間，東西長170余公里，南北寬80余公里，面積約1.3余萬平方公里。盆地內(nèi)分布有平原、沙漠、低山(丘)或臺地、湖泊、河流、濕地沼澤等地形地貌，最低海拔為博斯騰湖湖面1 047 m，平原區(qū)海拔在1 050～1 300 m之間。屬典型的暖溫帶干旱荒漠氣候，全年可照時數(shù)4 440.1 h，太陽年總輻射量656.51 kJ/cm2。年平均無霜凍期176 d，年平均降水量74.4 mm，年均氣溫8.2 ℃，極端最高氣溫38.8 ℃，極端最低氣溫-35 ℃。中國最大的內(nèi)陸淡水湖泊—博斯騰湖位于盆地中，流經(jīng)巴州兩條主要河流開都河和孔雀河，巴州所轄八縣一市中的焉耆、博湖、和碩、和靜四個縣以及農(nóng)二師八個農(nóng)業(yè)團場也都位于盆地中。

1.2 研究方法

采用線路調(diào)查、樣方調(diào)查與走訪當?shù)啬撩裣嘟Y(jié)合的辦法，對焉耆盆地三芒草屬植物進行調(diào)查，記錄其生長環(huán)境、生長狀況、分布特點等資料。

2 結(jié)果與分析

2.1 焉耆盆地主要三芒草屬植物

調(diào)查表明，焉耆盆地三芒草屬植物有兩種，分別為一年生的三芒草和多年生的大穎三芒草，同期調(diào)查中未發(fā)現(xiàn)有羽毛三芒草的分布。三芒草為一年生，外稃的芒粗糙而無毛；大穎三芒草和羽毛三芒草雖同為多年生，且外稃的芒均被羽狀長柔毛，但二者在內(nèi)外穎、外稃及芒的長度方面存在明顯差異，分類上也以此為依據(jù)分種。據(jù)《新疆植物志》記載，大穎三芒草生于塔里木盆地至海拔2 500 m的昆侖山山地洪積扇上緣荒漠中的沙丘和沙地上，羽毛三芒草集中分布于準噶爾盆地[1]，而焉耆盆地又是整個塔里木盆地中的一個區(qū)域性盆地，這從另一個層面印證了調(diào)查結(jié)果。

2.2 焉耆盆地主要草地類型及三芒草屬植物的分布與特點

焉耆盆地的草地類型主要以平原荒漠類、低地草甸類為主，并在博斯騰湖的北部和西部分布有一定數(shù)量的沼澤草地類，以及在圍限山體前的低山帶及圍限山體在盆地內(nèi)的局部延伸區(qū)域分布有山地荒漠類。在盆地圍限山體的內(nèi)部區(qū)域，還分布有山地荒漠草原類、山地草原類、高寒草原類、高寒草甸類等類型，但在焉耆盆地草地類型分布的劃分上，一般不將圍限山體內(nèi)部區(qū)域的草地類型劃分為盆地內(nèi)的草地類型。

從表1可以看出，三芒草屬植物在焉耆盆地主要分布于荒漠類，其中，三芒草的分布涉及盆地草地類型2個大類，分別為平原荒漠類和山地荒漠類，占盆地4個主要大類的50%；涉及4個亞類，分別為平原沙質(zhì)荒漠亞類、平原砂礫質(zhì)荒漠亞類、山地砂礫質(zhì)荒漠亞類、山地礫石質(zhì)荒漠亞類，占盆地13個主要亞類的30.7%；因此，三芒草在焉耆盆地屬具有一定分布寬幅的區(qū)域分布種。大穎三芒草的分布涉及盆地草地類型1個大類，為平原荒漠類，占盆地4個主要大類的25%；涉及2個亞類，分別為平原沙質(zhì)荒漠亞類、平原砂礫質(zhì)荒漠亞類，占盆地13個主要亞類的15.3%，但在平原砂礫質(zhì)荒漠亞類僅有零星分布，因此，大穎三芒草在焉耆盆地屬窄幅區(qū)域分布種；羽毛三芒草在盆地相關(guān)草地類型中暫未發(fā)現(xiàn)有分布。

從分布特點上來看，三芒草在焉耆盆地的通常以伴生種的地位參與以膜果麻黃、駝絨藜、昆侖沙拐棗、沙蒿等為主要植被組成的平原沙質(zhì)荒漠，以昆侖沙拐棗、琵琶柴、木本豬毛菜、沙蒿、翅果霸王等為主要植被組成的平原砂礫質(zhì)荒漠，以中麻黃、駝絨黎、無葉假木賊、合頭草等為主要植被組成的山地砂礫質(zhì)荒漠，以中麻黃、琵琶柴、木本豬毛菜、駱駝蓬等為主要植被組成的山地礫石質(zhì)荒漠，并在農(nóng)區(qū)的相關(guān)區(qū)域也有一定數(shù)量的分布。同時，三芒草的自然分布通常又具有很大的隨機性、流動性和不穩(wěn)定性，由于其屬一年生草本植物，其自然分布常受自身結(jié)實的種子數(shù)量、質(zhì)量、休眠以及區(qū)域內(nèi)風向大小、溫度、降水等因素的影響，往往在某些區(qū)域當年形成了良好三芒草片層，而第二年卻稀有三芒草的分布，那些稀有三芒草分布的區(qū)域，某些年份卻能形成較好的三芒草片層；僅在一些水分條件稍好、氣候條件相對穩(wěn)定、受自然因素擾動較少的局部區(qū)域能形成連續(xù)多年的三芒草片層。

在焉耆盆地沙質(zhì)荒漠中，大穎三芒草即可作為伴生種參與膜果麻黃、沙蒿為主要建群種的型，也可與昆侖沙拐棗共同作為建群種構(gòu)成沙質(zhì)荒漠型；同時，由于大穎三芒草具有超強的適應性和抗旱性，在一些沙丘和沙壟處也常出現(xiàn)穩(wěn)定的大穎三芒草單種群落，并通過有性和無性兩套繁育系統(tǒng)進行擴張。相對與一年生三芒草分布的流動性和不穩(wěn)定性，多年生的大穎三芒草分布卻具有相對的固定性和穩(wěn)定性，主要表現(xiàn)在：1)生境相對固定，主要生長在干旱的沙質(zhì)荒漠中；2)分布區(qū)域相對穩(wěn)定，主要集中分布于和碩縣南部山前洪積平原至博斯騰湖以南復沙地的平原沙質(zhì)荒漠中的沙丘及沙地上，雖然在焉耆盆地局部平原砂礫質(zhì)荒漠中也有零星分布，但其僅作為偶見種參與植被群落組成；3)群落地理位置相對固定，在正常條件下，大穎三芒草群落的中心位置基本保持穩(wěn)定，若干年后在該位置仍能找到該群落，只不過在群落的大小、株叢的數(shù)量上發(fā)生變化。

表1 新疆焉耆盆地主要草地類型及主要植被、分布區(qū)域與三芒草屬植物的分布

注：H為三芒草，G為大穎三芒草，P為羽毛三芒草；●、▲、■表示在相應的草地類型中有分布，○、△、□表示無分布。

2.3 焉耆盆地三芒草屬植物的利用價值

在焉耆盆地，兩種三芒草屬植物分布的區(qū)域通常作為四季場或春冬場放牧利用，其植被除三芒草屬植物為草本禾草外，其余多為灌木、半灌木植物，稀有其他禾草和其他草本植物。在這些灌木、半灌木植被中，雖然有些具有產(chǎn)量高、粗蛋白粗脂肪含量高、分布多等特點，但由于具特殊氣味、適口性差、可采食部分少等原因，除駝絨藜、合頭草等屬良等牧草外，其余絕大部分均為中低等牧草，如沙拐棗、霸王、琵琶柴、木本豬毛菜等；有些僅為個別家畜采食，或為其他家畜季節(jié)性選擇采食，如沙蒿、假木賊等；還有一些幾乎為各類家畜基本不采食植被，如麻黃。而三芒草和大穎三芒草不僅葉量豐富，青綠時為各類家畜喜食，而且干枯后莖葉殘存好，草質(zhì)較同生境的其他灌木、半灌木植被柔軟，雖然適口性有所下降，營養(yǎng)成分一般，但仍為各類放牧家畜所樂食，是焉耆盆地主要荒漠中重要的飼草資源，雖在整個牧草體系中分屬中等或良等牧草，但在植被稀疏且主要以灌木、半灌木植被組成的荒漠中，卻具有非常高的飼用價值。同時，這些區(qū)域地廣人稀，除牧戶和放牧家畜外少有人為擾動，又是一些黃羊、野兔等野生草食動物冬春季的覓食場所，而三芒草屬植物也為這些野生草食動物提供較好飼草食物。

由于焉耆盆地的特殊地理環(huán)境和構(gòu)造，其湖泊(博斯騰湖)位于于盆地的底部，其主要農(nóng)區(qū)、綠洲、城鎮(zhèn)等也基本是以盆地中部為中心，逐步向四周輻射狀發(fā)展，而其外圍四周依次向圍限山體方向分布著平原荒漠和山地荒漠，這些縱深幾千米至幾十千米的荒漠帶既是焉耆盆地農(nóng)區(qū)、綠洲、城鎮(zhèn)及重要水源直接面對的荒漠化威脅，又是焉耆盆地農(nóng)區(qū)、綠洲、城鎮(zhèn)及重要水源的重要生態(tài)屏障和緩沖區(qū)，這種屏障與威脅之間的轉(zhuǎn)換主要由荒漠帶上的植被種群種類及其數(shù)量決定；當其植被種類增多、種群數(shù)量不斷繁衍增長，那么這種屏障也就越穩(wěn)固；反之，當其植被種類減少、已有的種群出現(xiàn)退化，那么這種屏障也就轉(zhuǎn)換成了一種威脅。在這樣一條植被稀疏、面積廣闊,且主要由灌木、半灌木組成的荒漠帶上，有三芒草屬植物分布區(qū)域顯然比無三芒草屬植物分布區(qū)域的植物種群數(shù)量更豐富、植被的蓋度更大，其生態(tài)系統(tǒng)也就越穩(wěn)定，構(gòu)筑的生態(tài)屏障也越穩(wěn)固。尤其是在盆地的東南部，全國最大的內(nèi)陸淡水湖、巴州最重要的水域—博斯騰湖，直接面對的就是廣袤沙質(zhì)荒漠，正是由于沙質(zhì)荒漠中分布著多年生的麻黃、沙蒿、沙拐棗、大穎三芒草等防風固沙植物，形成了點點、斑斑、塊塊、片片的植物屏障，阻滯了風沙對博斯騰湖的侵蝕，保護了重要水域，為焉耆盆地及全州經(jīng)濟社會發(fā)展提供了巨大的生態(tài)公益。

3 討 論

野外調(diào)查發(fā)現(xiàn)，大穎三芒草的根系部分通常會向四周輻射狀分生1至數(shù)條橫向根條，這些根條外具沙套，裸露細沙之上或淺埋于細沙之中，根條長短不一，最長可達5 m之遠，末端連有帶垂向根系的幼苗，表現(xiàn)出無性系及克隆植物的特征，這一現(xiàn)象對于羽毛三芒草已有報道[8]，對于大穎三芒草未見研究報道，對于其根系的特征及相關(guān)機理有待于進一步研究；同時，分生橫向根條的大穎三芒草植株又具有開花結(jié)實的特性，即大穎三芒草同時具有有性和無性兩套繁育系統(tǒng)，那么這兩套套繁育系統(tǒng)對其種群的繁衍以及在不同的生境中發(fā)揮的作用等方面的問題，都有待進一步研究。

[1] 新疆植物志編輯委員會．新疆植物志:第6卷[M].烏魯木齊：新疆科技衛(wèi)生出版社，1992:49-51.

[2] 韓彩霞，張浩，李邦，等．新疆針禾屬(Stipagrostis Nees)植物葉片解剖結(jié)構(gòu)的比較[J].干旱區(qū)研究，2011, 28(1)：133-138.

[3] 孫秀霞，齊妍婷，王建明，等．SSR標記對大穎針禾種群遺傳結(jié)構(gòu)的研究[J]．北方園藝，2010, (9)：139-142．

[4] 龍麗紅，王慧，馬曉麗，等．古爾班通古特沙漠羽毛針禾(Stipagrostis pennata)種群種子雨特征[J].干旱區(qū)研究，2014, 31(3)：516-522.

[5] 宮保華，王愛英，趙紅英，等．通過根套結(jié)構(gòu)分析研究羽毛三芒草抗旱機制[J]．中國沙漠，2010, 30(3)：556-559．

[6] 新疆八一農(nóng)學院．新疆植物檢索表：第1冊[M]. 烏魯木齊：新疆人民出版社，1982:266-267.

[7] 崔乃然．新疆主要飼用植物志：第1冊[M].烏魯木齊：新疆人民出版社，1990:6-8.

[8] 買買提·依提．羽毛三芒草的生態(tài)生物學特性及其評價[J].干旱區(qū)研究，1990 (2)：52-56.

The MainAristidain Xinjiang Yanqi Basin and Its Distribution and Utilization Value

Zhao Jie1,Mei Xiaohong2*，He Wenge1*, Wang Ying1, Mi Reguli1, Ba Yinchahan1

(1. Xinjiang Bazhou Grassland Workstation，Kuerle 841000，China;2. Xinjiang Bazhou Hejing Grassland Workstation, Hejing 841300，China)

TheAristidain Xinjiang Yanqi basin were investigated. The results showed that there are two varieties ofAristidamainly in Yanqi basin,AristidaadscensionisandAristidagrandiglumis.Aristidaadscensionismainly distributes in the gravel desert grassland subclass and the pebbly desert grassland subclass of the mountain desert grassland and the gravel desert grassland subclass and the sandy desert grassland subclass of the plain desert grassland.Aristidagrandiglumismainly distributes in the sandy desert grassland subclass of the plain desert grassland, and scattered in the plain gravel desert grassland subclass of the plain desert grassland. TheAristidaas a major rare gramineous plant in desert in Yanqi basin not only has a higher feeding value, it provides good forage for grazing livestock and wild herbivorous animal, but also has ecological value: it constitutes an important ecological barrier in Yanqi basin with other desert plants.

Yanqi basin;Aristida; plant; distribution; value

10.3969/j.issn.1006-9690.2017.01.017

2016-06-18

巴州第二次草地資源調(diào)查工作資助項目。

趙潔(1983—)，女，碩士，畜牧師，主要從事草業(yè)技術(shù)推廣。 E-mail：125298284@qq.com

*通訊作者： 梅曉紅(1975—)，女，高級畜牧師，主要從事草業(yè)技術(shù)推廣， E-mail：1450653819@qq.com; 何文革(1969—)，男，農(nóng)業(yè)推廣研究員，主要從事草地資源研究開發(fā)， E-mail：hwg18997602187@126.com

Q949.9

A

1006-9690(2017)01-0062-04