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洽草的研究进展及其生态适应特性



全 文 :洽草的研究进展及其生态适应特性
周 澎1,朱凌红1,王艳荣2
(1.锡林郭勒盟环境保护监测站,内蒙古锡林浩特 026000;2.内蒙古大学 生命科学学院,内蒙古呼和浩特 010021)
〔摘 要〕根据历史资料、野外调查数据及栽培试验,对野生洽草的生态适应特性进行了研究,对其利用现状进
行了分析.结果表明:洽草(Koeleria cristata)的生态适应范围十分广泛,几乎遍及内蒙古除荒漠、草原化荒漠和
寒温带针叶林区以外的其它各植物州.洽草生态适应性较强,可以适应腐殖质含量1~17%,C/N5~20,pH5.6~9.0
的土壤;要求大气年降水150~500mm,≥10℃活动积温1600~3200的水热条件;海拔分布范围为820 m ~3000m;
具有良好的耐寒性.洽草是典型草原中优良的补充牧草,能够有效地补充牲畜对微量元素Fe、Ca、Mn等的需求.
野生洽草叶型、叶色独特,具有春季返青早、成坪快、绿期长、草群低矮、密丛生、分蘖能力强、春秋两季坪用价
值高等优良的地被植物特性,作为干旱半干旱地区城市雨养草坪品种具有巨大的开发潜力.
〔关键词〕洽草;分布;生态适应特性
〔中图分类号〕S54 〔文献标识码〕A 〔文章编号〕1671-0185(2014)01-0037-04
Ecological Adaptability Characters and
Research Progress of Koeleria cristata
ZHOU Peng1,ZHU Ling-hong1,WANG Yan-rong2
(1.Xilingol League Environmental Monitoring Station,Xilinhot 026000,China;
2.College of Life Science,Inner Mongolia University,Hohhot 010021,China)
Abstract: Based on Historical data,field survey data and cultivated test,studied the ecological adaptability characters
of Koeleria cristata,analyzed its present situation of research. The results showed that: the ecological adaptability
range of K. cristata is broad,it can distribute in the plant state except desert,steppe desert and cold temperate conifer-
ous forest region in inner Mongolia. K. cristata can live in the soil with content of humus 1~17%,C/N5~20,pH5.6~9.0,
require the precipitation of atmosphere 150~500mm each year,≥10℃active accumulated temperature1600~3200,it
can endure the cold well,its range of height is 820 m ~3000m.As a supplementary forage grass,K. cristata can effec-
tively supply Fe,Ca,Mn to livestock.K. cristata has its own special leaf model and leaf color,it has well characteris-
tics of groundcover plant with re-green early in spring,fast covering the base,long greening period,low turf clump,
thick clump,strong ability of tillering,high lawn-value in spring and fall,it can be exploited as lawn which only live
on rain in the arid and semi-arid region.
Key words: Koeleria cristata ;Distribution; Ecological adaptability characters
洽草(Koeleria cristata(L.)Pers)为多年生广旱生性密丛禾草,作为泛北极种〔2,3〕,它是典型草原地带和森林草原地带内
草原和草原化草甸群落的恒有种,有时在草原群落中作为优势成分或亚优势成分出现,在平坦沙质草原上可成为建群种,
也常见于山地草原中,表现出一定的耐寒性.内蒙古草原孕育着丰富的物种资源,从中选育适应低温条件,具有较强耐寒、
耐旱性特征优良的品种,对于调节牲畜牧草营养结构,节约城市草坪栽培成本,特别是养护成本具有重要意义.我国草坪品种
目前普遍依赖进口,这些外来草坪植物在干旱半干旱地区的大气降水条件下一般不能维持生存,需要人工灌溉补充大量水
分,草坪管理需要较大的投入〔1〕,从乡土植物资源中开发草坪草品种已成为研究的热点〔1,2〕.洽草叶片纤细密集,叶型扁平狭长
条形,宽2~3mm;叶呈灰绿-深绿色,色泽庄重,具备良好的地被植物特征,做为节水型乡土草坪品种发展潜力巨大〔4~7〕.在荷兰
作者简介:周澎,现在锡林郭勒盟环境保护监测站工作.
第29卷 第1期 内蒙古民族大学学报(自然科学版) Vol.29 No.1
2014年1月 Journal of Inner Mongolia University for Nationalities Jan.2014
DOI:10.14045/j.cnki.15-1220.2014.01.014
目前已有洽草Koeleria cristata(L.)Pers cv. Barkoel和Koeleria cristata(L.)Pers cv. Barleria被选育成草坪植物,但是在国内
其购置成本过高,种子市场有可能被外资垄断.
本文作者对洽草(K . cristata)的生态适应特性进行了研究总结,并对其利用现状进行了概括与分析,于2005年6月~9
月、2006年5~11月分别参加了对阴山山脉,以及呼和浩特市—武川县—四子王旗—苏尼特右旗—二连浩特市—锡林浩特
市—克什克腾旗—集宁市—呼和浩特市一线的植被类型野外考察,对沿途地区的洽草进行了认真调查,对其生境进行了
考察记录;仔细查阅了内蒙古大学生命科学院、内蒙古农业大学生态环境学院的洽草标本资料,对洽草的采集地点、生境
特点进行了详细记录,查阅相关文献资料;在此基础上进行总结归纳.同时,对栽培条件下洽草的生态适应特性进行了观察
与试验研究.
1 洽草的基本特征及其生态适应范围
洽草(Koeleria cristata(L.)Pers.),多年生草本植物.秆通常纤细,密丛;叶片纵卷或扁平,下面被短柔毛;圆锥花序紧缩
呈穗状;小穗含2~4小花,长4~5mm,两侧压扁,脱节于颖之上;颖不等长,具1~3脉,边缘膜质,有光泽,宿存;外稃纸质,边
缘及顶端宽膜质,第一外稃与颖片近等长,有不明显的5脉,顶端尖,背部无芒、微粗糙;内稃狭窄,具2脊〔2,4〕.
洽草(K . cristata)在中国产于东北、华北、西北、华中、华东和西南等地区诸省〔4〕,在内蒙古地区其生态适应范围宽广
(图1),是典型草原、森林草甸的常见伴生种,在浑善达克沙地常见,在荒漠草原少见,在荒漠化草原的狼山、荒漠地区的贺
兰山、龙首山有分布;内蒙古植物志对该种植物的记载为〔2〕:洽草K . cristata,旱生植物,泛北极草原种,产全区各州,分布于
我国东北、华北、西北;蒙古、日本、伊朗、西马拉雅、西伯利亚、中亚、远东、欧洲、北美也有.本文结合实地考察数据与标本资
料,编绘了内蒙古自治区洽草分布图.
图1 内蒙古自治区洽草(Koeleria cristata(L.)Pers)生态分布图〔2~5〕
Figure 1 Ecological distribution map of Koeleria cristata(L.)Pers in Inner Mongolia Autonomous Region
2 洽草生态适应特性
2.1 对气候的适应特性
洽草生态适应范围十分广泛,其在内蒙古地区分布范围内的平均气温为-4~7℃,≥10℃活动积温1600~3200℃,大气
年降水范围在150~500mm,气候湿润度0.13~1.0〔3〕.洽草叶型为狭长条形,草质较粗,含水量少、蒸腾慢;根纤细,线状,近地
密丛生长,其根系十分发达,环境干旱时,根毛与周围土壤粘联吸水,土壤含水到一定程度时,根毛与土壤不再粘联,因此
它可以利用较深层次的土壤水分.K.J.Milnes等〔8〕研究表明,Koeleria macrantha在土壤相对含水量下降到13%时仍可以恢复
生长.
内蒙古
自治区
内 蒙 古 民 族 大 学 学 报 2014年38
2.2 对土壤的适应特性
洽草是一种喜氮、喜镁的植物,Jean M.Dixon等〔6,7〕测定英国南威尔士地区洽草(K . cristata)的土壤范围,得出其适应的
pH范围为:5.5~6.3 ,全氮量:5~99%,P:0.31~0.88mg/100g,K:0.12~1.18mg/100g,Ca:3.4~32.4 mg/100g,Mg:1.1~16.4mg/
100g,Ca:Mg0.3~6.8.内蒙古地区的洽草主要分布在黑土(腐殖质含量10~17%,C/N:10~14,pH:5.6~6.6)、黑钙土(腐殖质含
量3.5~12%,pH≈7)、栗钙土(腐殖质含量1.5~4.5%,C/N:5~12,pH>9.0)等土壤基质上;另外也可以分布到褐土(腐殖质含
量4~7%,C/N:13~20,pH:7.8~8.0)、黑垆土(腐殖质含量1~2%,C/N:7~14,pH8.0~9.0)、棕壤(腐殖质含量5~10%,C/N:14~
20,pH:6.5~7.0)等土壤基质上〔3〕;可见洽草耐土壤贫瘠性强,可以适应腐殖质含量1~17%,C/N5~20,pH5.6~9.0的土壤,同时
在含钙、镁较多的壤土、石砾质土壤可以很好的生长.
2.3 垂直分布特性
对基带位于典型草原带的大青山地区洽草的分布调查结果表明,洽草主要分布于大青山山下平原、山体阴坡、山顶等
部位,在海拔2800多米的山顶生长良好,尤其在砾石山顶的山地杂类草草甸,甚至可以成为优势种.洽草还出现在呼仑贝
尔高原北部满洲里一带海拔620m左右丘陵顶部的羊茅草原、大兴安岭中段、南段1000~1500m的阳坡及以上的山地杂类草
草甸、冀北山地1500~1900(2000)m的羊茅草原〔3,9〕中,可以作为共建种与羊茅一起扮演重要的生态角色;另外,在贺兰山海
拔3000多米的高山草甸中洽草也可以良好地生长,表现出良好的耐寒耐土壤贫瘠的特性.
3 洽草的研究利用现状
3.1 牧草特性研究
洽草是蒙古牛和蒙古羊在草原群落特别是在沙地放牧地中的重要日粮植物〔2,10〕.近年来,随着我国牧草研究的不断发
展,在内蒙古草原以及周边地区开展的对洽草等牧草的研究也愈来愈深入〔11~13〕.研究已经证明,在未受割草干扰的群落中,
洽草是恒有伴生种,在群落中地位较低,而刈割或多或少对洽草起到了促进作用〔12〕.
仲延凯等〔11〕从1982起,经过17年在中国科学院内蒙占草原生态系统定位研究站进行刈割实验,羊草生物量明显下
降,洽草生物量增加;仲延凯等〔11〕对实验样地(羊草群落)各种植物的营养元素测定结果表明,洽草作为矮丛生小禾草,是
羊草等牧草的优良补充植物,尤其是其Fe、Ca、Mn相对含量较高,能够有效地补充牲畜对微量元素的需求.徐世晓等〔13〕于
1999、2000先后两年连续测定了洽草的木质素和体外消化率,结果指出洽草的木质素含量在18~20%之间,高于羊草的11~
15%,体外消化率为39~41%,略低于羊草的42%.
3.2 坪用植物特性研究
在荷兰已有洽草Koeleria cristata(L.)Pers cv.Barkoel和Koeleria cristata(L.)Pers cv. Barleria被选育成草坪植物品种,
并被引种到我国北方部分地区;北京林业大学草坪研究所自1996年起引种栽培了1个洽草品种,认为洽草在高密度下可
能形成优良草坪〔16〕.中国农业科学研究院畜牧研究所从美国百绿集团引进一草坪型洽草品种,认为该洽草品种作为草坪草
在我国北方地区很有推广利用价值〔16〕.
具有耐寒、抗寒、耐土壤贫瘠等优良特性的中国乡土野生洽草作为草坪潜在品种所具有明显优势和开发潜力还没有
受到充分的重视.甘肃农业大学草业学院庾强等〔14〕对内蒙古典型草原进行了草坪草种质资源调查,经过野外观察采集了20
种草种,并进行了盆栽和建坪试验,指出洽草(Koeleria cristata)可做为草坪草使用.
作者于2005~2006年对栽培条件下野生洽草的坪用特性初步研究表明,洽草绿期为285d左右,春季返青时间比美国
草地早熟禾(poa pratensis L.优异)早10~15天;洽草草群低矮,丛高在10~15cm之间变化,刈剪后植物地上部分补偿生长速
度较慢,可有效减少刈剪次数;洽草分蘖高峰出现在9~11月,无性繁殖能力高于草地早熟禾;洽草在早春和秋季的坪用特
性优于或不低于草地早熟禾;更重要的是洽草可以在年降水量300~400mm的气候下无需人工灌溉而自然生存,对土壤要
求不严格,作为干旱半干旱地区城市草坪品种具有巨大的开发潜力.
4 小结
4.1 洽草(K . cristata)的生态适应范围十分广泛,在内蒙古地区,除了西部荒漠、中北部草原化荒漠、东北部寒温带针叶林
区以外,其分布几乎遍及其它各植物州.
4.2 洽草对土壤、水分、气候等环境要求十分宽泛,对大气年降水的要求范围在150~500mm,其分布范围的平均气温为-4~
7℃,≥10℃活动积温1600~3200,气候湿润度0.13~1.0.可以适应腐殖质含量1~17%,C/N5~20,pH5.6~9.0的土壤,同时在含
钙、镁较多的壤土、石砾质土壤生长良好.具有良好的耐寒特性.
4.3 洽草是典型草原中羊草等牧草的优良补充植物,能够有效地补充牲畜对微量元素Fe、Ca、Mn等的需求;其木质素含量
在18~20%之间,高于羊草;体外消化率为39~41%,略低于羊草;在多年割草草场中其饲用价值尤其明显.
4.4 野生洽草叶色深绿、株丛矮小、生长缓慢,消耗水分、养分较少,具有天然的耐寒抗热、耐旱耐土壤贫瘠等特征.在国内
外现有研究的基础上,如果能对其需水机理、繁殖特性、结实特性等进行深入研究,则有望将其选育为抗旱型或雨养性草
第1期 周澎等:洽草的研究进展及其生态适应特性 39
坪品种,对于弥补我国当前草坪品种普遍依赖进口,解决现有草坪草人工灌溉耗水严重,修剪频繁等问题,具有重大的现
实意义.
参 考 文 献
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〔责任编辑 齐 广〕
内 蒙 古 民 族 大 学 学 报 2014年40