全 文 ：　第 17卷　第 4期 内　蒙　古　草　业 Vol.17 , No.4　2 0 0 5年 12月 Inner　Mongolia　Prataculture Dec., 2005
　文章编号:1009—1866(2005)04—0001—05
冰草属植物生态地理分布和根系类型的研究
陈世钅黄 ,齐智鑫
(内蒙古农业大学生态环境学院 ,内蒙古　呼和浩特　010018)
摘要:通过对草地文献研究和生产实际调查 ,提出冰草属植物在我国生态地理分布的面积。冰草草原为 164.03
万 hm2 ,冰草为优势种或建群种的群落面积达 41.14 万 hm2 。并提出属内种易于生态变异和属间植物杂交较为
普遍 ,同时植物根系类型可出现 2～ 3 种。根系类型多 、有利于充分利用土地资源和保持产量稳定性。
关　键　词:冰草属植物;生态地理分布;根系类型
中图分类号:S543+·9　　文献标识码:A
　　冰草植物是北方草地普遍分布的植物种类 ,是
返青早 、枯黄迟的禾草。对缓解饲草奇缺的问题具
有十分重要的作用。为牛 、羊 、马等各种家畜喜食 ,
尤其马和羊最喜食。茎叶柔软 ,营养价值高 ,抽穗
期营养价值高 ,干枯后适口性下降 ,冬春植株保存
良好 。适应性强 ,是极强抗旱 、耐寒 、耐碱 、耐贫瘠 、
耐沙埋 、耐践踏 ,是一种放牧和打草兼用型的牧草 。
作为典型草原和荒漠草原改良沙质草地补播首选
牧草 ,也可用来固沙保土。总之 ,冰草植物具有重
要饲用价值 、生态价值和遗传价值的牧草资源 。
1　由来 、范围和特点
冰草(Agropyron sp.)属于禾本科(Gramineae)
禾亚科(Agrostidoideae Keng)大麦族(Hordeeae
Bentham)小麦亚族(Triticinae Bew s),冰草属(A-
g ropy ron Gaertner)模式种为 A.cristatum (L.)
Gaertn.(Bromus cristatus L.)。
冰草属(Agropy ron)是 J.Gaertn.在1770年从
雀麦属 Bromus中分出确立的一个新属 。其属名
为希腊字 ag rios “野生”和 pyros “小麦” ,指本属最
先发表时两种均系小麦田中之杂草。冰草属存在
着“广义的”和“狭义的”两种见解。广义的冰草属
是一个很大的属 。据 20世纪 60年代初初步统计 ,
国内外已正式发表过的种数近 500种之多(不包括
亚种 、变种及变型)。不同学者对狭义冰草属的分
类也不完全一样 ,我国采用“狭义的”冰草属 ,现知
约 100 种左右 ,主要特点在于颖舟形 ,具宽膜质边
缘 ,背部以主脉形成明显的脊 。中国植物志共记载
5个种 ,4个变种 ,一个变型。分别如下:
①冰草Agropyon cristatum (Linn)Gaertn.
多花冰草A.cristatum var.plurif lorum H.L.
Yang
光穗 冰 草 A.cristatum var.pect iniforme
(Roem .et Schult.)H .L.Yang
②沙生冰草A.desertorum (fisoh.)Schult.
毛沙生冰草A.desertorum var.pilosiusculum
Meld.
③沙芦草A.mongolicum Keng
毛沙芦草A.mongolicum var.villosurm H.L.
Yang
④西伯利亚冰草A.sibi ricum (Willd.)Beauv.
⑤根茎冰草A.michnoi Roshev.
从中国植物志的记载仅能说国内报道比此种
类多 、本文也只能重点讨论其中一部分种类 ,特别
是讨论当前生产实际接触较多的种类 。
2　生态地理分布
冰草属(狭义的)主要分布于欧亚大陆草原区 。
收稿日期:2005—11—18作者简介:陈世钅黄(1934—),男 , 教授 ,现从事天然草地生态研究。
从西班牙 、北非至原苏联 、蒙古 、中国一线 ,占种数
的 95%,其中主要集中分布于原苏联 、中国等一些
欧亚国家 ,特别是原苏联欧洲部分 ,北美 、澳洲及新
西兰均少见。目前北美生长的冰草 ,多数是原苏联
引入 。
在分析我国冰草分布时涉及建群种和优势种
概念。本文指的优势种(dominant species)是对于
群落的结构和群落环境的形成有明显控制作用的
植物种 ,建群种(const ruct ive species)是指优势层的
优势种 、即本文指的草原 。冰草属植物在我国境内
成为群落优势种和建群种分布面积主要集中于温
带干旱半干旱地区 、即中国北方地区(图一)。其中
全国温性草甸草原 、高寒草原 、草甸草原 、荒漠草原
和荒漠区的草原荒漠 、干热稀树灌从 、低地草甸 、山
地草甸以及沼泽等均无冰草群落分布。
图 1　冰草植物群落分布省分略图
从冰草植物为群落的优势种和建群种在我国
的分布省份看 ,其面积也不完全相同(表 1),其中
内蒙古冰草分布面积居 10个省份的首位(占全国
冰草群落总面积的 59.89%),新疆居于第 2位(占
总面积的 26.95%), 陕西 、甘肃和青海分别为
4.61%、3.60%和 3.02%。总的来看 ,内蒙古和新
疆占全国冰草群落总面积的 85.84%,是全国的主
要分布区 。
表 1　冰草植物为优势种和建群种草地群落面积的统计
公顷
省　份 总面积 百分比(%)可利用面积 百分比(%)
内蒙古 2545286 61.87 2171337 59.89
新　疆 1018680 24.76 976993 26.95
陕　西 189872 4.61 148958 4.11
甘　肃 148298 3.60 134816 3.71
青　海 124398 3.02 117166 3.23
黑龙江 25741 0.63 21377 0.59
宁　夏 23696 0.58 20527 0.57
省　份 总面积 百分比(%)可利用面积 百分比(%)
辽　宁 21510 0.52 20560 0.67
吉　林 11095 0.27 8322 0.23
山　西 5680 0.14 5680 0.15
合　计 4114250 100.00 3625730 100.00
　　冰草草原即冰草建群的冰草群落 ,全国总面积
为 164.03万 hm2 ,分布于全国 8个省(表 2),其中
新疆冰草草原面积最大(占全国冰草草原总面积的
57.04%,可利用面积占 59.21%,其次是内蒙古冰
草占全国冰草总面积的 24.53%,可利用面积占
23.28%,二者之和分别占 81.56%和 82.49%,是
冰草较为集中的面积。从群落类型而言 ,冰草+冷
蒿群落(Ass.Agropy ron cristatum +Artemisia f rigi-
da)面积最大(总面积为 77.6万 hm2 ,可利用面积
732 033hm2);其次是冰草+杂类草群落 ,面积分别
为 33.9万 hm2 和 31.27万 hm2;第 3位是冰草+
糙隐子草群落(Ass.Agropy ron sp.+Celeistogenes
Squarrosa)和冰草+高山绢蒿群落(Ass.Agropyron
sp.+Seriphidium rhodanthum),分别 20.9 万 hm2
和 17.03万 hm2 、17.76万 hm2 和 17.36万 hm2 。
表 2　冰草草原分布面积统计表
公顷
省　份 总面积 百分比(%)可利用面积 百分比(%)
新　疆 935560 57.04 901426 59.21
内蒙古 402290 24.52 354439 23.28
甘　肃 148298 9.04 134816 8.86
青　海 52702 3.21 48022 3.15
陕　西 49571 3.02 39102 2.57
黑龙江 25741 1.57 21377 1.40
宁　夏 16106 0.98 13690 0.90
辽　宁 10062 0.61 9618 0.63
合　计 1640330 100.00 1522490 100.00
　　在全国境内冰草作为优势种草本群落的面积
不是很多(表 3),总面积达 16.90万 hm2 ,主要分
布于陕西 、青海 、新疆 、宁夏 、辽宁 、山西等省份。
表 3　冰草为优势种群落面积的统计
公顷
群　落　名　称 总面积 可利用面积
长芒草+冰草(Stipa bungeana+
Agropyron sp.) 54827 48940
冷蒿+冰草(Artemisia frigida+
Agropyron sp.) 32271 30077
疏花针茅+冰草(Stipa penicil-
lata+Agropy ron sp.) 41111 40484
2　　　　　　　　　　　　　　　　　内　蒙　古　草　业　　　　　　　　　　　　　　2005年
群　落　名　称 总面积 可利用面积
白莲蒿+冰草(Artemisia sacro-
rum+Agropyron sp.) 40765 38766
合　　计 168974 158267
　　灌丛化中冰草为优势种的面积 ,是一类特殊的
植被类型。全国总面积达 230.49万 hm2 ,可利用
面积 194.49万 hm2(表 4)。分别占全国冰草群落
总面积的 56.02%和 53.64%,可见灌丛化冰草群
落面积是相当可观的 。其中 ,内蒙古总面积占全国
灌丛化冰草群落面积的 92.97%,可利用的面积
93.65%。灌丛化的植物 , 主要有小叶锦鸡儿
(Caragana microphylla)、柠条锦鸡儿(C.intermedi-
a)、家榆(Ulmaceae Pumila)、胡枝子(Lespedeza pi-
color)等。
表 4　灌丛化冰草群落面积统计表
公顷
省　份 总面积 可利用面积
内　蒙　古 2142996 1816898
陕　　　西 100708 75506
新　　　疆 50147 44247
吉　　　林 11095 8322
合　　　计 304946 1944973
　　冰草植物除了在群落中为建群种煌优势种之
外 ,它在糙隐子草草原 、丛生小禾草草原 、针茅草
原 、长芒草草原 、克氏针茅草窄 、大针茅草原 、羊草
草原 、羊茅草原等群落作为伴生成分出现。随着气
候干旱 、利用强度加大 ,草场沙化面积越来越扩大 ,
为冰草属植物创造良好侵入 、定居和扩大的生态环
境 ,从辐改变原生群落种类组成与群落结构 ,进一
步发挥冰草在群落中的作用。
3　根系类型:
植物本身特性即生物学特性。生态条件对植
物的影响 ,所形成的特性 ,称为生态学特性。冰草
属植物在自然条件下 ,种内多变异 、种间存在过度
类型 ,例如冰草(A.cristatum)小穗的颖与外稃被毛
与否 ,仅在内蒙古境内就有 3种类型小穗。从分类
角度冰草现已知有 20多个变种;沙生冰草 4 个变
种 ,西伯利亚冰草有 7个变种 。从文献报导 ,冰草
属可以分别与披碱草属(Elymus)、黑麦属(Secale)、
小麦属(Triticum)、鹅观草属(Roegneria)、偃麦草
属(Ely trigia)等属间杂交 , 并获得比较稳定的变
异。
植物体三分之二是在土壤中 ,是植物器官主要
组成部分 。根系同样受生境影响 ,即什么样生境 ,
往往造就什么样的根系类型 , 以便更好的利用生
境 ,保证植物适应环境而生存下来 。根系类型的划
分 ,不同学者划分的原则和类型各不相同。但总的
来说 ,根系类型具有生物学特性和生态学特性两者
结合的特点。以冰草属总体而言 ,是以疏丛型为主
的根系类型 ,疏丛型是有极短的根茎 ,根系发达与
否 ,取决于土壤基质含砂多少而异 。从此出发可以
理解为冰草属植物均有根茎 ,因为到目前为止冰草
可以归纳有疏丛型 、根茎 ———疏丛型和根茎型等根
系类型。下列分述几种内蒙古常见冰草属植物的
特点:
根茎冰草(Agropyon michnoi)主要分布于草原
区的沙地和荒漠草原区的河边沙地。由于长期适
应沙地环境 ,根茎得到充分发育而成。当然不能回
避是冰草(A.cristatum)与具有根茎禾草杂交形成
的类型。从目前来说 ,该种生态幅度很广 ,变异大 。
从丘间低地到沙质草原均有分布 ,以羊草草原和针
茅草原是稳定成分。根系类型主要是根茎型(图
2),也出现少量根茎 ———疏丛型类型。
图 2　根茎冰草(Agropyon michnoi)
根系垂直分布图—根茎型
3第 4期　　　　　　　　陈世钅黄等　冰草属植物生态地理分布和根系类型的研究　 　　　　　　　
图 3　沙生冰草(Agropyon desertorum)
根系垂直分布图—根茎型
沙生冰草(A.deserto rum)在粘质土壤上无明
显的根茎 ,形成密集草丛 ,在丛中有短根茎的地下
枝条 。在我国荒漠草原以西分布较为集中 。根据
作者在荒漠草原典型棕钙土上 ,观察到了 3种类型
的根系 ,其中疏丛型占群体株丛 70%,疏丛———根
茎型和根茎型(图 3)占 30%,而后 2种出现与土壤
基质含砂量有密切关系。
毛沙生冰草(A.desertorum var.pilosiusculum)
最早发现于内蒙古正蓝旗和青海二塔拉沙地上 ,它
与沙生冰草的主要区别在于外稃密被长柔毛 ,根据
初步观测 ,它比沙生冰草的优点是千粒重高 、秆粗
壮 、物候期长 、叶深绿等 。根系类型与沙生冰草相
似(图 4),但此变种特性与正种差距较大 ,可能是
一新种 ,有待进一步研究 。
图 4　毛沙生冰草(A.deser torum var.pilosiusculum)
根系垂直分布图—疏丛一根茎型
图 5　冰草(A.cristatum)
根系垂直分布图—疏丛型
冰草(A.cristatum)分布较为广泛 , 广布于东
北 、华北 、内蒙古 、甘肃 、青海 、新疆等地 ,生于干燥
草地 、山坡 、丘陵 、沙地 。从全球来看 ,原产地从东
欧扩大到西伯利亚 。其特点是抗干旱 、耐低温能力
极强 。该种为疏丛型牧草(图五),在土壤沙质较多
的地段上 ,能显出疏丛———根茎型的根系类型。
光穗冰草(A.cristatum var.pectiniforme)此变
种主要特征是颖与外稃全部光滑无毛或疏被 0.1
～ 0.2mm 的微小刺毛。分布于草甸草原和典型草
原的坡地上。该种为根茎———疏丛型根系(图六)。
杂种冰草(A.cristatum ×A.desertorum)是来
源于美国 Aberdeen PMC ,是一种产草量和种子产
量都高的品种 。该品种以疏丛型根系类型为主 ,但
在生活史中 ,往往能见到疏丛 ———根茎型根系。当
株丛地上部分生长旺盛和迅速 ,营养物质供不应求
时 ,根茎就枯死。
图 6　光穗冰草(A.cristatum var.pectiniforme)
根系垂直分布图—根茎—疏丛型
4　　　　　　　　　　　　　　　　　内　蒙　古　草　业　　　　　　　　　　　　　　2005年
图 7　沙芦草(A.mongo licum)
根系垂直分布图—疏丛—根茎型
图 8　毛沙芦草(A.mong licum Keng var.villosum)
根系垂直分布图—疏丛—根茎型
　　沙芦草(A.mongolicum)是典型沙生植物 ,是
沙地植被优势种 ,主要分布于荒漠草原以西的沙地
上 ,并且大量存在 。为疏丛 ———根茎型类型(图
7)。一般在棕钙土和栗钙土上是以疏丛型为主 ,因
受到干旱的影响时 ,根茎枯死或停止生长 ,显示疏
丛型的根系 。毛沙芦草(A.monglicum Keng var.
villosum)与沙芦草的主要区别在于颖及外稃均显
著密被长柔毛 、颖先端具短芒(长可达 2mm)。主
要分布于典型草原和草甸草原的沙地及沙质栗钙
土中 ,通常为群落的伴生种或次优势种。为疏丛
———根茎型根系(图 8),而根茎为短根茎 ,不定根
也不长。
西伯利亚冰草(A.sibiricum)分布于草区沙地 。
在我国境内为疏丛———根茎型。毛稃冰草(A.
sibiricum t.pubif lo rum)与西伯利亚冰草的主要区
别在于外稃背部显著具长柔毛 ,而根系类型没有较
大的差异 。
4　小结与讨论
4.1　冰草属植物是返青早 、枯黄迟 、抗旱抗寒 、耐
瘠薄 、枯枝叶残存好 ,是解决北方干旱区冬春饲草
不足 ,也是早春和冬季避免风蚀 、保护环境的牧草 。
4.2　冰草植物主要分布于我国北方 10个省 ,以建
群种和优势种的群落面积达 411.43 万 hm2 ,可利
用面积达 362.57万 hm2 。从植被类型来看 ,主要
是典型草原 ,其次是荒漠草原 。其中内蒙古占总面
积为首位 ,植物种类也是最多。此外 ,除了冰草为
建群种和优势种群落外 ,该植物普遍分布于群落
中 ,成为群落的伴生种。
4.3　冰草属植物总体为疏丛型根系类型。疏丛中
的枝条是由极端缩小的根茎连接 ,根茎受土壤基质
(沙)影响极大 ,可以形成发达的根茎。因此该属植
物在同一个群落或群体中 ,可以出现不同根系类
型。同一种植物出现不同根系类型 ,有利于充分利
用空间资源 ,保证稳定的产量和提高产量的目的 。
4.4　该牧草分布较广 ,对环境适应性较强 ,属内种
类多变异 ,属间植物多杂交。特别在当前草场沙化
和退化面积越来越扩大 ,同样也促使冰草面积扩
展。对于研究冰草在群落组成成分和结构的作用
具有特殊意义 。
参考文献:
〔1〕中国科学院中国植物志编委会.中国植物志〔M〕.北
京:科学出版社 , 1987(9)3.
〔2〕吴征镒主编.中国植被〔M〕.北京:科学出版社 , 1980.
〔3〕中华人民共和国农业部畜牧兽医司等编 、中国草地资源
数据〔M〕.北京:中国农业科技出版社 , 1994.
〔4〕陈世钅黄主编.中国北方草地植物根系〔M〕.长春:吉林
大学出版社 , 2001.
〔5〕杨锡麟.国产冰草属 Agropy ron J.Gaertn.的初步整理
〔J〕.内蒙古师范学院(自然科学版), 1979(1).
〔6〕刘书润.内蒙古锡林郭勒地区冰草属 Agropyron J.
Gaertn.植物的初步整理〔J〕内蒙古大学学报(自然科学
版), 1982(1).
〔7〕耿以礼主编.中国主要植物图说———禾本科〔M〕.北
京:科学出版社 , 1965.
〔8〕云锦凤等.冰草属牧草的优良特征及应用〔Z〕.现代草
业科学进展 , 2000.
〔9〕陈山主编.中国草地饲用植物资源〔M〕辽宁民族出版
社 , 1994.
5第 4期　　　　　　　　陈世钅黄等　冰草属植物生态地理分布和根系类型的研究