全 文 :1250-1255
08/2012
草 业 科 学
PRATACULTURAL SCIENCE
29卷08期
Vol.29,No.08
中国沿海地区野生结缕草属分布现状
调查与耐盐性评价
刘 莉,胡 涛,傅金民
(中国科学院武汉植物园植物种质创新与特色农业重点实验室,湖北 武汉430074)
摘要:根据《中国植物志》和地方植物志的记载,以沿海7省及安徽省为重点考察地区,对中国野生结缕草(Zoysia
spp.)资源进行调查和采样,以深入了解现有野生结缕草资源的分布和变化情况,并通过水培法鉴定了所采样品
的耐盐性。结果显示,大部分地区结缕草资源分布基本保持原分布,部分地区由于经济开发结缕草资源减少甚至
消失,种质资源的保护面临严峻的考验。水培试验对野生结缕草的耐盐性初步鉴定显示,结缕草的耐盐性良好,
所有材料在200mol·L-1 NaCl溶液中可以正常生长,不同材料的耐盐程度范围为200~600mol·L-1 NaCl。试
验证明,野生结缕草具有丰富的耐盐差异,是值得保护的优异草坪草耐盐育种材料。针对我国结缕草现有资源状
况,本研究提出几点保护措施:迁地保护;加强结缕草新品种的育种和推广运用;规范结缕草的种子生产和销售;
合理的利用保护;制定可持续性资源管理政策。
关键词:结缕草属;野生资源保护;耐盐多样性;调查
中图分类号:S543+.903.4 文献标识码:A 文章编号:1001-0629(2012)08-1250-06
①
结缕草属(Zoysia)植物为禾本科画眉草亚科的
多年生草本植物,自然分布在亚洲东部、日本列岛、
朝鲜半岛和我国东部地区[1]。结缕草属植物在我国
分布很广,北至辽宁北部,南到福建,东至吉林鸭绿
江中上游,西到陕西东南部。其分布北界的纬度高
达43°,经向分布在东经109°~143°[2]。其生境气候
因子变幅很大,年均温5.2~24.6℃,年较差11.7
~45℃,极端气温-41.8~7.4℃,平均相对湿度
40%~85%。其生长发育对温湿条件要求不严格,
气候适应性很强[3]。
我国生长的结缕草属植物有日本结缕草
(Z.japonica)、中华结缕草(Z.sinica)、大穗结缕草
(Z.macrostachya)、沟叶结缕草(Z.matrella)和细
叶结缕草(Z.tenuifolia)5种,另外日本结缕草和中
华结缕草各有1个变种,日本结缕草有1个变型[2]。
结缕草耐贫瘠、耐旱、耐盐碱、耐践踏,也耐粗放管
理,在水土保持,庭院草地绿化,运动场护垫(减轻碰
撞伤害),高尔夫球场的果岭。开球台、球道以及粗
草区等被大量运用。结缕草还是不可多得的海滨滩
涂绿化和盐碱地土壤改良的优良草种[4]。
结缕草在草坪草中具有重要地位,为了充分利
用我国丰富的野生结缕草资源,董厚德和宫莉君[1]
在20世纪90年代做了关于结缕草生态学及其资源
开发与应用的研究。对中国结缕草属植物的形态特
征分布、形态解剖、生物学特征、种群扩展和群落生
态学的问题做了一系列研究[1]。刘建秀等[2,4-5]也在
同期收集了一些结缕草资源,并针对这些资源做了
一系列关于资源评价和遗传规律的相关研究,如华
东地区的资源多样性研究。后期关于结缕草生殖、
耐寒等性状的遗传规律也有研究[5-9],但是针对结缕
草耐盐性资源的系统的研究还比较少。郭海林等[9]
以中国野生结缕草样品为主要材料,利用SSR标记
对结缕草属种间关系和遗传多样性进行研究,结果
显示中国结缕草在形态、生态型遗传上有丰富的多
样性,种间遗传相似系数较高,在聚类分析中同一归
属地有相聚的趋势。同样,对台湾岛野生结缕草利
用RAPD标记分析遗传多样性研究试验的聚类分
析中也发现相同地理分布的材料具有相聚的趋
①收稿日期:2011-10-30 接受日期:2011-11-16
基金项目:中国科学院知识创新工程重要方向项目“草坪种质资源收集、评价与种质创新(KSCX2-YW-N-068)”
作者简介:刘莉(1975-),女,湖北钟祥人,博士,主要从事草坪草育种研究。E-mail:liuli863863@163.com
通信作者:傅金民 E-mail:jinminfu@gmail.com
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势[10]。以上两个试验都证明地理分布对结缕草的
遗传多样性影响较大。
时隔近二十年,中国的农村城市化进程逐步加
大,农村大片土地被开发,人类过多的活动必然对现
有的野生结缕草的分布产生较大影响。因此,本研
究依据《中国植物志》和地方植物志[1,11-20]对中国野
生结缕草的记录,制定采样调查线路,再次调查结缕
草在各地的分布现状和变化情况。通过水培试验鉴
定采集资源的耐盐性,并依据调查结果制定合理的
保护策略和建议。
1 材料与方法
1.1采样区域 根据相关专业书籍《中国植物志》
和地方植物志[1,11-20],设定8个省为主要采样调查
区域,采样调查点分布于43个市(表1)。
1.2采样方法 调查在2009年7月底至9月进
行。根据制定的采样线路,以省道和国道为行程主
干道,乡间路、田间路结合当地人指导为分支,每隔
10km根据分布规律和生境特点寻找野生结缕草。
找到采样点后,采集植株匍匐茎和地下茎,编号记录
生境、生长等具体内容。记录内容包括采集地点的
经纬度、海拔、土壤目测性状、草坪群落情况,小区周
围可视范围分布情况、是否有成片纯草坪出现、面积
大小、覆盖度、叶片颜色、质地等。拍摄样本来源地
自然生长情况,周围植物及小地理环境(道路、池塘、
田地等)。记录人为干涉情况,距海远近。
1.3资源保存与种质鉴定 2009年7-9月,将
野外采集的结缕草活体植株带土放置于塑料袋中,
保持土壤湿润,带回实验室后,移栽于塑料花盆中,
放置于中国科学院武汉植物园草坪试验基地统一管
理。经过一个生长季后采集直立茎、匍匐茎、花序、
果序和根制作成植物标本,送至武汉植物园标本馆
鉴定。以《中国植物志》记录形态特征为种鉴定标
准。
1.4耐盐性鉴定 2010年5-8月,在温室中进
行结缕草耐盐性的鉴定。每个样品取匍匐茎一小
段,植入6cm口径的水杯中,以陶粒为基质,46L
周转箱为水培容器,1/2Hoagland为营养液,将种
植了结缕草样品的水杯嵌入开孔的木板,悬浮于营
养液中,每2周更换一次营养液,培养2个月后,调
整使各个样品大小基本一致。在1/2Hoagland营
养液中每周增加浓度为200mol·L-1的 NaCl,逐
步提高盐浓度。试验中将所有样品在不同盐浓度处
理前 修 剪 到 5cm,在 0、200、400、600 和 700
mol·L-1的NaCl中处理1周,结束时分别记录生
长高度,并以九分制,根据草坪草(颜色、萎蔫情况、
生长情况)综合质量打分(0为完全枯黄,6为可接
受,9为生长旺盛、颜色正常)。主要根据打分情况
确定结缕草耐盐程度差异。样品在可接受分数以上
为可耐受的盐浓度。试验采用随机区组法,每组3
个重复。
1.5数据处理 根据所有样品的经纬度和种鉴定
结果,利用 DIVA-GIS软件,将采样点定位在地图
上。
2 结果与分析
2.1结缕草分布 在8个省43个市,采集到的样
品共82份,其中不同种占采样总数的比例为:日本
结缕草60%;中华结缕草26%;沟叶结缕草5%;大
穗结缕草7%(表1)。分布的多少与结缕草属不同
种的分布区域与适应性相符[1-2]。从本次调查中的
样品分种分布情况可知,日本结缕草在8个省中除
了广东和海南两省没有外,其他省份都有分布。有
大穗结缕草分布记录的安徽和辽宁没有调查到该样
品(表2)。辽宁的缺失可能是由于日本结缕草分布
较广泛,导致深入调查力度不够;安徽的缺失可能是
因为其属内陆区域,适合大穗结缕草的区域相对较
少,分布较少,难以找到。细叶结缕草与分布记载有
一定差别,《广东植物志》[13]中记载高要有分布,而
此次调查中,在高要未发现细叶结缕草的野生分布。
2.2资源分布变化特点
2.2.1资源丢失 在相关专业书籍《中国植物志》和
地方植物志[1,11-20]中有记载,但是经过调查没有找
到样品致使缺失的地区有安庆、扬州、苏州、临安、瑞
安、厦门、漳州、广州、深圳、阳江、湛江等(表1)。其
中扬州、苏州、厦门、漳州、广州、深圳、湛江的经济开
发程度较大,因而野生结缕草的生存环境被破坏,在
本次调查采样的这些地方没有找到结缕草资源。安
庆、临安、瑞安和阳江等地本身分布比较少,随着人
类活动的频繁,致使结缕草野生资源破坏,难以找到
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分布而缺失。结缕草属不同种在各个省的分布基本
保持不变,但是大穗结缕草和细叶结缕草部分分布
缺失,因而推断结缕草属中大穗结缕草和细叶结缕
草可能受到的破坏更为严重,这是两种需要特别重
视的野生结缕草资源,尤其细叶结缕草是目前绿化
运用的当家草种之一,野生资源更容易被破坏。
2.2.2分布面积很小,合适的分布区减少 由于结
缕草喜光,耐践踏,耐盐碱和瘠薄,因此,在其他植物
无法正常生长的生境,如频繁践踏,土壤瘠薄、盐碱
等环境下,结缕草凸显其优势。结缕草在人类活动
地区的分布生境主要为缓坡、河滩和路边,特别是在
山东胶东半岛和辽宁辽东半岛两个主要分布区的田
间山坡路边、贫瘠山坡、河滩等非常常见,但在分布
较少、立地条件比较恶劣的生境则很难找到。滨海
海岸地区,如盐碱滩涂、海边路旁、海边岩石缝中,除
了一些其他的耐盐植物,在低矮的草本植物中,结缕
草具有很强的生存优势。但是海边滩涂的开发利
用,致使野生滩涂越来越少,旅游的发展也导致海边
生境受人为影响过多,因而结缕草在滨海海岸地区
的分布在逐渐减少。
2.3结缕草资源耐盐多样性 结缕草具有盐
腺,被划分为盐生植物。采集的样品经过统一种植
后,对其表型多样性、耐盐性和分子标记的多样性均
做了调查,结果显示其具有丰富的多态性(数据待发
表,来自本人试验)。通过水培试验测定野生结缕草
资源的耐盐性,其结果表明:所有结缕草样品在200
mol·L-1 NaCl处理下,打分均在6分以上,最高
8.2分,表现为良好耐性。400mol·L-1 NaCl和
600mol·L-1 NaCl的处理,分别有81个和18个样
品得分在6分以上,仍在可接受范围;700mol·L-1
NaCl的最高打分为5.7接近可接受范围,显示出结
缕草具有良好的耐盐性及丰富的耐盐变异特征。结
缕草 具 有 优 异 的 耐 盐 性 经 历 了 很 多 实 验 验
证[4,21-23],因而是耐盐性草坪草选育的重要草种。
除此之外,结缕草在绿色期,形态,老龄叶片形态,耐
寒性都具有较大差异[2,8,24]。结缕草野生资源具有
丰富的生态和遗传多样性及耐盐性变异,对其做适
当的保护是非常必要的。
表2 中国野生结缕草属不同种分布范围比较
Table 2 Distributional comparison of different species in genus Zoysiain China
种名
Species
记录分布[1,2,12-20]
Distribution record
现有分布
Existing distribution
与已有记录比较
Compared with
the existing records
日本结缕草
Z.japonica
北起辽宁,南到福建,东起吉林鸭绿
江,西至陕西东南部
From Liaoning to Fujian Province,east
up to the Yalu river in Jilin,west to
southeast of Shaanxi
辽宁、山东、安徽、
江苏、浙江、福建
Liaoning,Shandong,
Anhui,Jiangsu,
Zhejiang,Fujian
基本相符
Basicaly consistent
中华结缕草
Z.sinica
北起辽宁,南到福建,其经向分布
区更窄
From Liaoning to Fujian province,
narrow distributed in longitude
辽宁、山东、安徽、江苏、
浙江、福建,广东
Liaoning,Shandong,Anhui,
Jiangsu,Zhejiang,
Fujian,Guangdong
基本相符
Basicaly consistent
大穗结缕草
Z.macrostachya
辽宁南部、山东、江苏、浙江
In southern Liaoning,
Shandong,Jiangsu,Zhejiang
山东、江苏、浙江
Shandong,Jiangsu,
Zhejiang
除辽宁外,其他地区相符
Consistent except
Liaoning
沟叶结缕草
Z.matrella
广东、海南
Guangdong,Hainan
广东、海南
Guangdong,Hainan
基本相符
Basicaly consistent
细叶结缕草
Z.tenuifolia
广东
Guangdong
无
None
资源破坏,没找到野生资源
Resource destruction,
didn't find wild resources
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3 资源保护策略
任何一种资源的利用与保护都是矛盾的两个方
面,要更好地、持续地利用野生植物资源,妥善的保
护是基础。针对资源的保护和现状提出几点保护策
略。
3.1迁地保护 采集并集中种植在适应的生长区
域,是对现有资源完整的保护措施,但是活体保持需
要大量的人力和土地。自然条件下,结缕草主要依
靠无性繁殖来繁衍后代扩展其种群生存空间,这种
方式可以在一定时间内保持野生结缕草的遗传特
征。武汉地处华中地区,从生态环境和整体分布来
看是结缕草生长的适应的中间区域,各地的结缕草
能在武汉正常生长和越冬,因此,武汉是合适的迁地
保护种植区域。我国另一种资源丰富的暖季型草狗
牙根(Cynodon dactylon)也同样需要采用收集资源
的方法进行资源保护[25]。
3.2加强结缕草新品种的育种和推广运用,
充分发挥结缕草的优势 结合中国国情和全球
资源节省的原则,发展节能型草坪草是当务之急。
为了加快结缕草育种进程,充分利用结缕草整体资
源,主要研究单位资源应相互交流。
3.3规范结缕草的种子生产和销售,避免强
暴掠夺式的直接开采利用 在我国由于日本结
缕草具有丰富的自然资源,因而有少量日本结缕草
草坪种子生产销售。在没有实施资源保护的情况
下,种子被使用最原始的方法人工收获后出售,甚至
大面积野生结缕草作为草皮直接被铲出售,而致使
大量资源被破坏。因此,应责成管理部门对大面积
野生结缕草草坪实行保护。在此次调查中,仅有安
徽的池州、南陵,辽宁的岫岩、凤城和山东的胶州湾
有较大面积野生结缕草分布,应是重点的保护对象。
3.4合理的利用保护 其一,育种研究与地方相
关单位结合,鼓励推荐在自然分布区绿化选用当地
优质结缕草资源,采用利用加保护的策略。辽宁的
省道两旁运用日本结缕草做路旁绿化成坪后,生长
密集,不容易被其他杂草侵袭,且耐粗放管理,能长
时间保持绿化效果。其二,合理利用并保持结缕草
自然资源。结缕草的分布受人为活动的干扰,其顶
级群落为森林群落。天然结缕草草地的形成是在森
林群落过度破坏、土壤严重流失、其他植物难以生存
而消退的条件下,而形成的致密植物群落。但在结
缕草草地上封山育林后,随着林木的生长和郁闭度
增加,结缕草群落逐渐消失[1],因此直接封育的策略
是不可行的。结缕草只有在人畜适度干扰的情况
下,才能在与入侵群落的物种竞争中获胜而保持群
落的稳定性[1]。安徽、辽宁和山东在此次调查中都
发现了较大面积、成坪的自然结缕草草地,已经成为
放牧的天然草地。合理利用这些自然草地不仅有利
于更新保持,而且使其有一定利用价值,更有利于对
其进行保护。草原自然保护区及其生态旅游的发展
则是可以借鉴参考的方法[21]。
3.5可持续性资源管理 对于重要的可利用资
源,应做到有据可依、有人可管,并将可持续性利用
观念融入资源的管理和运用中。
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China littoral region wild Zoysiadistribution and salt tolerance evaluation
LIU Li,HU Tao,FU Jin-min
(Key Laboratory of Plant Germplasm Enhancement and Specialty Agriculture,
Wuhan Botanical Garden/Wuhan Institute of Botany,Chinese Academy of Sciences,Wuhan 430074,China)
Abstract:Based on the records of flora of China and local floras,distribution and change of wild Zoysia
spp.in 7littoral provinces and Anhui province were investigated in the study.Furthermore,salinity toler-
ances of different accessions from various provinces were identified by using hydroponics methods.The
results showed that Zoysiaspp.resources could be founded in most distribution regions,but reduced or
disappeared in some economic developed regions.The experiment proved that wild Zoysiaspp.possessed a
good salinity tolerance.Al accessions could grow wel under 200mol·L-1 NaCl stress.The salt-toler-
ances of different accessions were ranged from 200to 600mol·L-1 NaCl,which proved that Zoysiaspp.
was good resourse for salt-tolerant plant breeding.However,the status of resource protection with regard
to Zoysiaspp.wis not optimistic in China.It is very urgent to be resolved.Based on our investigation,
some protection strategies of Zoysiaspp.resources in China were proposed:firstly,ex situ conservation;
secondly,strengthening breeding and promoting usage of new varieties in Zoysia;thirdly,standardizing
the seed production and sale pricedure;fourthly,reasonable exploitation of wild resources;and finaly,
making sustainable resource protection policies.
Key words:Zoysia;wild resources conservation;salt-tolerant diversity;investigation
Corresponding author:FU Jin-min E-mail:jinminfu@g
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