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        寧夏鹽池縣大水坑小麥野生近緣植物原生境動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)及保護(hù)建議

        2015-03-01 02:20:45李清善劉王鎖
        安徽農(nóng)業(yè)科學(xué) 2015年4期
        關(guān)鍵詞:近緣蘆草野生植物

        李清善,劉王鎖

        (1.寧夏農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)站,寧夏銀川 750001;2.寧夏防沙治沙職業(yè)技術(shù)學(xué)院,寧夏銀川 750199)

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        寧夏鹽池縣大水坑小麥野生近緣植物原生境動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)及保護(hù)建議

        李清善1,劉王鎖2*

        (1.寧夏農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)站,寧夏銀川 750001;2.寧夏防沙治沙職業(yè)技術(shù)學(xué)院,寧夏銀川 750199)

        [目的]動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)寧夏鹽池縣大水坑小麥野生近緣植物的原生境。[方法]通過對(duì)寧夏鹽池縣大水坑小麥野生近緣植物5年的圍封保護(hù)措施,動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)其原生境變化。[結(jié)果]保護(hù)區(qū)內(nèi)共有4種小麥野生近緣植物,即沙蘆草、沙生冰草、披堿草和賴草。保護(hù)區(qū)內(nèi)的小麥野生近緣植物得到了較好的保護(hù)和恢復(fù)。[結(jié)論]該研究可為小麥野生近緣植物資源合理開發(fā)、荒漠治理和防沙治沙的應(yīng)用打下良好基礎(chǔ)。

        小麥野生近緣植物;原生境;動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè);保護(hù)建議

        農(nóng)業(yè)野生植物是所有與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人類生活有直接關(guān)系的野生植物。農(nóng)業(yè)野生植物的生物遺傳資源是我國(guó)遺傳育種和生物技術(shù)研究的重要物質(zhì)基礎(chǔ),是生物多樣性的重要組成部分,是國(guó)家可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略資源。農(nóng)業(yè)野生植物是指在農(nóng)區(qū)內(nèi)對(duì)人類具有實(shí)用和潛在利用價(jià)值的所有野生植物。因此,農(nóng)業(yè)野生植物是植物資源的重要組成部分,它與人類的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活密不可分,在人類生產(chǎn)和繁衍的歷史長(zhǎng)河中,農(nóng)業(yè)野生植物始終是人類賴以生存的重要資源。當(dāng)今人類種植的農(nóng)業(yè)作物都是由野生植物不斷經(jīng)過人工篩選和自然進(jìn)化而來,大量的中藥材、野菜野果、時(shí)尚食品和保健食品都來源野生植物資源,特別是一些藥用植物可以提取出防治疑難雜癥疾病的有效成分。人們通過研究,將農(nóng)業(yè)野生植物優(yōu)質(zhì)、抗逆、抗病蟲害等優(yōu)良基因轉(zhuǎn)育到栽培種中,從而改善了栽培作物品種。由此可見,農(nóng)業(yè)野生植物是極其寶貴的生物資源。

        小麥近緣植物主要包括與小麥有親緣關(guān)系的禾本科相關(guān)屬的植物,如山羊草屬、黑麥屬、旱麥草屬、大麥屬、冰草屬、鵝觀草屬、披堿草屬、偃麥草屬、賴草屬、新麥草屬、簇毛麥屬、澳冰草屬等植物。小麥野生近緣植物主要分布在我國(guó)西北高原干旱山區(qū)、草原和荒漠草地。為了保護(hù)和開發(fā)小麥野生近緣植物資源,2010年至今,筆者所在單位全面開展了寧夏鹽池縣大水坑小麥野生近緣植物的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。通過調(diào)查發(fā)現(xiàn),保護(hù)區(qū)內(nèi)共有4種小麥野生近緣植物,即沙蘆草(Agropyronmongolicum)、沙生冰草(A.desertorum)、披堿草(Elymusdahurica)、賴草(Leymussecalinus),其中,重點(diǎn)逐年監(jiān)測(cè)保護(hù)區(qū)近緣植物群落動(dòng)態(tài)變化與物種消長(zhǎng)。掌控它們的種群消長(zhǎng)動(dòng)態(tài)變化及其原因,為小麥野生近緣植物資源合理開發(fā)、荒漠治理和防沙治沙的應(yīng)用打下良好基礎(chǔ)。

        1 研究區(qū)概況及動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)方法

        1.1 保護(hù)點(diǎn)自然概況小麥野生近緣植物保護(hù)點(diǎn)設(shè)立在鹽池縣大水坑鎮(zhèn)東南方向郊區(qū),大地貌為緩坡丘陵,地處鄂爾多斯臺(tái)地與紅土高原銜接部,東與陜西省定邊縣紅柳溝鎮(zhèn)接壤,南靠麻黃山鄉(xiāng),西鄰惠安堡鎮(zhèn),境內(nèi)海拔緩和平穩(wěn),均在1 555~1 564 m之間,地帶性土壤為灰鈣土、風(fēng)沙土,耕作土壤有機(jī)質(zhì)含量為0.5%~0.8%,pH 7.5~8.5。保護(hù)點(diǎn)屬典型的大陸性季風(fēng)氣候,氣溫冬冷夏熱,年平均氣溫為7.7 ℃,冬季1月平均氣溫-8.9 ℃,夏季7月平均氣溫22.5 ℃,絕對(duì)最高和最低氣溫分別是38.1和-29.6 ℃,≥0 ℃的年積溫為3 430.3 ℃,≥10 ℃的年積溫為2 949.9 ℃。平均年降水量為289.4 mm,7~9月的降雨量約占全年降雨量的60%~70%,冬春少雨雪。該區(qū)太陽(yáng)輻射量582.2 kJ/cm2,年蒸發(fā)量為2 131.8 mm,年無(wú)霜期162 d左右。根據(jù)草原多元順序指標(biāo)分類系統(tǒng),該地屬于微溫微干草地類,緩坡丘陵亞類,禾本科-雜類草型,植被分布低矮、稀疏,多為荒漠草原的典型代表。

        1.2 動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)方法通過GPS衛(wèi)星定位,在保護(hù)區(qū)內(nèi)選取 “S”形路線,根據(jù)保護(hù)區(qū)大小,隨機(jī)布置固定樣方14個(gè),在每年8~9月,在原固定設(shè)好的樣方內(nèi)進(jìn)行監(jiān)測(cè)調(diào)查,掌握各小麥近緣植物的數(shù)量特征等。每年收集數(shù)據(jù),運(yùn)用Excel 2003進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析。

        1.3 監(jiān)測(cè)內(nèi)容2010~2014年逐年測(cè)定群落樣方(草地樣方1 m×1 m)內(nèi)近緣植物及主要組成植物的高度、蓋度、密度、多度、重要值,其中重要值計(jì)算如下:重要值(IV)=(相對(duì)蓋度+相對(duì)高度+相對(duì)密度)/3;相對(duì)蓋度=(某個(gè)種的蓋度/全部種的總蓋度)×100%;相對(duì)高度=(某個(gè)種的高度/全部種的總高度)×100%;相對(duì)密度=(某個(gè)種的密度/全部種的總密度)×100%。多度采用Drude的七級(jí)制:SOC:極多;COP3:很多;COP2:多;COP1尚多;SP:少;SOL:稀少;Un:個(gè)別。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 植物種類保護(hù)區(qū)內(nèi)植被類型為沙蘆草+長(zhǎng)芒草(Stipabungeana)+牛枝子(Lespedezapotaninii)荒漠草原,在某些局部地區(qū),形成以牛枝子、豬毛蒿、賴草為單優(yōu)勢(shì)種的群落片段。通過多年的圍封保育措施,保護(hù)區(qū)內(nèi)植被恢復(fù)較好,尤其是小麥近緣植物沙蘆草恢復(fù)最好。大水坑作物保護(hù)區(qū)從東至西群落植物超過46種,植被稀疏,植物種類較少。根據(jù)5年來的取樣調(diào)查,除了構(gòu)成群落的優(yōu)勢(shì)種外,群落中豬毛蒿(Artenmisiascoparia)、賴草、阿爾泰狗哇花(Heteropappusaltaicus)等也稱為群落中的優(yōu)勢(shì)物種。除此之外,群落中還伴生有披堿草、黑沙蒿(A.ordosica)、沙生冰草、地梢瓜(Cynanchumthesioides)、糙隱子草(Cleistogenessquarrosa)、白草(Pennisetumcentrasiaticum)、草木樨狀黃芪(Astragalusmelilotoides)、刺葉柄棘豆(Oxytropisaciphylla),偶見種有砂珍棘豆(O.psammocharis)、叉枝鴨蔥(Scorzoneramuriculata)、絲葉山苦荬(I.chinensisvar.graminifolia)、甘肅蒿(Artemisiagansuensis)、乳漿大戟(Euphorbiaesula)、遠(yuǎn)志(Polygalatenuifoliaceae)、狹葉米口袋(Gueldenstaedtiastenophylla)、老瓜頭(Cynanchumkomarovii)、角蒿(Incarvilleasinensis)、蚓果芥(Torulariahumilis)、鰭薊(Olgaealeucophylla)等。

        2.2 相對(duì)蓋度與蓋度的動(dòng)態(tài)變化2010~2014年采用GPS定位設(shè)定了14個(gè)樣方,在鹽池大水坑小麥近緣植物原生境保護(hù)點(diǎn)進(jìn)行逐年跟蹤調(diào)查分析。各小麥近緣植物物種在不同年份各樣方中的相對(duì)蓋度和蓋度見圖1。從圖1可知,從2010年開始至今,沙蘆草和賴草的相對(duì)蓋度和蓋度逐年增加,呈現(xiàn)上升趨勢(shì),說明這兩種小麥近緣植物在原生境保護(hù)點(diǎn)得到了較好的恢復(fù);披堿草和沙生冰草的蓋度和相對(duì)蓋度上升平緩或不上升。2014年沙蘆草在保護(hù)點(diǎn)內(nèi)的蓋度和相對(duì)蓋度最高,分別達(dá)到了48.35%和58.90%,在群落中處于優(yōu)勢(shì)地位。這一方面與2014年的降水量較高相關(guān),同時(shí)也說明通過近些年的圍封保育措施,使得野生小麥近緣種沙蘆草和賴草生長(zhǎng)狀況較好,起到了較好的保護(hù)效果,但披堿草和沙生冰草的保護(hù)效果不明顯??傮w上,相對(duì)蓋度大小為沙蘆草>賴草>沙生冰草>披堿草。

        2.3 密度、重要值與多度的動(dòng)態(tài)變化保護(hù)區(qū)內(nèi)各小麥近緣種密度及重要值變化見圖2。從圖2可知,沙蘆草的相對(duì)密度在2011年最高,但在2012年最低;平均密度在2013年最低,而在2014年最高,其他目標(biāo)物種的相對(duì)密度和平均密度均變化不大;沙蘆草和沙生冰草的重要值逐年上升,而賴草的重要值從2012年開始下降。在所有目標(biāo)物種中,沙蘆草在群落中多度為多(表1)。通過分析,得出在降水充分的年份里,目標(biāo)物種在群落中生長(zhǎng)表現(xiàn)良好,在圍封保育措施下,恢復(fù)較好。

        表1 不同年份大水坑保護(hù)點(diǎn)小麥近緣植物多度的動(dòng)態(tài)變化

        3 保護(hù)建議

        小麥野生近緣植物是生物多樣性最重要的組成部分,是麥類栽培植物的祖先,蘊(yùn)藏著大量高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病蟲、抗逆境及其他特殊性狀的優(yōu)異基因,是確保糧食安全、遏制環(huán)境惡化、加快品種升級(jí)換代和食品、醫(yī)藥、能源、環(huán)保等產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新不可替代的戰(zhàn)略性資源。人類對(duì)于自然資源的不合理性開發(fā),生態(tài)環(huán)境嚴(yán)重惡化,尤其是小麥野生近緣植物的棲息地和生存環(huán)境受到了過渡開墾和放牧破壞,直接影響到了其多樣性變化,甚至部分作物野生近緣植物已經(jīng)或正處于瀕臨滅絕的境地。為此,提出以下保護(hù)建議和措施[1]:

        (1)重視保護(hù)和利用相結(jié)合的策略,充分發(fā)揮小麥野生近緣植物資源的綜合效益。對(duì)于小麥近緣植物資源要加強(qiáng)保護(hù),合理開發(fā)。由于小麥野生近緣植物蘊(yùn)含極具開發(fā)價(jià)值的遺傳資源,合理開發(fā)豐富的遺傳資源是一項(xiàng)前景較好、效益較高的新型綠色產(chǎn)業(yè)。加快引種馴化等基礎(chǔ)研究,建立多元化的繁殖與栽培示范基地,擴(kuò)大種植面積,為農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

        (2)廣泛宣傳,增加認(rèn)知度,提高保護(hù)意識(shí),完善農(nóng)業(yè)野生植物資源保護(hù)的政策法規(guī)體系。我國(guó)制訂了很多與農(nóng)業(yè)野生植物保護(hù)有關(guān)的法律法規(guī),對(duì)野生植物資源保護(hù)起到了重要的作用。野生植物保護(hù)執(zhí)法人員應(yīng)該加大宣傳力度,讓更多的農(nóng)民認(rèn)識(shí)到農(nóng)業(yè)野生近緣植物的重要性,規(guī)范行為,保障農(nóng)業(yè)野生植物資源在原生境的健康生長(zhǎng)。

        (3)制定農(nóng)業(yè)野生植物人工培育的激勵(lì)機(jī)制。相關(guān)部門應(yīng)該及時(shí)調(diào)整資源的配置和利用方式,從直接利用野生植物資源迅速轉(zhuǎn)向利用人工培育措施,合理而科學(xué)的開發(fā),以免造成野生資源的浪費(fèi)和破壞。例如通過減免稅收、優(yōu)惠貸款、開辟綠色通道、擴(kuò)大盈利空間等調(diào)控手段,促進(jìn)農(nóng)民專業(yè)種植合作社的成立,同時(shí)積極與各大研究院校合作,開發(fā)其潛在的價(jià)值。

        [1] 農(nóng)業(yè)部農(nóng)民科技教育培訓(xùn)中心等.農(nóng)業(yè)野生植物資源保護(hù)與利用常識(shí)[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2010.

        Dynamic Monitoring and Protection Suggestions of the Original Habitat for Wild Relatives of Wheat in Dashuikeng Town of Yanchi County of Ningxia

        LI Qing-shan1, LIU Wang-suo2*

        (1. Ningxia Agriculture Environmental Monitoring Station, Yinchuan, Ningxia 750001; 2. Ningxia Desertification Prevention and Control Technical College, Yinchuan, Ningxia 750199)

        [Objective] The research aimed to dynamically monitor the original habitat for wild relatives of wheat in Dashuikeng Town of Yanchi County of Ningxia. [Method] Through five-year enclosure protection measures on wild relatives of wheat in Dashuikeng Town of Yanchi County of Ningxia, we dynamically monitored its original habitat change. [Result] There were four kinds of wild relatives of wheat in protected area, namelyAgropyronmongolicum,A.desertorum,ElymusdahuricaandLeymussecalinus. Wild relatives of wheat in the protected area obtained better protection and restoration. [Conclusion] The research could lay good basis for reasonable utilization of wild relatives of wheat, desert treatment and desertification prevention and control.

        Wild relatives of wheat; Original habitat; Dynamic monitoring; Protection suggestion

        李清善(1974- ),男,寧夏中衛(wèi)人,助理工程師,從事野生植物保護(hù)與開發(fā)方面的研究。*通訊作者,講師,碩士,從事草地生態(tài)研究。

        2014-12-11

        S 512

        A

        0517-6611(2015)04-243-02

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