呼伦贝尔草原野生豆科牧草资源及植物生态地理区系分析

黄学文，王明莹，李 杰，辛晓平，陈宝瑞

（1.呼伦贝尔草原生态系统国家野外科学观测研究站，北京 100081；2.呼伦贝尔学院生命科学与化学学院，内蒙古呼伦贝尔 021008）

呼伦贝尔草原野生豆科牧草资源及植物生态地理区系分析

黄学文1，2，王明莹2，李 杰2，辛晓平1，陈宝瑞1

（1.呼伦贝尔草原生态系统国家野外科学观测研究站，北京 100081；2.呼伦贝尔学院生命科学与化学学院，内蒙古呼伦贝尔 021008）

对呼伦贝尔草地野生豆科牧草的属种组成、生长习性、饲用价值及植物区系进行了研究.结果表明：呼伦贝尔草地现有豆科植物17属64种.这些豆科牧草的生长型中多年生草本植物有52种，占总种数的81.25%；水分生态型中各类中生种类有53种，占总种数的82.81%；大多数种类对典型草原和丘陵草甸草原生境的适应性良好；优等和良等牧草的种类超过60%，饲用价值高.植物区系成分在属的水平上有11个类型，温带成分有14个属，占总属数的82.35%；在种的水平上有13个类型、6个亚型，达乌里－蒙古成分有16种，温带亚洲成分有9种，中国－日本成分有8种，分别占总种数的25.00%，14.06%和12.50%，三者占有较大比例.植物区系特征在属的水平上表现为以温带成分为主，在种的水平上达乌里－蒙古成分等3种类型占较大比例，其他多种分布类型并存，表现为丰富的物种多样性特征.豆科植物决定着草地植被的质量，对豆科牧草植物生态地理区系进行分析，对维护呼伦贝尔草原植物多样性、保持草地生态系统生产力具有重要意义.

豆科牧草；生长习性；生态类型；植物区系；饲用价值

呼伦贝尔草原是全国重点牧区之一，具有中国北方典型的温带草原景观，至今保留着大面积的接近原始面貌的天然草场，草场总面积16.9万hm2.呼伦贝尔地处内蒙古东北部，位于欧亚大陆高纬度到中纬度的过渡地带.大兴安岭山脉纵贯中部，岭东是低山丘陵和河谷平原，岭西是呼伦贝尔高平原［1］.呼伦贝尔属温带大陆性气候，年均气温－5℃～2℃，≥0℃年积温1 790℃～2 820℃，≥10℃年积温1 235℃～2 413℃，年均降水量394 mm，年蒸发量950 mm～1 900 mm，年日照时数2 700 h，无霜期40～130 d.由于地貌、气候等因素的综合作用，形成了丰富的植被类型，从大兴安岭两麓森林草原，到岭东岭西的草甸草原，再到典型草原，植被分布表现出垂向地带性规律［2］；土壤也相应出现从黑土、暗棕壤、森林土、黑钙土到栗钙土的地带性演替.复杂多样的生态环境造就了多样的天然草地类型.呼伦贝尔草地蕴藏着丰富的牧草资源，饲用植物是牲畜的粮食，是发展畜牧业的基础.认识当地饲用植物种类，了解其生长习性、饲用价值及区系特征，是充分发挥牧草资源优势，改良草场和引种牧草品种，发展草业与畜牧业的先决条件.豆科牧草含有丰富的蛋白质，营养价值高，又能固定大气中的氮素，对提高土壤肥力、改善草地生态系统的氮素营养平衡，促进草地动物蛋白质的形成具有重要的作用［3］.我们在前人研究和实地调查的基础上，通过对呼伦贝尔草地野生豆科牧草的属种组成、生长习性、饲用价值等级进行分析，阐述了豆科牧草的植物区系特征，以期对呼伦贝尔草地饲用植物资源更广泛合理的利用，提供科学依据.豆科植物具有固氮特征，其在草地群落中的组成决定着草地植被的质量，对豆科牧草植物生态地理区系进行分析，对维护呼伦贝尔草原植物多样性，保持草地生态系统生产力具有重要意义.

1 呼伦贝尔草地豆科牧草属种组成

据前人的统计和相关文献记载［1，4－5］，呼伦贝尔草地共有野生牧草794种（包括变种），隶属于48科、222属；豆科牧草有17属64种，仅次于菊科、禾本科，位居第3位［6］.

在豆科的17属牧草中，10种以上的属有野豌豆属和黄芪属；5～9种的属只有棘豆属1个；2～4种的区域性寡种属有岩黄芪属、胡枝子属等9个属；区域性单种属有甘草属、大豆属等5个（见表1）.

表1 呼伦贝尔草地豆科牧草属种组成

2 豆科牧草的生长习性和饲用价值

2.1 生长型

按植物体态划分生长型的方法［7］，对64种豆科牧草的生长型进行了统计（见表2），结果显示：灌木类有3种，占总种数的6.25%；半灌木类有6种，占总种数的7.81%；多年生草本有52种，占总种数的81.25%；一年生草本有3种，占总种数的4.69%.可见其生长型以多年生草本为主，叶量丰富，是典型的放牧型牧草.

2.2 水分生态型

按丹麦生态学家Ruunkiaer生活型系统划分方法［7］，对64种豆科牧草的生活型进行了统计（见表2），结果表明：高位芽植物有4种，占总种数的6.25%；地上芽植物有5种，占总种数的7.81%；地面芽有52种，占总种数的81.25%；一年生植物有3种，占总种数的4.69%.地面芽植物占81.25%，说明豆科牧草多数种类良好地适应了呼伦贝尔草原温凉半湿润草原的气候环境，成为适应于冬寒和干旱胁迫植物生活型.

2.3 饲用价值等级

根据豆科牧草植物体的利用率、营养价值和家畜的适口性等指标［1］，可将64种豆科牧草的饲用价值等级分成5级（见表2）.其中：优等牧草25种，占总种数的39.06%；良等牧草14种，占总种数的21.88%；中等牧草16种，占总种数的25.00%；低等牧草7种，占总种数的10.94%；劣等牧草2种，只占总种数的3.13%.可以看出，优良牧草种数超过60%.

3 植物属种的区系特征

3.1 属的分布区类型

根据吴征镒等对种子植物属的分布类型划分方法［8］，呼伦贝尔草地豆科牧草属的分布区类型可划分为7个分布型、4个分布亚型（见表3）.从表3可以看出，在属的水平上，呼伦贝尔草地豆科植物的分布区类型较分散，没有多个属集中于某一类型的现象.但从热带分布类型和温带分布类型来划分，温带成分有14个属，占总属数的82.35%.

表2 呼伦贝尔草地豆科牧草生长型、生活型及饲用价值等级

表3 呼伦贝尔草地豆科牧草属的分布区类型

3.2 种的地理成分

根据傅沛云对中国东北部种子植物种的分布区类型划分方法［9］，可以将呼伦贝尔草地的豆科牧草种划分为13个分布型6个分布亚型（见表4）.

表4 呼伦贝尔草地的豆科牧草种的地理成分

（1）世界分布型.只有苦马豆（Swainsonasalsula）1种.

（2）北温带－北极分布及变型.有5种2个变种.北温带－北极成分有广布野豌豆（Viciacracca）及其变种灰叶广布野豌豆和灰野豌豆；旧世界温带－北极分布变型有野火球（Trifoliumlupinaster）和山岩黄芪（Hedysarumalpinum）2种；亚洲－北美－北极分布变型有山黧豆（Lathyrusquinquenervius）；北极－高山分布变型有多茎野豌豆（Viciamulticaulis）.

（3）西伯利亚分布及其变型.有4种.西伯利亚分布型有矮山黧豆（Lathyrushumilis）和湿地黄芪（Astragalusuliginosus）2种；东西伯利亚分布变型有柳叶野豌豆（Viciavenosa）和达乌里黄芪（Astragalusdahuricus）2种.

北温带－北极分布及变型和西伯利亚分布及其变型是寒温带种类，占全部豆科牧草的17.19%，说明寒温带成分在呼伦贝尔草原豆科牧草中占有一定比例.

（4）旧世界温带分布及其变型.有4种，即天兰苜蓿（Medecagolupolina）、黄花苜蓿（Medecago falcata）、披针叶黄华（Thermopsislanceolata）和细齿草木樨（Melilotusdentatus）.

（5）温带亚洲分布型.有7种2个变种，主要有山野豌豆（Viciaamoena）、歪头菜（Viciaunijuga）、斜茎黄芪（Astragalusadsurgens）和草木樨（Melilotussuaveolens）等.

（6）东亚分布型.有3种，即大叶野豌豆（Viciapseudorobus）、达乌里胡枝子（Lespedezadavurica）和鸡眼草（Kummerowiastipolacea）.

（7）中国－日本分布型.有8种，主要有东方野豌豆（Viciajaponica）、五脉山黧豆（Lathyrusquinquenervius）、野大豆（Glycinesoja）和胡枝子（Lespedezabicolor）等.

（8）中国东部分布型.有2种，即米口袋（Gueldenstaedtiaverna）和狭叶米口袋（Gueldenstaedtia stenophylla）.

（9）东北－达乌里分布变型.只有北野豌豆（Viciaramliflora）1种.

（10）华北－蒙古草原分布变型.有2种，即砂珍棘豆（Oxytropispsamocharis）和二色棘豆（Oxytropisbicolor）.

（11）中亚分布型.只有甘草（Glycyrrhizauralensis）1种.

（12）达乌里－蒙古分布型.有16种，包括野豌豆属的贝加尔野豌豆（Viciabecalensis）和索伦野豌豆（Viciageminiflora）；黄芪属的细茎黄芪（Astragalusminiatus）、草木樨状黄芪（Astragalus melilotoides）等；棘豆属的多叶棘豆（Oxytropismyriophylla）、大花棘豆（Oxytropisgrandiflora）和硬毛棘豆（Oxytropishirta）等；锦鸡儿属的小叶锦鸡儿（Caraganamicrophylla）和狭叶锦鸡儿（Caragana stenophylla）等.该类型占呼伦贝尔草地豆科牧草的25%，且多为旱生的水分生态型，说明它们适应草原气候特征的能力最强.

（13）蒙古草原分布型.有4种，即新巴黄芪（Astragalushsinbaticus）、山棘豆（Oxytropishailarensis）、山竹岩黄芪（Hedysarumfruticosum）和木岩黄芪（Hedysarumfruticosumvar.lignosum）.

由表4可以看出，各主要成分中，北温带－北极分布及变型成分共7种，占总种数的10.94%；中国－日本分布成分8种，占总种数的12.50%；旧世界温带分布、温带亚洲分布成分共13种，占总种数的20.31%；而达乌里－蒙古成分、蒙古草原成分、华北－蒙古草原这3种成分，却占总种数的40.62%，这与呼伦贝尔位于寒温带，地处蒙古高原东部与大兴安岭山地，受大兴安岭和蒙古高原气候综合影响有密切关系.

4 讨论与结论

豆科植物是呼伦贝尔植物区系组成中的大科之一，种类丰富，分布也很广泛.在各种不同的植被类型中，豆科植物都成为重要成分，作用突出的属有黄芪属、锦鸡儿属、野豌豆属、苜蓿属、草木樨属、棘豆属等.黄芪属是呼伦贝尔豆科牧草中第二大属，广布于典型草原与草甸草原植被中，许多中旱生、多年生种类均为草原杂类草层片的优势种，在羊草草原、大针茅草原、贝加尔针茅及线叶菊草原中都很多见；锦鸡儿属在草原和沙地灌丛等群落中都有很明显的作用，其中小叶锦鸡儿在典型草原植被中具有重要的景观作用；野豌豆属种类最多，多数种类为中生性多年生草本植物，是组成草甸及草甸化草原的种类成分，是森林区及森林草原带，该属种类最多；苜蓿属是多年生旱中生草本植物，其中黄花苜蓿耐寒，是草甸化草原及草甸植被的伴生种或优势种，与羊草（Leymuschinensis）、无芒雀麦（Bromusinermis）组成共优种群落，是经济价值很高的天然牧草群落组合；草木樨属均为一、二年生的草本中生植物，都是草甸及盐化草甸的伴生植物；棘豆属在草原植被的组成中具有重要的作用，最常见的多叶棘豆是砾石质草甸草原的中旱生植物，多出现在森林草原带的石质丘陵上，一般为草原伴生种，局部可形成优势，或组成较发达的砾石生杂类草层片［10］.

野生豆科牧草在草地群落中的比重不及禾本科草类，参与度一般为10%～20%，但其粗蛋白含量都高于其他牧草类群.优等豆科牧草约占豆科牧草总种数的60%，这些牧草具有较高的营养价值和较好的适口性，因此在呼伦贝尔草地中具有重要的饲用价值，均为适宜引种和育种的珍贵遗传资源.在64种豆科牧草中，52种是多年生草本，81.25%的种类为地面芽植物，说明豆科牧草多为深根系，根系发达，具有固氮功能，对草地生态系统中氮的循环、培肥草地土壤、促进其他牧草的生长有重要作用［11］.豆科牧草花期长，营养物质随生长降低缓慢，适口性变化小，利用率高，对放牧利用有重大意义.上述特征表明豆科植物对呼伦贝尔草原温凉半湿润气候环境的适应性良好.豆科牧草在森林草原、草甸草原、典型草原到河滩湖滨地带多以伴生种出现于群落中，使草原区植被组合复杂化，大大丰富了植物区系的组成［11］；而且这些种类适应能力强、分布范围广，表现出的植物多样性是维持草场生态平衡的基础，是天然草场保持发展潜力的基础.在植物区系属的水平上，温带成分占有主要地位；在种的水平上，达乌里－蒙古成分、温带亚洲成分和中国－日本成分占较大比例，形成与延伸分布到寒温带南缘的北极成分、西伯利亚成分、森林－草原交错带的中国－日本成分多样性并存的分布格局.这种格局无论在种质资源本土化、改良草场等方面，还是在保护植物多样性、维护草地植被稳定、防风固沙等方面，都能发挥重要的作用，生态利用前景广阔.

［1］潘学清.中国呼伦贝尔草地［M］.长春：吉林科技出版社，1992：4.

［2］中国科学院内蒙古宁夏综合考察队.内蒙古植被［M］.北京：科学出版社，1985：371－384.

［3］多立安.豆科牧草的利用与草地畜牧业的持续发展［J］.中国草地，1996（4）：52－56.

［4］呼伦贝尔盟史志编纂委员会.呼伦贝尔盟志：第二卷，自然环境［M］.呼和浩特：内蒙古文化出版社，1999：6.

［5］吕新龙，乌兰娜，王立柱，等.呼伦贝尔地区豆科牧草资源及其利用［J］.内蒙古草业，2000（1）：33－35.

［6］黄学文，王明莹.呼伦贝尔草地野生豆科牧草资源及其特点［J］.中国野生植物资源，2008，27（6）：40－43.

［7］孙儒泳，李博，诸葛阳，等.普通生态学［M］.北京：高等教育出版社，1998：4.

［8］吴征镒，路安民，汤彦承，等.中国被子植物科属综论［M］.北京：科学出版社，2003：12.

［9］傅沛云，曹伟.中国东北部种子植物种的分布区类型［M］.沈阳：东北大学出版社，2003：11.

［10］马毓泉.内蒙古植物志：第一卷［M］.呼和浩特：内蒙古人民出版社，1998：4.

［11］赵一之.内蒙古野生植物资源利用和保护［M］.呼和浩特：内蒙古教育出版社，1999：10.

Study on species composition and ecologically geographical flora of wild leguminous plants in Hulunber steppe

HUANG Xue－wen1，2，WANG Ming－ying2，LI Jie2，XIN Xiao－ping1，CHEN Bao－rui1

（1.Hulunber Grassland Ecosystem Observation and Research Station，Beijing 100081，China；2.School of Life Science ＆Chemistry，Hulunber College，Hulunber 021008，China）

This papers carried out a research focusing on the species composition，growing habit，forage value and the flora of wild leguminous forages in Hulunber steppe.The results showed that there existed 64 species of leguminous plants belonging to 17 genera in Hulunber steppe.Among the growth forms of these leguminous plants，there were 52 perennial species occupying 81.25%of the total number，and 53 hydrophytic for 82.81%.Most leguminous species can well adapt to the typical and meadow steppe environment.The amount of excellent and good leguminous plant species surpassed 60%of the total number and they had high value for feeding animals.The statistics showed the flora was classified into 11 types of genera and 14 genera belonged to temperate zone components which occupied 82.35%.The leguminous plant species can be also classified into 13 types and 6 subtypes at the species level.For the flora components，there are 16 species of Dahuria－mongolia，9 species of temperate Asia and 8 species of China－Japan，and their proportion are 25.00%，14.06%and 12.50% respectively.These above three components took up a large proportion in Hulunber steppe.The flora mainly presented as temperate components at genera level and as Dahuria－mongolia，temperate Asia，China－Japan or coexistence of multiple distribution types with high biodiversity at species level.Legumes played an important role in determining the quality of forages，and the analyzing the ecologically geographical flora，as well as maintaining biodiversity and high productivity in Hulunber grassland ecosystem.

leguminous forage；growing habit；ecological type；flora；forage value

Q 948.5

180·5165

A

1000－1832（2011）04－0105－06

2011－03－23

内蒙古自治区重大科技项目（20091403）；呼伦贝尔草原生态系统国家野外科学观测研究站开放课题（2010－08）.

黄学文（1966—），男，硕士，教授，主要从事植物学及植物多样性研究.

方 林）