新疆焉耆盆地主要三芒草属植物及其分布与其利用价值

赵 洁， 梅晓红， 何文革*， 王 英， 米热古丽， 巴音查汗

(1. 新疆巴州草原工作站，新疆 库尔勒 841000；2. 新疆巴州和静县草原站，新疆 和静 841300)

新疆焉耆盆地主要三芒草属植物及其分布与其利用价值

赵 洁1， 梅晓红2*， 何文革1*， 王 英1， 米热古丽1， 巴音查汗1

(1. 新疆巴州草原工作站，新疆 库尔勒 841000；2. 新疆巴州和静县草原站，新疆 和静 841300)

对新疆焉耆盆地三芒草属植物进行了调查研究。结果表明：新疆焉耆盆地主要分布有一年生的三芒草和多年生的大颖三芒草两种三芒草属植物，其中，三芒草主要分布于山地荒漠类中的砂砾质荒漠亚类、砾石质荒漠亚类及平原荒漠类中的砂砾质荒漠亚类、沙质荒漠亚类；而大颖三芒草主要分布于平原荒漠类中的平原沙质荒漠亚类，并在平原砂砾质荒漠亚类中也有零星分布；三芒草属植物作为焉耆盆地几类主要荒漠中少有的禾本科植物，不仅为放牧家畜及野生草食动物提供较好饲草食物，具有较高的饲用价值，而且还与其他荒漠植物共同构筑了焉耆盆地绿洲与农区外围的重要生态屏障，又具有生态价值。

焉耆盆地；三芒草属；植物；分布；价值

三芒草属(AristidaL.)系禾本科(Gramineae)下的一个属，为一年生或多年生草本植物。叶片狭窄，通常内卷；圆锥花序顶生；小穗含1花，脱节于颖之上；颖长披针形，膜质，具1～5脉，通常具脊；外稃狭圆柱状，具3脉，内卷，成熟后质地变硬，顶端具3芒，芒粗糙或被长柔毛，基盘多尖锐而有毛；内稃质薄而短小，或甚退化，为外稃所包。该属共有约150种，主要分布于温带和热带的干旱地区。我国有6种，新疆产3种[1]，分别为一年生的三芒草(A.heymannii)和多年生的羽毛三芒草(A.pennata)、大颖三芒草(A.grandiglumis)。有关三芒草属的系统学位置一直存在争议，有些著作将羽毛三芒草和大颖三芒草更名为羽毛针禾(S.pennata)和大颖针禾(S.grandiglumis)[2-4]，也有仍沿用老的命名[5-7]，但无论如何命名，它们都是新疆干旱荒漠区中重要的牧草资源，并提供极其重要的生态公益。本文是在巴州第一次和第二次草地资源调查的基础上，通过查阅相关资料，并对焉耆盆地的草地类型进行实地补充调查，明确了大颖三芒草在焉耆盆地确有大面积分布，填补了巴州第一次草地资源调查未将该物种列入《巴州草地植物名录》的缺憾，探究了三芒草与大颖三芒草在焉耆盆地分布特点和利用价值，为其综合开发利用提供依据。

1 材料与方法

1.1 研究区自然概况

焉耆盆地位于新疆巴音郭楞蒙古自治州(简称巴州)东北部，是天山南麓一个半封闭的内陆山间盆地，由西侧的霍拉山和东部的克孜勒山、南部的库鲁克塔格山和北部的萨阿尔明山所围限，地理坐标东经85°00′～87°53′、北纬41°15′～42°40′之间，东西长170余公里，南北宽80余公里，面积约1.3余万平方公里。盆地内分布有平原、沙漠、低山(丘)或台地、湖泊、河流、湿地沼泽等地形地貌，最低海拔为博斯腾湖湖面1 047 m，平原区海拔在1 050～1 300 m之间。属典型的暖温带干旱荒漠气候，全年可照时数4 440.1 h，太阳年总辐射量656.51 kJ/cm2。年平均无霜冻期176 d，年平均降水量74.4 mm，年均气温8.2 ℃，极端最高气温38.8 ℃，极端最低气温-35 ℃。中国最大的内陆淡水湖泊—博斯腾湖位于盆地中，流经巴州两条主要河流开都河和孔雀河，巴州所辖八县一市中的焉耆、博湖、和硕、和静四个县以及农二师八个农业团场也都位于盆地中。

1.2 研究方法

采用线路调查、样方调查与走访当地牧民相结合的办法，对焉耆盆地三芒草属植物进行调查，记录其生长环境、生长状况、分布特点等资料。

2 结果与分析

2.1 焉耆盆地主要三芒草属植物

调查表明，焉耆盆地三芒草属植物有两种，分别为一年生的三芒草和多年生的大颖三芒草，同期调查中未发现有羽毛三芒草的分布。三芒草为一年生，外稃的芒粗糙而无毛；大颖三芒草和羽毛三芒草虽同为多年生，且外稃的芒均被羽状长柔毛，但二者在内外颖、外稃及芒的长度方面存在明显差异，分类上也以此为依据分种。据《新疆植物志》记载，大颖三芒草生于塔里木盆地至海拔2 500 m的昆仑山山地洪积扇上缘荒漠中的沙丘和沙地上，羽毛三芒草集中分布于准噶尔盆地[1]，而焉耆盆地又是整个塔里木盆地中的一个区域性盆地，这从另一个层面印证了调查结果。

2.2 焉耆盆地主要草地类型及三芒草属植物的分布与特点

焉耆盆地的草地类型主要以平原荒漠类、低地草甸类为主，并在博斯腾湖的北部和西部分布有一定数量的沼泽草地类，以及在围限山体前的低山带及围限山体在盆地内的局部延伸区域分布有山地荒漠类。在盆地围限山体的内部区域，还分布有山地荒漠草原类、山地草原类、高寒草原类、高寒草甸类等类型，但在焉耆盆地草地类型分布的划分上，一般不将围限山体内部区域的草地类型划分为盆地内的草地类型。

从表1可以看出，三芒草属植物在焉耆盆地主要分布于荒漠类，其中，三芒草的分布涉及盆地草地类型2个大类，分别为平原荒漠类和山地荒漠类，占盆地4个主要大类的50%；涉及4个亚类，分别为平原沙质荒漠亚类、平原砂砾质荒漠亚类、山地砂砾质荒漠亚类、山地砾石质荒漠亚类，占盆地13个主要亚类的30.7%；因此，三芒草在焉耆盆地属具有一定分布宽幅的区域分布种。大颖三芒草的分布涉及盆地草地类型1个大类，为平原荒漠类，占盆地4个主要大类的25%；涉及2个亚类，分别为平原沙质荒漠亚类、平原砂砾质荒漠亚类，占盆地13个主要亚类的15.3%，但在平原砂砾质荒漠亚类仅有零星分布，因此，大颖三芒草在焉耆盆地属窄幅区域分布种；羽毛三芒草在盆地相关草地类型中暂未发现有分布。

从分布特点上来看，三芒草在焉耆盆地的通常以伴生种的地位参与以膜果麻黄、驼绒藜、昆仑沙拐枣、沙蒿等为主要植被组成的平原沙质荒漠，以昆仑沙拐枣、琵琶柴、木本猪毛菜、沙蒿、翅果霸王等为主要植被组成的平原砂砾质荒漠，以中麻黄、驼绒黎、无叶假木贼、合头草等为主要植被组成的山地砂砾质荒漠，以中麻黄、琵琶柴、木本猪毛菜、骆驼蓬等为主要植被组成的山地砾石质荒漠，并在农区的相关区域也有一定数量的分布。同时，三芒草的自然分布通常又具有很大的随机性、流动性和不稳定性，由于其属一年生草本植物，其自然分布常受自身结实的种子数量、质量、休眠以及区域内风向大小、温度、降水等因素的影响，往往在某些区域当年形成了良好三芒草片层，而第二年却稀有三芒草的分布，那些稀有三芒草分布的区域，某些年份却能形成较好的三芒草片层；仅在一些水分条件稍好、气候条件相对稳定、受自然因素扰动较少的局部区域能形成连续多年的三芒草片层。

在焉耆盆地沙质荒漠中，大颖三芒草即可作为伴生种参与膜果麻黄、沙蒿为主要建群种的型，也可与昆仑沙拐枣共同作为建群种构成沙质荒漠型；同时，由于大颖三芒草具有超强的适应性和抗旱性，在一些沙丘和沙垄处也常出现稳定的大颖三芒草单种群落，并通过有性和无性两套繁育系统进行扩张。相对与一年生三芒草分布的流动性和不稳定性，多年生的大颖三芒草分布却具有相对的固定性和稳定性，主要表现在：1)生境相对固定，主要生长在干旱的沙质荒漠中；2)分布区域相对稳定，主要集中分布于和硕县南部山前洪积平原至博斯腾湖以南复沙地的平原沙质荒漠中的沙丘及沙地上，虽然在焉耆盆地局部平原砂砾质荒漠中也有零星分布，但其仅作为偶见种参与植被群落组成；3)群落地理位置相对固定，在正常条件下，大颖三芒草群落的中心位置基本保持稳定，若干年后在该位置仍能找到该群落，只不过在群落的大小、株丛的数量上发生变化。

表1 新疆焉耆盆地主要草地类型及主要植被、分布区域与三芒草属植物的分布

注：H为三芒草，G为大颖三芒草，P为羽毛三芒草；●、▲、■表示在相应的草地类型中有分布，○、△、□表示无分布。

2.3 焉耆盆地三芒草属植物的利用价值

在焉耆盆地，两种三芒草属植物分布的区域通常作为四季场或春冬场放牧利用，其植被除三芒草属植物为草本禾草外，其余多为灌木、半灌木植物，稀有其他禾草和其他草本植物。在这些灌木、半灌木植被中，虽然有些具有产量高、粗蛋白粗脂肪含量高、分布多等特点，但由于具特殊气味、适口性差、可采食部分少等原因，除驼绒藜、合头草等属良等牧草外，其余绝大部分均为中低等牧草，如沙拐枣、霸王、琵琶柴、木本猪毛菜等；有些仅为个别家畜采食，或为其他家畜季节性选择采食，如沙蒿、假木贼等；还有一些几乎为各类家畜基本不采食植被，如麻黄。而三芒草和大颖三芒草不仅叶量丰富，青绿时为各类家畜喜食，而且干枯后茎叶残存好，草质较同生境的其他灌木、半灌木植被柔软，虽然适口性有所下降，营养成分一般，但仍为各类放牧家畜所乐食，是焉耆盆地主要荒漠中重要的饲草资源，虽在整个牧草体系中分属中等或良等牧草，但在植被稀疏且主要以灌木、半灌木植被组成的荒漠中，却具有非常高的饲用价值。同时，这些区域地广人稀，除牧户和放牧家畜外少有人为扰动，又是一些黄羊、野兔等野生草食动物冬春季的觅食场所，而三芒草属植物也为这些野生草食动物提供较好饲草食物。

由于焉耆盆地的特殊地理环境和构造，其湖泊(博斯腾湖)位于于盆地的底部，其主要农区、绿洲、城镇等也基本是以盆地中部为中心，逐步向四周辐射状发展，而其外围四周依次向围限山体方向分布着平原荒漠和山地荒漠，这些纵深几千米至几十千米的荒漠带既是焉耆盆地农区、绿洲、城镇及重要水源直接面对的荒漠化威胁，又是焉耆盆地农区、绿洲、城镇及重要水源的重要生态屏障和缓冲区，这种屏障与威胁之间的转换主要由荒漠带上的植被种群种类及其数量决定；当其植被种类增多、种群数量不断繁衍增长，那么这种屏障也就越稳固；反之，当其植被种类减少、已有的种群出现退化，那么这种屏障也就转换成了一种威胁。在这样一条植被稀疏、面积广阔,且主要由灌木、半灌木组成的荒漠带上，有三芒草属植物分布区域显然比无三芒草属植物分布区域的植物种群数量更丰富、植被的盖度更大，其生态系统也就越稳定，构筑的生态屏障也越稳固。尤其是在盆地的东南部，全国最大的内陆淡水湖、巴州最重要的水域—博斯腾湖，直接面对的就是广袤沙质荒漠，正是由于沙质荒漠中分布着多年生的麻黄、沙蒿、沙拐枣、大颖三芒草等防风固沙植物，形成了点点、斑斑、块块、片片的植物屏障，阻滞了风沙对博斯腾湖的侵蚀，保护了重要水域，为焉耆盆地及全州经济社会发展提供了巨大的生态公益。

3 讨 论

野外调查发现，大颖三芒草的根系部分通常会向四周辐射状分生1至数条横向根条，这些根条外具沙套，裸露细沙之上或浅埋于细沙之中，根条长短不一，最长可达5 m之远，末端连有带垂向根系的幼苗，表现出无性系及克隆植物的特征，这一现象对于羽毛三芒草已有报道[8]，对于大颖三芒草未见研究报道，对于其根系的特征及相关机理有待于进一步研究；同时，分生横向根条的大颖三芒草植株又具有开花结实的特性，即大颖三芒草同时具有有性和无性两套繁育系统，那么这两套套繁育系统对其种群的繁衍以及在不同的生境中发挥的作用等方面的问题，都有待进一步研究。

[1] 新疆植物志编辑委员会．新疆植物志:第6卷[M].乌鲁木齐：新疆科技卫生出版社，1992:49-51.

[2] 韩彩霞，张浩，李邦，等．新疆针禾属(Stipagrostis Nees)植物叶片解剖结构的比较[J].干旱区研究，2011, 28(1)：133-138.

[3] 孙秀霞，齐妍婷，王建明，等．SSR标记对大颖针禾种群遗传结构的研究[J]．北方园艺，2010, (9)：139-142．

[4] 龙丽红，王慧，马晓丽，等．古尔班通古特沙漠羽毛针禾(Stipagrostis pennata)种群种子雨特征[J].干旱区研究，2014, 31(3)：516-522.

[5] 宫保华，王爱英，赵红英，等．通过根套结构分析研究羽毛三芒草抗旱机制[J]．中国沙漠，2010, 30(3)：556-559．

[6] 新疆八一农学院．新疆植物检索表：第1册[M]. 乌鲁木齐：新疆人民出版社，1982:266-267.

[7] 崔乃然．新疆主要饲用植物志：第1册[M].乌鲁木齐：新疆人民出版社，1990:6-8.

[8] 买买提·依提．羽毛三芒草的生态生物学特性及其评价[J].干旱区研究，1990 (2)：52-56.

The MainAristidain Xinjiang Yanqi Basin and Its Distribution and Utilization Value

Zhao Jie1,Mei Xiaohong2*，He Wenge1*, Wang Ying1, Mi Reguli1, Ba Yinchahan1

(1. Xinjiang Bazhou Grassland Workstation，Kuerle 841000，China;2. Xinjiang Bazhou Hejing Grassland Workstation, Hejing 841300，China)

TheAristidain Xinjiang Yanqi basin were investigated. The results showed that there are two varieties ofAristidamainly in Yanqi basin,AristidaadscensionisandAristidagrandiglumis.Aristidaadscensionismainly distributes in the gravel desert grassland subclass and the pebbly desert grassland subclass of the mountain desert grassland and the gravel desert grassland subclass and the sandy desert grassland subclass of the plain desert grassland.Aristidagrandiglumismainly distributes in the sandy desert grassland subclass of the plain desert grassland, and scattered in the plain gravel desert grassland subclass of the plain desert grassland. TheAristidaas a major rare gramineous plant in desert in Yanqi basin not only has a higher feeding value, it provides good forage for grazing livestock and wild herbivorous animal, but also has ecological value: it constitutes an important ecological barrier in Yanqi basin with other desert plants.

Yanqi basin;Aristida; plant; distribution; value

10.3969/j.issn.1006-9690.2017.01.017

2016-06-18

巴州第二次草地资源调查工作资助项目。

赵洁(1983—)，女，硕士，畜牧师，主要从事草业技术推广。 E-mail：125298284@qq.com

*通讯作者： 梅晓红(1975—)，女，高级畜牧师，主要从事草业技术推广， E-mail：1450653819@qq.com; 何文革(1969—)，男，农业推广研究员，主要从事草地资源研究开发， E-mail：hwg18997602187@126.com

Q949.9

A

1006-9690(2017)01-0062-04