西藏地区披碱草属植物研究进展

2019-04-08 09:37唐希明
南方农业·中旬 2019年11期
关键词:植被恢复西藏自治区

唐希明

摘 要 披碱草属牧草是西藏地区天然草地重要的牧草品种之一。基于此,综述了西藏地区披碱草属植物的种质资源、生理生化特征及其在牧草生产和生态恢复方面的应用,并提出了未来西藏地区披碱草属植物的研究重点和研究方向。

关键词 披碱草属;人工草场;植被恢复;乡土物种;西藏自治区

中图分类号:F302.1 文献标志码:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.32.067

披碱草属(Elymus L.)植物是禾本科(Poaceae)多年生草本植物,分布范围广泛,从海滩到海拔5 200 m以上的喜马拉雅山区均有分布[1-2]。披碱草属植物中多数物种是高寒草原和草甸的建群种和优势种,是维持高寒地区生态平衡的重要植物种群之一,具有较高的饲用价值。同时,它还是麦类作物的野生近缘种遗传资源,具有麦类作物缺乏的优质、高产、抗虫、抗病和抗逆等基因,是丰富麦类作物和牧草遗传多样性的基因资源库。此外,披碱草属植物在防风固沙、水土保持等方面也发挥着重要的作用[3-4]。西藏天然草地野生牧草种质资源非常丰富,有饲用植物2 672种,占西藏地区草地植物种总数量的84.26%[1]。因此,综述西藏地区披碱草属植物的研究现状,是开展种植资源保护和开发的重要前提,对于提高与优化西藏地区人工草场管理和退化草地生态系统的恢复具有重要的参考价值。

1 西藏地区披碱草属植物种质资源概述

在我国,披碱草属植物有12种和1个变种,西藏地区分布的披碱草属植物有5种,分别为披碱草(Elymus dahuricus)、老芒麦(E. sibiricus)、垂穗披碱草

(E. nutans Griseb)、黑紫披碱草(E. atratus)和麦宾草(E. tangutorum),广泛分布在西藏各地,是西藏高寒草原中具有代表性的草种[2,5]。

2 西藏地区披碱草属植物生理生化方面的研究

2.1 披碱草属植物生物学特性研究

2.1.1 种子萌发特性

秦爱琼等[6]在野外试验条件下,对巴青县、索县和当雄县采集的6个野生披碱草类群进行研究发现,雄披碱草种子萌发率最高为90.3%,可作为野生资源进行驯化。邹平等[7]在实验室条件下,对山南、当雄、那曲采集的披碱草的种子测得发芽率分别为45.7%、65.7%和71.0%。

2.1.2 植株生长特性

武建双等[8]对披碱草进行人工栽培发现,山南鲁琼地区的披碱草生长速度最快。张英[9]研究了优良PGPR菌株接菌处理对披碱草生长特性的影响,PGPR菌株接菌对披碱草株高、地上和地下植物干重和根系性状产生了显著影响。

2.1.3 物候特征

秦爱琼[6]在那曲地区采集了6个野生披碱草类群进行研究,发现6种野生披碱草物候期基本一致,同时发现人工种植的披碱草当年不能完成生育周期,第二年返青后能完成生育周期[10]。邹平等[7]发现山南、当雄、那曲地区的披碱草在第一年均能抽穗、开花,并达到乳熟,但不能真正成熟。

2.2 披碱草属植物抗逆性研究

2.2.1 披碱草属植物抗旱性研究

在西藏高原恶劣的自然条件下,披碱草的抗寒、耐旱性都较强。于卓等[11]对5种披碱草幼苗在实验室进行干旱处理时发现,随干旱程度加深,叶片相对含水量都有所下降,但抗旱性强的品种下降速度慢,复水后,各种叶片相对含水量都有不同程度回升。张力君等[12]将披碱草属植物按耐受干旱影响的强弱顺序分为短芒披碱草>披碱草>垂穗披碱草>老芒麦。尤海洋等[13]研究表明,在轻度干旱胁迫下,披碱草各保护酶活性都不同程度下降,保护酶随干旱胁迫加强而活性越低。

2.2.2 披碱草属植物抗寒性研究

付娟娟[14]研究发现,当雄、康江、巴青和阿里地区披碱草的抗冷性较强。施建军等[15]发现,退化草地人工植被披碱草属牧草的越冬率接近100%,抗寒性很强。周瑞莲等[16]研究发现,垂穗披碱草在高寒极端地区也能正常生长,萌发温度为-4.57~0.25 ℃。

2.2.3 披碱草属植物抗盐性和抗赤霉素研究

敖特根白音等[17]研究认为,盐分对披碱草种子萌发有抑制作用。贾亚雄等[18]对披碱草属野生种质资源苗期耐盐性评价的研究表明,披碱草的耐盐性强。万永芳

等[19]用单花和多花注射接种法对小麦近缘野生牧草16个属80个种276份材料进行了抗赤霉病鉴定和分析,结果表明,披碱草属、仲彬草属和冰草属大多数种对赤霉病有较强的抗性。

3 西藏地区披碱草属植物在牧草生产上的应用

3.1 种子产量及生产现状

秦愛琼[10]对野生和人工栽培披碱草种子产量进行了调查,发现野生披碱草的平均种子产量高出人工栽培种1.23~2.98倍。乔安海等[20]研究氮肥对垂穗披碱草种子产量和质量的影响表明,施氮量在120 kg·hm-2时效果最好,产量达1 856 kg·hm-2。张锦华等[21]研究结果显示,施氮、磷肥可以有效增加生殖植数和小穗数,增加种子产量。宋江湖等[22]发现,施氮能够显著促进巴青野生垂穗披碱草生殖枝和每小穗种子粒数的形成,其中以施氮250 kg·hm-2的效果最好,产量可达2 016.5 kg·hm-2。

3.2 牧草产量

叶红霞等[23]比较短芒披碱草、老芒麦和垂穗披碱草3种披碱草属牧草试验生产性能及经济性状时发现,短芒披碱草的产草量及种子产量显著高于其他两个品种。秦爱琼等[6]对那曲地区采集的6个野生披碱草类群进行研究发现,鲜草产量为330~1 090 kg·hm-2,在人工栽培条件下,山南、当雄、那曲披碱草的披碱草干草产量在280~500 kg·hm-2。

3.3 牧草品质

在人工栽培条件下,山南、当雄、那曲3个地区披碱草牧草的各营养成分存在差异,其中那曲地区采集的披碱草水分含量较低,粗蛋白、粗脂肪含量较高,但粗纤维含量较低,营养价值较好[8]。王楠等[24]测量了日喀则地区披碱草属栽培牧草中的铁、硒、钼、铜、锌、锰和钴7种微量元素的含量,分别为509.20、0.00、0.17、21.27、325.68、57.08、0.06 μg·g-1。

4 西藏地区披碱草属植物在生态恢复中的应用

朱勇[25]在羊八井镇模拟铁路路基边坡两边进行草坪草混播评比试验,所有18种供试草种中,披碱草属植物表现良好。孙磊等[26]在西藏安多典型退化草地围栏内进行免耕补播的试验研究表明,经过免耕补播和围栏封育后,草地植物高度、盖度、产量均有不同程度提高。

5 西藏地区披碱草属植物未来研究建议

5.1 重视披碱草属植物在工程扰动迹地生态恢复中的应用

青藏高原是世界上独特的生态环境地域单元,其特殊的生态战略地位决定了西藏高原是我国和亚洲的重要生态安全屏障。植被建设是生态防护的主要工作,而物种选择则是植被建设的基础。由于西藏特殊的气候条件,植物种类的选择应当从植被的地带性分布规律特征和恢复区的大、小气候等立地条件着手。西藏地区的野生披碱草属植物具有较好的抗寒冷、抗干旱及耐盐碱等特性,可广泛用于生态恢复建设。然而,西藏地区披碱草属植物在植被恢复中的应用仍鲜见报道,因此,应当重视这方面的科学研究和实践。

5.2 重视披碱草属植物在退化草原恢复和人工草场建设中的应用

西藏是我国传统五大牧区之一,全区现有天然草场面积8 266万公顷,占西藏地区面积的69.1%,有14.83%以上的草地出现了不同程度的退化,其中重度退化的草场约占退化草地总面积的15.34%,还有近30%左右的草地明显沙化。同天然草地相比,人工草地具有合理利用土地资源、牧草产量高而稳定的特点,建设人工草地不仅可以缓解草原生态压力,而且可以改良已退化或正在退化的草场[1]。西藏地区适宜建立人工草地的面积约700万公顷,然而人工草地的建设和利用滞后,已不能满足当前全区畜牧业快速发展对饲草饲料的需求。披碱草属植物垂穗披碱草是西藏地区常见的优良牧草,是草地植被恢复和人工草场建群种的潜在资源,应重视并进行积极研究和利用。

参考文献:

[1] 西藏自治区土地管理局,西藏自治区畜牧局.西藏自治区草地资源[M].北京:科学出版社,1994.

[2] 中国植物志编辑委员会.中国植物志[M].北京:科学出版社,1989.

[3] 陈默君,贾慎修.中国饲用植物[M].北京:中国农业出版社,2002.

[4] 李淑娟,周青平,顏红波.披碱草属植物遗传多样性研究进展[J].草业与畜牧,2006(11):1-5.

[5] 祁娟.披碱草属(Elymus L.)植物野生种质资源生态适应性研究[D].兰州:甘肃农业大学,2009.

[6] 秦爱琼,朱勇,马金英,等.西藏几种地方野生披碱草种质栽培初报[J].草业与畜牧,2012(6):30-31.

[7] 邹平,拉琼,魏军.西藏野生披碱草属牧草(Elymus nutans)栽培试验研究[J].西藏大学学报(自然科学版),2009,24(2):43-46.

[8] 武建双,沈振西,张宪洲,等.藏北高原人工垂穗披碱草种群生物量分配对施氮处理的响应[J].草业学报,2009,18(6):113-121.

[9] 张英.西藏阿里高寒草原四种牧草根际促生菌资源筛选及促生机理研究[D].兰州:甘肃农业大学,2013.

[10] 秦爱琼.西藏那曲野生披碱草生物学特性及生产性能研究[D].北京:中国农业科学院,2012.

[11] 于卓,曹自成.五种披碱草幼苗抗旱性的研究[J].中国草地,1989(2):13-16.

[12] 张力君,易津,贾光宏,等.9种禾草对干旱胁迫的生理反应[J].内蒙古农业大学学报(自然科学版),2000(4):14-19.

[13] 尤海洋,罗新义.干旱胁迫对披碱草属植物保护酶活性的影响[J].当代畜牧,2007(8):40-42.

[14] 付娟娟.西藏野生垂穗披碱草对冷胁迫的生理响应机制研究[D].杨凌:西北农林科技大学,2014.

[15] 施建军,王柳英,马玉寿,等.“黑土型”退化草地人工植被披碱草属三种牧草的适应性评价[J].青海畜牧兽医杂志,2006(1):4-6.

[16] 周瑞莲,张普金,徐长林.长期低温作用下垂穗披碱草保护酶活性变化及其牧草生态适应性进行研究[J].草业学报,1995(3):30-35.

[17] 敖特根白音,姬振亭.杂种披碱草及其亲本种子萌发期抗逆性比较试验[J].华南农业大学学报,2004(S2):28-30.

[18] 贾亚雄,李向林,袁庆华.披碱草属野生种质资源苗期耐盐性评价及相关生理机制研究[J].中国农业科学,2008(10):2999-3007.

[19] 万永芳,颜济,杨俊良,等.小麦近缘野生植物的赤霉病抗性研究[J].植物病理学报,1997(2):107-111.

[20] 乔安海,韩建国,巩爱岐,等.氮肥对垂穗披碱草种子产量和质量的影响[J].草地学报,2006(1):48-51,56.

[21] 张锦华,李青丰,李显利.氮、磷肥对旱作老芒麦种子生产性能作用的研究[J].中国草地,2001(2):39-42.

[22] 宋江湖,呼天明,王佺珍,等.施N量与西藏野生垂穗披碱草种子产量及产量因子的相关性分析[J].西北农林科技大学学报(自然科学版),2008(5):22-26.

[23] 叶红霞,张海林.3种披碱草属牧草对比试验[J].青海草业,2007,16(3):12-14.

[24] 王楠,李晓忠,秦彧,等.西藏日喀则地区栽培牧草中7种微量元素的分布特征[J].草业科学,2010,27(10):160-165.

[25] 朱勇.青藏铁路当雄至羊八井段路基护坡植被建植研究[D].杨凌:西北农林科技大学,2008.

[26] 孙磊,王向涛,魏学红,等.不同恢复措施对西藏安多高寒退化草地植被的影响[J].草地学报,2012,20(4):616-620.

(责任编辑:赵中正)

猜你喜欢
植被恢复西藏自治区
关于西藏自治区农家书屋工程可持续发展的相关探讨
废弃菌糠在石漠化地区植被恢复中的应用
矿山植被恢复和生态重建问题及对策
投入产出分析视角下西藏自治区产业结构转型升级的展望