武自念，侯向陽(yáng)*，任衛(wèi)波，王照蘭，常春，楊玉平，楊艷婷

(1.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院草原研究所，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010010；2.農(nóng)業(yè)部牧草資源與利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010010)

羊草(Leymuschinensis)是歐亞大陸草原帶東部半干旱地區(qū)主要優(yōu)勢(shì)種或建群種[1]，羊草及其形成的各種群落在維持我國(guó)北方溫帶草原生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能及其穩(wěn)定性、支撐草牧業(yè)發(fā)展中起著重要作用。由于長(zhǎng)期過(guò)度放牧等不合理開(kāi)發(fā)利用和自然災(zāi)害影響，天然羊草草地退化嚴(yán)重，草地生產(chǎn)力大幅衰退，羊草在群落中的優(yōu)勢(shì)地位逐漸被替代，加之羊草“三低”特性的局限[1-2]，野生羊草的分布范圍和居群數(shù)量急劇減少，部分珍貴羊草資源已瀕臨滅絕，嚴(yán)重威脅生物多樣性的維持及畜牧業(yè)的健康發(fā)展[3]。收集和保護(hù)羊草種質(zhì)資源是畜牧業(yè)生產(chǎn)、育種及生態(tài)修復(fù)等相關(guān)研究的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。因此，為保護(hù)和合理利用羊草資源，需要對(duì)整個(gè)羊草分布區(qū)進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)查與科學(xué)采樣[4-5]，建立羊草種質(zhì)資源異位保存圃，開(kāi)展羊草種質(zhì)資源保護(hù)和利用的基礎(chǔ)研究。

為減少野生種質(zhì)采集工作的盲目性，提高工作效率，最大限度地收集各種類型的種質(zhì)資源，首要任務(wù)是充分了解羊草的分布狀況。從20世紀(jì)50年代開(kāi)始，中國(guó)陸續(xù)開(kāi)展了牧草種質(zhì)資源野外調(diào)查，取得了重要進(jìn)展[6]，而針對(duì)某一種牧草資源的本底調(diào)查工作開(kāi)展較少?！禛rasses of the Soviet Union》《Conspectus of the Triticeae》《中國(guó)植物志》等著作中，對(duì)羊草的分布區(qū)已進(jìn)行了詳細(xì)地描述[7-9]，利用環(huán)境因子對(duì)羊草潛在分布區(qū)進(jìn)行適生性等級(jí)劃分，有助于了解羊草地理分布規(guī)律，對(duì)羊草收集保護(hù)、引種區(qū)劃等提供重要依據(jù)。周廣勝[10]利用169個(gè)羊草分布點(diǎn)對(duì)國(guó)內(nèi)羊草種質(zhì)資源適生區(qū)進(jìn)行了預(yù)測(cè)，徐麗君等[11]利用模型-專家經(jīng)驗(yàn)交互方法對(duì)我國(guó)羊草適宜性進(jìn)行了區(qū)劃研究，使得學(xué)者對(duì)羊草適生區(qū)在我國(guó)的分布有了清晰的認(rèn)識(shí)，但羊草在全球適生區(qū)地理分布格局尚缺乏詳細(xì)而系統(tǒng)的研究，這不利于科學(xué)制定羊草種質(zhì)資源收集與保護(hù)策略。

最大熵模型(Maximum Entropy Models)可根據(jù)已知分布區(qū)及環(huán)境數(shù)據(jù)找出物種概率分布的最大熵[12-13]，已廣泛應(yīng)用于物種潛在適生區(qū)預(yù)測(cè)[10,14-16]，且在物種分布數(shù)據(jù)不全時(shí)仍然能得到較好結(jié)果[13,17-18]。本研究應(yīng)用最大熵模型MaxEnt預(yù)測(cè)了全球羊草的潛在適生區(qū)，以預(yù)測(cè)的適生區(qū)為基礎(chǔ)，利用網(wǎng)格法開(kāi)展了羊草種質(zhì)資源的采集，建立羊草種質(zhì)資源異位保存圃，同時(shí)結(jié)合文獻(xiàn)資料中已報(bào)道的羊草分布點(diǎn)和實(shí)地采樣的分布點(diǎn)對(duì)羊草種質(zhì)資源潛在適生區(qū)做了進(jìn)一步預(yù)測(cè)，以期為羊草種質(zhì)資源研究、引種栽培及合理保護(hù)利用草地資源奠定物質(zhì)基礎(chǔ)和理論支持。

1 材料與方法

1.1 已有羊草地理分布數(shù)據(jù)的收集與整理

羊草的地理分布數(shù)據(jù)來(lái)源于全球生物多樣性信息機(jī)構(gòu)物種分布數(shù)據(jù)庫(kù)(Global Biodiversity Information Facility, GBIF,http://www.gbif.org)、AgroAtlas數(shù)據(jù)庫(kù)(www.agroatlas.ru/en/about/index.html)、中國(guó)數(shù)字植物標(biāo)本館(www.cvh.ac.cn)、已發(fā)表的中英文文獻(xiàn)等。整理去除相同的經(jīng)緯度信息，得到羊草在全世界的分布點(diǎn)715個(gè)，其中中國(guó)490個(gè)(主要包括內(nèi)蒙古317個(gè)，遼寧61個(gè)，黑龍江46個(gè)，河北22個(gè)，山西17個(gè)，新疆6個(gè)，吉林5個(gè)，北京4個(gè)，青海4個(gè)，陜西3個(gè)，甘肅2個(gè)，山東1個(gè)，河南1個(gè)，天津1個(gè))，俄羅斯163個(gè)，蒙古62個(gè)(圖1)。將收集到的羊草分布點(diǎn)按物種名、經(jīng)度和緯度順序整理成CSV格式的Excel文件，用于模型軟件的潛在分布區(qū)預(yù)測(cè)。

圖1 已報(bào)道的全球羊草分布點(diǎn)Fig.1 Collected distribution sites of L. chinensis in world

1.2 環(huán)境數(shù)據(jù)與地圖數(shù)據(jù)

環(huán)境數(shù)據(jù)采用世界氣候(WorldClim)環(huán)境數(shù)據(jù)庫(kù)中的19個(gè)生物氣候變量(bioclim)(表1)，選取當(dāng)前狀態(tài)(current conditions 1950-2000)空間分辨率為2.5 arc-minutes的ASCII 柵格格式數(shù)據(jù)。地圖數(shù)據(jù)來(lái)源于DIVA-GIS(http://www.diva-gis.org/)和中國(guó)地圖采用國(guó)家基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)(http://nfgis.nsdi.gov.cn/)2005年10月24日更新的1∶400萬(wàn)中國(guó)行政區(qū)劃圖。

1.3 模型分析方法

適生區(qū)預(yù)測(cè)采用最大熵模型MaxEnt version 3.4.1(http://biodiversityinformatics.amnh.org/open_source/maxent/)。具體方法是將羊草分布數(shù)據(jù)和環(huán)境數(shù)據(jù)導(dǎo)入MaxEnt軟件中，隨機(jī)選取25%的分布點(diǎn)作為測(cè)試集(test data)，75%的作為訓(xùn)練集(training data)，選擇Jackknife來(lái)檢測(cè)變量的重要性，Replicates設(shè)置為重復(fù)10次，output file type 設(shè)為asc，其他參數(shù)均為模型的默認(rèn)值，結(jié)果以Logistic格式輸出。

模型的預(yù)測(cè)結(jié)果利用受試者工作特征曲線(receiver operating characteristic curve, ROC)下的面積值(area under curve, AUC)進(jìn)行檢驗(yàn)，ROC 曲線檢測(cè)的評(píng)估范圍為0～1，1代表預(yù)測(cè)值非常好，小于0.5說(shuō)明模型的預(yù)測(cè)能力低于隨機(jī)模型的預(yù)測(cè)能力[13,19]。在適生區(qū)預(yù)測(cè)中，AUC值越高說(shuō)明模型預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度越高[12-18]。

將結(jié)果導(dǎo)入ArcGis 10.2后，分別與世界行政區(qū)劃圖和中國(guó)行政區(qū)劃圖疊加，利用自然間斷點(diǎn)分級(jí)法(Jenks’ natural breaks)對(duì)模型預(yù)測(cè)的羊草分布圖進(jìn)行重分類(Reclass)，按照重分類的存在概率P，并參照IPCC第4次環(huán)境報(bào)告中關(guān)于評(píng)估可能性的劃分體系[20]將羊草適生區(qū)劃分為5個(gè)等級(jí)[10]，分別為最佳適生區(qū)(P≥0.47)，該類適生區(qū)羊草分布以建群種為主，其生境特別適合羊草的生長(zhǎng)；高適生區(qū)(0.30≤P<0.47)，該類適生區(qū)羊草分布以優(yōu)勢(shì)種為主；中適生區(qū)(0.14≤P<0.30)，該類適生區(qū)羊草大量分布，但在群落中不成優(yōu)勢(shì)種；低適生區(qū)(0.04≤P<0.14)，該類適生區(qū)羊草有分布；非適生區(qū)(P<0.04)，該類適生區(qū)不適合羊草的生長(zhǎng)，可能無(wú)羊草分布[10-11]。

表1 19個(gè)用于羊草適生區(qū)分布模擬的環(huán)境變量Table 1 19 environmental variables used for modeling potential suitable distribution of L. chinensis

1.4 羊草種質(zhì)資源實(shí)地調(diào)查與采樣

以MaxEnt模型預(yù)測(cè)得的羊草潛在分布為依據(jù)，使用1∶10000(較大區(qū)域?yàn)?∶50000)中國(guó)和蒙古國(guó)地形圖為底圖，將羊草潛在分布區(qū)劃分為若干個(gè)網(wǎng)格(單元)[4]，網(wǎng)格大小為100 km×l00 km(圖2)。每個(gè)網(wǎng)格作為羊草資源調(diào)查與搜集的基本單元(網(wǎng)格面積不足1/3的舍去)，每單元采集顯域輕度放牧、重度放牧、圍封、隱域性分布及人工種植等類型的羊草根莖活體各1份，每份包含6～30個(gè)重復(fù)取樣點(diǎn)，重復(fù)樣點(diǎn)之間的距離至少為40 m[1,21]。同時(shí)開(kāi)展與各圃庫(kù)、科研院所、草原站等單位的種質(zhì)資源收集與交流共享。

圖2 羊草野生種質(zhì)資源采樣策略——以錫林浩特市為例Fig.2 Sampling strategy of wild germplasm resources of L. chinensis - A case study for Xilinhot in China

1.5 羊草種質(zhì)資源異位保護(hù)

羊草既可以有性繁殖也可以無(wú)性繁殖，為保存、鑒定和評(píng)價(jià)羊草資源，2014年5-8月建立了羊草資源圃，該圃位于內(nèi)蒙古呼和浩特市市郊的農(nóng)業(yè)部沙爾沁牧草資源重點(diǎn)野外科學(xué)觀測(cè)試驗(yàn)站，地處適宜羊草生長(zhǎng)的環(huán)境區(qū)，總面積66666.67 m2(于2010年平地、測(cè)土施肥、除雜草等，保證土壤成分均勻同質(zhì))，噴灌設(shè)施完備，具備羊草種質(zhì)資源生長(zhǎng)、保純的一切條件。目前，該圃建有小區(qū)1120個(gè)，均帶地上噴灌，每個(gè)小區(qū)3 m×3 m，小區(qū)間采用60 cm水泥板隔離，防止根莖相互串連，影響種質(zhì)資源純度。做資源評(píng)價(jià)時(shí)，在初花期對(duì)每份資源進(jìn)行刈割，防止種子脫落，產(chǎn)生雜合植株。

1.6 數(shù)據(jù)分析與圖形處理

數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel、MaxEnt version 3.4.1分析，圖形采用ArcGis 10.2、DIVA-GIS 7.5.0、Adobe Photoshop CC 2017等處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 基于MaxEnt模型的羊草種質(zhì)資源適生區(qū)預(yù)測(cè)

根據(jù)文獻(xiàn)收集的715個(gè)羊草分布點(diǎn)，利用MaxEnt模型預(yù)測(cè)羊草適生區(qū)，訓(xùn)練集與驗(yàn)證集AUC分別是0.9701和0.9746(圖3A)，AUC值大于隨機(jī)分布模型(0.5)且接近于1，說(shuō)明MaxEnt模型預(yù)測(cè)羊草適生區(qū)的結(jié)果可靠。通過(guò)模型預(yù)測(cè)發(fā)現(xiàn)羊草適宜生長(zhǎng)的區(qū)域在歐亞大陸東部，主要包括中國(guó)、俄羅斯南部、蒙古、北美洲美國(guó)本土、美國(guó)阿拉斯加、哈薩克斯坦、加拿大、朝鮮、烏茲別克斯坦、韓國(guó)、不丹東南部和巴基斯坦也有零星適宜生長(zhǎng)區(qū)域(圖4)。

2.2 羊草種質(zhì)資源圃的建立

以MaxEnt模型預(yù)測(cè)的結(jié)果為依據(jù)，2014年本研究利用網(wǎng)格法對(duì)分布于中國(guó)和蒙古國(guó)的羊草種質(zhì)資源進(jìn)行采集，截至2017年7月，共采集361個(gè)樣點(diǎn)(圖4)，形態(tài)鑒定后確認(rèn)的羊草種質(zhì)資源483份，其中蒙古國(guó)95份，中國(guó)內(nèi)蒙古211份、山西59份、黑龍江32份、陜西23份、河北18份、寧夏14份、吉林12份、甘肅10份、遼寧7份、天津2份；按適生區(qū)等級(jí)劃分采集到的羊草資源，分別為最佳適生區(qū)361份、高適生區(qū)83份、中適生區(qū)32份、低適生區(qū)7份、非適生區(qū)0份(圖4)。從模型預(yù)測(cè)的適生區(qū)和采集資源的分布情況看，采集的羊草種質(zhì)資源基本覆蓋了羊草主要適生區(qū)(圖4～圖6)。

2014年5-8月本研究建立了羊草資源圃(圖5)，該圃在種植前已進(jìn)行多年的均質(zhì)化處理，并在羊草種質(zhì)資源移植后，確保相同田間管理措施，以便開(kāi)展羊草種質(zhì)資源農(nóng)藝性狀評(píng)價(jià)工作。截至2017年7月，該資源圃已保存不同羊草種質(zhì)資源535份，其中自行采集的羊草野生種質(zhì)資源483份，各圃庫(kù)、科研院所及草原站等收集資源52份。

2.3 羊草在全球的適生區(qū)預(yù)測(cè)

利用已報(bào)道的羊草分布點(diǎn)和采集羊草種質(zhì)資源的1076個(gè)分布點(diǎn)，本研究對(duì)羊草種質(zhì)資源在全球的分布做了進(jìn)一步預(yù)測(cè)，訓(xùn)練集與驗(yàn)證集AUC分別是0.9610和0.9605(圖3B)，結(jié)果可靠。根據(jù)模型預(yù)測(cè)，加入采集點(diǎn)后羊草高適生區(qū)分布區(qū)域在原來(lái)基礎(chǔ)上幾乎沒(méi)有發(fā)生變化(圖6)，而適生區(qū)總面積減小了0.38%，這可能與最佳適生區(qū)和高適生區(qū)采樣分布密度有關(guān)，有待進(jìn)一步分析。本研究結(jié)果表明，羊草的適生區(qū)位于歐亞大陸草原東部，從中國(guó)東北、華北，蒙古至俄羅斯南部成片連續(xù)分布，北美洲美國(guó)、加拿大，巴基斯坦、印度、尼泊爾、不丹也有部分低適生區(qū)分布，整個(gè)適生區(qū)占全球陸地總面積的8.75%，最佳適生區(qū)占全球陸地面積的1.78%、占全球總適生區(qū)的20.40%。適生區(qū)面積最大的國(guó)家是中國(guó)，占全球適生區(qū)分布總面積的38.34%；其他依次是俄羅斯、蒙古國(guó)、美國(guó)(含阿拉斯加)、加拿大、哈薩克斯坦、朝鮮、烏茲別克斯坦、印度、不丹、尼泊爾、巴基斯坦等，分別占全球適生區(qū)分布面積的27.55%、13.23%、10.72%、4.67%、3.91%、0.72%、0.57%、0.08%、0.05%、0.02%；巴基斯坦中部等地也有零星分布。

圖3 羊草生境分布預(yù)測(cè)結(jié)果的ROC曲線驗(yàn)證Fig.3 ROC curve verification of L. chinensis potential geographic distribution A為文獻(xiàn)收集到羊草分布點(diǎn)模型預(yù)測(cè)后的ROC值；B為文獻(xiàn)收集到的分布點(diǎn)和實(shí)際采樣后的分布點(diǎn)模型預(yù)測(cè)后的ROC值。A: ROC plot used the known distribution points; B: ROC plot used the known distribution points and the field investigation points.

圖4 基于已知分布點(diǎn)的羊草適生區(qū)預(yù)測(cè)Fig.4 Potential geographic distribution of L. chinensis based on known distribution points

2.4 羊草在中國(guó)的適生區(qū)預(yù)測(cè)

MaxEnt生態(tài)位模型預(yù)測(cè)結(jié)果表明，我國(guó)羊草適生區(qū)占全國(guó)陸地面積的一半以上，為54.73%，最佳適生區(qū)占全國(guó)陸地面積的18.35%、占全國(guó)總適生區(qū)的33.54%。適生區(qū)從東北平原到內(nèi)蒙古高原在黃土高原局部呈連片分布，總分布范圍與亞洲溫帶氣候大陸區(qū)域基本吻合，主要包括內(nèi)蒙古、新疆北部、黑龍江、青海、甘肅、西藏、吉林、河北、陜西、山西、遼寧、山東、河南北部、四川西北部、寧夏、北京、江蘇北部、天津、湖北、云南北部、安徽北部等省市(圖7)，各省適生區(qū)面積占全國(guó)適生區(qū)面積的比例分別是22.24%、16.76%、10.34%、9.47%、7.29%、7.11%、4.05%、3.71%、3.59%、3.03%、2.97%、2.93%、2.18%、2.17%、1.00%、0.33%、0.24%、0.23%、0.13%、0.11%、0.11%(圖8)。各省適生區(qū)占其所在省面積由大到小依次是吉林、遼寧、山西、河北、北京、天津、黑龍江、山東、寧夏、陜西、甘肅、內(nèi)蒙古、河南、青海、新疆、西藏、四川、江蘇、安徽、湖北、云南等，所占比例分別是100%、100%、100%、100%、100%、100%、99.97%、99.70%、99.50%、92.73%、92.42%、90.69%、71.01%、69.85%、50.26%、32.77%、25.05%、12.84%、4.33%、3.84%、1.73%。最佳適生區(qū)和高適生區(qū)占全國(guó)分布面積由高到低依次是內(nèi)蒙古、黑龍江、吉林、河北、山西、遼寧、甘肅、新疆、陜西、寧夏、山東、青海、北京、天津、河南等地(圖7)。通過(guò)各省適生區(qū)所占面積的分析，可為羊草育種、栽培區(qū)劃及生態(tài)修復(fù)提供理論指導(dǎo)。

圖5 羊草種質(zhì)資源圃Fig.5 L. chinensis germplasm nursery

圖6 羊草全球適生區(qū)預(yù)測(cè)Fig.6 Potential geographic distribution of L. chinensis in world

圖7 MaxEnt 模型預(yù)測(cè)羊草在中國(guó)的適生區(qū)Fig.7 Potential geographic distribution of L. chinensis in China

圖8 羊草各省適生區(qū)占全國(guó)適生區(qū)面積的比例Fig.8 Account for the percentage of provincial potential distribution of L. chinensis by country

3 討論

MaxEnt是近幾年應(yīng)用比較廣泛的適生區(qū)預(yù)測(cè)模型，其預(yù)測(cè)結(jié)果要優(yōu)于同類模型[14-18,22-24]，且在物種分布數(shù)據(jù)不全時(shí)仍然能得到較好的結(jié)果，其本身只能判斷物種適生區(qū)或者可能存在的概率，并不能推斷物種是否存在[13,17-18]。本研究在收集和整理前人關(guān)于羊草分布區(qū)研究的基礎(chǔ)上，利用MaxEnt生態(tài)位模型對(duì)羊草在全球的適生區(qū)進(jìn)行了預(yù)測(cè)，兩次預(yù)測(cè)訓(xùn)練集與驗(yàn)證集AUC都在0.9600以上，在模型精度檢驗(yàn)方面可信度高，預(yù)測(cè)的適生區(qū)與現(xiàn)有標(biāo)本記載的分布區(qū)域基本吻合，屬于中國(guó)東北—興安—蒙古植物區(qū)系，同時(shí)本研究在預(yù)測(cè)的中國(guó)和蒙古國(guó)適生區(qū)范圍內(nèi)均采集到了野生羊草(兩國(guó)的適生區(qū)面積占總適生區(qū)的比例為51.57%)，進(jìn)一步證明了模型的準(zhǔn)確性?！禛rasses of the Soviet Union》《中國(guó)植物志》《羊草生物生態(tài)學(xué)》等報(bào)道羊草產(chǎn)于中國(guó)東北、內(nèi)蒙古、河北、山西、陜西、新疆等省區(qū)，蘇聯(lián)、日本、朝鮮也有分布[1,7-9]，而本研究的兩次預(yù)測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn)在日本等國(guó)并沒(méi)有適生區(qū)的分布，這可能與模型預(yù)測(cè)的樣本分布有關(guān)，本研究在做模型預(yù)測(cè)時(shí)僅查到在日本等地有分布并沒(méi)有查到具體標(biāo)本或樣本分布點(diǎn)，從模型對(duì)其他物種預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確度方面考慮[12-18,21-24]，日本等國(guó)也可能并無(wú)真正野生羊草的分布，僅是引種栽培的野生羊草資源。

羊草集中分布在我國(guó)東北平原和內(nèi)蒙古高原東部的開(kāi)闊地平原、低山丘陵、河灘、鹽堿化低地，被稱為禾本科“牧草之王”[1]。通過(guò)1076個(gè)分布點(diǎn)的模型預(yù)測(cè)發(fā)現(xiàn)我國(guó)羊草適生區(qū)約占全球適生區(qū)的38.34%，占國(guó)土面積的54.73%，這與文獻(xiàn)報(bào)道羊草分布區(qū)結(jié)果基本一致[1,11]，從而更加證明了模型的準(zhǔn)確度。按各省適生區(qū)面積占全國(guó)適生區(qū)面積的比例由大到小排列，依次是內(nèi)蒙古、新疆北部、黑龍江、青海、甘肅、西藏、吉林、河北、陜西、山西、遼寧、山東、河南北部、四川西北部、寧夏、北京、江蘇北部、天津、湖北、云南北部、安徽北部等地，而按最佳適生區(qū)和高適生區(qū)占全國(guó)分布面積由高到低依次是內(nèi)蒙古、黑龍江、吉林、河北、山西、遼寧、甘肅、新疆、陜西、寧夏、山東、青海、北京、天津、河南等地，比較發(fā)現(xiàn)，新疆的適生區(qū)面積較大，但其低適生區(qū)占整個(gè)新疆適生區(qū)面積的59.36%(圖8)。本研究將羊草適生區(qū)進(jìn)行等級(jí)劃分是為了便于分析，預(yù)測(cè)的低適生區(qū)并非不適合羊草生長(zhǎng)，只說(shuō)明其分布概率較小。MaxEnt模型預(yù)測(cè)的最佳適生區(qū)分布羊草概率較大，是重點(diǎn)調(diào)查采樣的區(qū)域，通過(guò)第一次模型預(yù)測(cè)的結(jié)果，在蒙古高原東部、松嫩平原等溫帶草原和草甸草原區(qū)均發(fā)現(xiàn)了大量成片或呈斑塊狀分布的羊草，屬于野生羊草資源分布的核心區(qū)域，可能具有豐富的遺傳多樣性，應(yīng)為重點(diǎn)開(kāi)展研究和保護(hù)區(qū)域；農(nóng)區(qū)路邊、水渠邊、疏林等地受強(qiáng)烈的人為干擾較大，發(fā)現(xiàn)獨(dú)立生長(zhǎng)、小面積分布的羊草群體，可能是特殊類型。中國(guó)數(shù)字植物標(biāo)本館(Chinese Virtual Herbarium, CVH)在錄的羊草標(biāo)本中新疆有97份，青海有11份(標(biāo)本大都在20世紀(jì)90年代之前，無(wú)詳細(xì)GPS點(diǎn))，本研究根據(jù)適生區(qū)預(yù)測(cè)和標(biāo)本記錄的信息實(shí)地調(diào)查和采集發(fā)現(xiàn)，羊草在新疆和青海的分布極其罕見(jiàn)，采集到具有羊草外部形態(tài)特征的資源，經(jīng)在呼和浩特羊草資源圃種植，專家鑒定后無(wú)法給出結(jié)論，還需要進(jìn)一步的分子鑒定。

最佳適生區(qū)占全國(guó)分布面積由高到低依次是內(nèi)蒙古、黑龍江、河北、遼寧、山西、吉林、陜西等，2016年《中國(guó)草業(yè)統(tǒng)計(jì)》數(shù)據(jù)顯示[25]，2016年各省羊草保留面積前4位分別是吉林、黑龍江、內(nèi)蒙古和遼寧省，對(duì)羊草保留種植面積和最佳適生區(qū)面積比較分析發(fā)現(xiàn)，河北、山西、陜西、內(nèi)蒙古等省區(qū)蘊(yùn)含著巨大的羊草產(chǎn)業(yè)發(fā)展?jié)摿?，可大力推廣羊草人工種植和改良種草。

本研究基于文獻(xiàn)大數(shù)據(jù)檢索，全面分析了羊草種質(zhì)在全球的分布格局，結(jié)合實(shí)地采樣，進(jìn)一步細(xì)致地探討了羊草在全球及中國(guó)的適生區(qū)，建立了羊草種質(zhì)資源圃，為進(jìn)一步合理利用和有效保護(hù)羊草資源奠定了基礎(chǔ)。野生羊草種質(zhì)資源必須合理取樣才能盡可能完整地保存其遺傳多樣性，楊持等[21]研究認(rèn)為480 m2(12 m×40 m)的樣方可以代表羊草小群落的分布特征，本研究在取樣時(shí)利用100 km×100 km網(wǎng)格進(jìn)行取樣，每個(gè)GPS點(diǎn)采集6～30株個(gè)體，個(gè)體之間的距離為40 m以上，保證了每個(gè)GPS點(diǎn)的羊草遺傳多樣性[4,21]。羊草具有發(fā)達(dá)的地下根莖，多分布在10～20 cm左右的土層中[1]，為了保證每份資源的純度(只進(jìn)行無(wú)性繁殖)，防止串根，資源與資源之間用60 cm的水泥板隔離。為保證資源之間的可比性，對(duì)每份資源建立了同質(zhì)生長(zhǎng)環(huán)境及相同的田間管理措施。從2015年開(kāi)始本研究對(duì)535份羊草種質(zhì)資源的農(nóng)藝性狀、生物學(xué)特性進(jìn)行了初步研究，取得了一些進(jìn)展，同時(shí)，資源評(píng)價(jià)工作將力爭(zhēng)深入到細(xì)胞和分子水平，為每份羊草種質(zhì)資源建立資源共性和特性的信息檔案。羊草種質(zhì)資源圃將在探討羊草起源、演化、系統(tǒng)分類、生態(tài)功能、育種、分子譜系地理、基因組學(xué)及優(yōu)異基因挖掘等方面發(fā)揮巨大作用[26-30]。

致謝：感謝中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院草原研究所的王育青、李志勇、劉雅學(xué)等在羊草資源收集方案上的指導(dǎo)；中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院草原研究所的韓文軍、春亮、白海花、陳海軍、王珍、劉磊、解繼紅、紀(jì)磊、李西良、運(yùn)向軍、王凱、于林清、吳新宏、李鴻雁等與內(nèi)蒙古大學(xué)的張慶在野生羊草種質(zhì)資源采集中做出的貢獻(xiàn)；中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院草原研究所胡寧寧、羅四維、郭豐輝等在羊草資源種植工作中給予的幫助；內(nèi)蒙古大學(xué)的趙一之和趙利清在羊草種質(zhì)資源識(shí)別與鑒定過(guò)程中給予的指導(dǎo)，至此一并表示感謝！