沙棘林的生态功能及开发利用
摘要:通过对沙棘造林成活的调查,林地土壤分析,地表径流泥沙含量的分析,果实和种籽的加工利用,总结出沙棘造林易成活且成林快,经济价值随着科学技术的不断发展逐步得到认识,特别是它的药用价值优为明显,开发前景广阔。
关键词:沙棘;生态功能;开发利用
沙棘又名酸刺,是胡颓子科沙棘属的灌木或小乔木。适应性极强,生长快,生态多样性明显,是西北黄土高原造林的先锋树种。
1沙棘的分布
沙棘在我国水平分布的面积很大,从气候干燥寒冷的、、内蒙到炎热多雨的云南、贵州、四川。从河北、山西的土石山区到陕西、甘肃、宁夏、青海各省的黄土高原及青海高寒山区都有不同程度的分布。在垂直分布方面,华北山地800m以上,黄土高原3 200m以下,青藏高原在3 500~4 500m之间多有沙棘丛林存在。沙棘生长发育的最适地区是降雨量在400cm以上,年平均气温5~14 ℃,无霜期110~210d的梁峁顶部、阳坡山地和河谷地带,在这些地方适宜与沙棘混交的树种有杨树、柳树、刺槐、山杏、榆树、油松等。我国目前主要的野生品种有:柳叶沙棘(即中国沙棘)、沙棘、肋果沙棘,人工引种的沙棘主要有:1988年从俄罗斯引进的大果沙棘和1990年由中国林业科学院引入的蒙古人民共和国“乌兰格木”沙棘新品种。我省定西地区目前已有采穗母树林和小面积苗木繁育基地。环县水保局2003年秋造林时从定西引种5万株,定植在七里沟水保站进行试验。
2沙棘的开发利用价值
2.1沙棘生长迅速,薪柴生产量高
营造沙棘林是解决当地农村能源问题的重要途径。沙棘在干旱和半干旱地区造林其生长迅速,产柴量高,是营造薪炭林的首选树种。它的根系发达,分枝能力强,每亩每年产柴量在200~300kg之间天水市清水县每亩每年产干柴数量在
300~500kg之间,人均2亩沙棘林可以解决烧柴问题。它的燃烧火力猛,温度高,1.37kg的沙棘干柴完成燃烧与1kg的标准煤相等。它的枝叶是很好的饲料,叶内含有粗蛋白22.29%,是牛羊的优质饲料。
2.2沙棘浑身是宝,开发前景广阔
沙棘除生长快、抗旱性强以外,其本身最大的优点是开发利用价值高,前景十分广阔。沙棘的果实可以挤汁,种籽可以榨油,含油率高达18.81%,其药用价值极高。果汁可制沙棘食品和饮料、调味品,国家水利部在山西省方山县投资修建了沙棘开发中心,使那里的沙棘造林、沙棘产业和相应的科研技术大大提高,极大的拉动了当地经济的发展,群众称沙棘为天树、神树。在沙棘食品业生产过程中,人们测得的沙棘比重为1.0377,100ml的沙棘汁液中含水91.50g,含糖类3.36g,含苹果酸2.50g,种籽中含碳水化物24.38%,含油为12.13%,蛋白质31.37%以及一些维生素,基于这些重大的发现,人们用其制醋、制酒以及浓缩沙棘汁、沙棘果蜜饯、沙棘果冻、沙棘蓉、沙棘饮料等。
沙棘的果实汁取出下剩的果肉中含有大量的沙棘酮,这种物质的化学特性使其在人体中的化学结构很稳定,经口服后能够安全通过人的解毒器管进入机体的其他脏器,是治疗心血管、脑血管和脑动脉硬化的良好药物。种籽榨出的油最大的药理作用是消炎、杀菌、止痛和促进组织增生,广泛的用于植皮和美容整形手术等外部外伤的医疗事业中。
3沙棘的生态功能
沙棘作为一种联合国入选的特用经济林树种,除经济价值极高以外,更重要的另一个方面是它的造林适应性很强,称之为黄土丘陵沟壑地区荒山绿化、水土保持、改良土壤的先锋树种。
3.1沙棘成活率高、成林快,生物产量增长迅速
1~2年生沙棘植苗造林,成活率很高,一般造林后3年可成林(222株/亩,3年后郁闭度都能到达0.30以上),第4年亩干生物产量(地上部分的枝杆部分)300~500kg,以后每3年可平茬1次,是营造薪炭林及水保林的首选树种。从1993年在环县木钵柳树峁造林成活调查结果看,同等立地条件下造林,沙棘成活率为87%,刺槐为65%,山杏为41%,三者比较沙棘成活率分别高出杏树的46%、刺槐的22%。从2003年在环县芦家湾乡川皮梁调查结果看,春季沙棘栽植成活为77%,而同等立地条件,山杏仅有18%;小南沟陈掌调查沙棘的成活率92%,当年新梢生长量10~25cm不等,分枝数多者可达8个以上,长势良好,而山杏仅为77%。据调查,环县曲子马塬3年生沙棘平均高达1.20m,冠幅为1m;木钵杨湾拐沟、堡子山6年生沙棘植株高达1.50m以上,冠幅2m的很多,生长茂密,
人畜不能入内,林相整齐,单株健壮,果实累累。
3.2沙棘的根系发达,根蘖能力强,植物群落稳定
沙棘属于须根性强的树种,根系柔软,肉质层发达,蓄水能力很强,因此其造林适应性极强,据我省巉口林场调查,沙棘的侧根水平伸展可达10m以外,主根深1.50m上下,在土层50cm内根系纵横交错,造林3~4a后开始串根萌蘖自繁,形成繁茂的沙棘丛林,林分的主要植物群落稳定。
3.3沙棘林能够改变土壤理化性质,沃化土壤
沙棘是一种具有共生固氮能力的多年生落叶灌木或小乔木。它的生物学特点是能够在土壤贫瘠的黄土高原丘陵区、滨海滩涂地区、盐碱地区造林且成活率高,是土壤改良和实现区域经济持续发展的优良树种。黑龙江省齐齐哈尔市园艺研究所1998年4月对沙棘造林进行观察,2000年9月取样化验研究发现:沙棘在pH值为8.74的土壤中生长势强,叶片肥大,生长状况相对好,pH值8.98的土壤生长较好,沙棘栽植前后土壤理化性质分析对照:栽植前土壤pH值为8.865,栽植后到2000年化验为8.775;P2O5的含量为栽植前的0.037%转化为栽植后的0.043%;K2O为1.52%转化为栽植后的1.32%;速效氮的含量栽植前为3.70%,栽植后为4%;有机质含量栽植前为0.67%,栽植后为0.699%;全盐的含量栽植前为0.0753%,栽植后为0.0730%。由此可以看出,营造沙棘林可使土壤有机质增加,pH值下降,含盐量降低,土壤理化性质得到改变,沃化了土壤肥力。
3.4沙棘林能够承载雨水,防止水土流失
天然植被越差,就越容易形成地表径流,在这样的立地条件下造林,成活率就越低,适应造林的树种就越少。辽宁建平县1982年以来大力推行沙棘林的营造,治山治水,并连续7年进行现察,得到的数据比对照荒山年径流量减少96.30%;泥沙量减少95.20%。19年7月用野外人工模拟降雨装置,在本县三义号小流域炭酸盐褐土上模拟测试了人工沙棘林(6年生)、沙棘油松混交林、山杏纯林(20年生)、油松纯林(10年生)、苜蓿地等不同水保措施与自然荒山、水沟、未治理坡耕地径流量和泥沙量情况,模拟天数为18d,测试小区13处,模拟坡度为5°。结果沙棘林产流量为330m3/km2,产沙量为0.105t/km2;对照荒山产流量为25 050m3/km2,产沙量339.93t/km2;林地比荒山减少流量24 720m3/km2,减少了98.68%;泥沙量减少339.825t/km2,减少了99.97%;6年生沙棘林比10年生油松、20年生山杏、3年生苜蓿地分别减少径流量98.14%、98%、95.95%,减少泥沙量99.90%、99.71%、99.76%。由此可以看出①沙棘枝叶繁茂,层次重叠,冠幅大,承接雨水能力强,6~11年生沙棘树冠承雨幅度在9.50~12mm之间。②沙棘分枝多,生长茂盛,阻止降雨对地面的击蚀作用,减少雨水的击打浸蚀现象,缓冲雨水冲涮地表,降低了地面径流的形成。③沙棘林下耐阴性杂草丛生,沙棘与草的根系纵横密织,网络土壤进而减少了土壤的水蚀、风蚀、冻融、坍塌、沟掌切割等水土流失作用的产生。④地下根系衰老死亡后变为有机质,增加了土壤孔隙度,改变了土壤的通气状况,增加了土壤微生物的活动能力,从而提高土壤的通透性、渗水性,增加保水能力,减少了同等降雨条件下地表径流的
形成。