沙生植物在西北地区的发展对策
作者: 王新芳[摘 要] 沙生植物具有防风固沙的作用,可以有效减轻沙漠化带来的生态破坏问题。西北地区是我国荒漠化最严重的区域,因此,西北地区应因地制宜大力发展沙生植物,重视沙生植物研究工作,提高沙生植物配植的合理性,提高沙生植物养护水平,重视发展乡土沙生植物,同时借鉴先进的国外经验,以助力改善西北地区的荒漠化现状。
[关键词] 沙生植物;养护;乡土植物;西北地区
[中图分类号] Q948 [文献标志码] A [文章编号] 1674-7909(2022)11--3
0 引言
土地荒漠化治理是一个世界难题。土地沙漠化不仅仅导致耕地面积减少,还导致植物资源遭到破坏、生态环境恶化,甚至出现生态难民。因此,世界各国都将土地荒漠化治理作为重要的工程来抓。在治理土地荒漠化的各项措施中,植树造林是一种经济性好、绿色环保的措施,可以有效地抵御风沙侵蚀,保护脆弱的生态环境。
我国西北地区干旱少雨,蒸发强烈,经常遭受风沙侵袭,土地荒漠化现象十分严重。严酷的环境不仅影响了当地居民的生活,而且影响了当地植物的生长。沙生植物适应能力比较强,耐高温、耐干旱、抗病虫害,而且根系发达,需水量少,适合在沙漠地区生长。在沙漠地区种植沙生植物,营造固沙林,不仅可以提高土地资源的利用率,而且可以有效地固结松散的沙粒,削弱沙漠地区的风力,起到防风固沙、保护生态环境的作用。因此,我国西北地区应因地制宜大力发展沙生植物。
1 沙生植物概述
1.1 沙生植物的定义
沙生植物是指在长期的生长过程中形成较强的适应能力,能在沙漠、沙化土地等严酷环境下正常生长的植物。沙生植物一般生长在高温、干旱、高海拔等极端环境下。在这种恶劣环境下能顽强生长的沙生植物具有强大的生命力。
1.2 沙生植物的特点
1.2.1 种类多样。目前,在我国沙漠地区可以见到的沙生植物就有800多种,约占我国植物总数的1/5[1]。沙生植物主要分布在沙土地、戈壁、山麓和盐土地等各种恶劣环境中。沙生植物种类繁多,有多年生草本,也有一年、二年生草本;有小灌木、半灌木,也有乔木等;其中草本植物占比最大。我国西北地区土壤盐度较高,且干旱少雨,沙生植物以柽柳科植物和灌木为主,乔木类占比较小[2]。
1.2.2 根系发达。在长期进化过程中,为了适应外部环境,沙生植物的根系越来越发达,主根不断向地下延伸,以汲取深层土壤的水分。沙生植物的侧根不断向周围扩散,没有分层,可以避免在一处汲取太多的水分。地下根系发达造成植物地上部分不断缩小,沙生植物的根深和根幅比地面的株高和株幅大数倍。以0.5 m高的白刺为例,其根深可超过3 m,是株高的6倍之多,同时其根幅长达14 m[3]。即便在沙尘暴等恶劣天气的影响下,沙生植物因风蚀露出一层水平根,也不会死亡。例如,黄柳、胡杨、沙冬青、沙蒿等均根系发达。
1.2.3 枝叶较小。沙生植物通常生长在高温、高海拔地区,光照强烈、蒸发快。为了适应这种环境,沙生植物的叶子在进化过程中不断变小,以减少蒸腾面积,保留植物中的水分。有的沙生植物的叶子甚至进化成棒状或刺状。于是,部分沙生植物不再用叶子进行光合作用,转而用嫩枝进行光合作用。部分沙生植物的树枝表面变成了白色,以增强对阳光的辐射,避免植株体内温度过高。例如,沙拐枣这种沙生植物具有极强的生命力,广泛分布在我国甘肃、宁夏、青海和新疆等省(自治区、直辖市)[4]。沙拐枣的叶子非常小,呈托叶状被枝条包裹着,枝干呈白色。即便在沙尘暴的袭击下,沙拐枣也能茁壮生长,甚至其生长速度超过风沙掩埋的速度,因而被广泛应用于西北地区的植树造林。
1.2.4 萌蘖性强。萌蘖性是指植物被砍去枝干重新萌发新芽的能力。一般来说,萌蘖性越强,代表植物的生命力越顽强。沙生植物根系发达,侧枝韧性大,萌蘖性强,能够有效抵御风沙的侵蚀,即便被流沙埋住,仍可萌发不定根,萌枝生长得更旺。例如,柽柳根系长度可超过10 m,主、侧根都较发达,根蘖能力极强。柽柳不怕沙埋,沙埋后能生长大量不定根,形成高大的灌丛沙堆(沙包),最高可达20 m,枝条从沙堆中探出头来,顽强地继续生长。因此,柽柳被广泛应用于防风固沙。
2 我国西北地区发展沙生植物的对策
2.1 重视沙生植物研究工作
我国西北地区要加大对沙生植物的研究力度,积极研发和引入适应当地气候、环境特点的沙生植物,再对这些沙生植物进行驯化和培养,以满足未来西北地区对沙生植物的需要。甘肃省民勤县在沙生植物研究方面一直走在我国前列。民勤县植物园建立后,一直致力于研究沙生植物,通过对我国西北沙漠地区野生植物的驯化栽培,培育出各类沙生植物600多种,其中很多都是珍危物种[5]。经过多年研究,民勤县先后建立了包括综合展示区、植物专属区、植物引种圃、植物标本室和沙生植物种子库等多个研发展览场所,为沙生植物的后续研究和开发奠定了基础。此外,民勤植物园采用遥感等技术,对我国西北地区的水文、土壤和气候状况进行观测,对搜集的数据进行加工分析,从中了解沙生植物的生理习性,为该地区防风固沙和水土保持提供有价值的数据支持。
2.2 提高沙生植物配植的合理性
在水资源十分紧缺的干旱地区,优化沙生植物配植显得十分重要。我国西北干旱荒漠地区有着数量较多、种类多样的沙生植物。这些沙生植物广泛分布于该地区的荒山绿化、道路绿化、公园景观等处,构成了稳定的自然生物群落。但当地也存在沙生植物配植不合理的问题,主要表现为速生树种和慢生树种配植失调。速生植物能快速成绿,见效快,但普遍寿命比较短,短时间内就会衰老;慢生植物寿命长,但见效迟。目前,我国西北干旱地区的速生树种偏多,慢生树种较少。速生植物和慢生植物搭配不合理,不能做到近期和远期造林的合理搭配,导致植物景观和群落的生态稳定较差。因此,我国西北地区应注重速生树种和慢生树种的合理搭配,充分发挥二者的优势。一般来说,应先种植速生树种,在速生树林分中种植寿命长、稳定性好的慢生树种[6]。这样在速生植物被淘汰之后,慢生树种已形成一定的规模,可以继续发挥绿化效果。这样既可维持绿化景观,保护植物群落的稳定性,又可起到防风固沙的作用。
2.3 提高沙生植物养护水平
在我国西北地区,沙生植物比外来植物环境适应能力强,有着较强的生命力,苗木成活率比较高,生长发育良好,养护管理难度较低,但这并不意味着不需要对沙生植物进行养护。从我国西北地区沙生植物的整体生长情况来看,很多沙生植物的养护工作开展不到位,植物生长态势不佳,导致沙生植物自身优势没有发挥出来,不仅影响了绿化美观效果,而且对防风固沙工作带来了一定的影响。对此,养护管理部门要做好沙生植物养护工作。一方面要加强对养护人员的培训。通过现场观摩、技术交流等手段,提高养护人员的业务素质和水平。通过培训让养护人员了解不同沙生植物的生长习性,学习沙生植物的养护知识。例如,在纯沙地环境下,沙生植物难以汲取营养,生长缓慢,养护人员可以在沙地中施加农家肥来改善土质结构,补充植物所需的养分。另一方面要抓好沙生植物养护重点。沙生植物养护的重点在于灌溉、修剪和病虫害防治。我国西北地区气候干旱,要抓住3个关键的浇水时段。一是早春三月。此时沙生植物在冬季储存的水分基本耗尽,急需补充水分。二是7月左右,此时西北地区光照强烈,沙生植物蒸腾作用强,需要及时进行补水。三是11月过冬之前,需要对植物进行灌溉,为植物越冬做准备。灌溉后,要对沙生植物进行遮阴防护和松土,减少水分蒸发。沙生植物修剪的适宜季节是每年3月左右,此时树液流动缓慢,修剪对植物带来的损害较小。合理地修剪可以提高沙生植物的成活率,减少病虫害发生。沙生植物病虫害防治应遵循预防为主、综合治理的原则,避免沙生植物遭受病虫害的侵害。
2.4 重视发展乡土沙生植物
乡土植物是指在当地经过长时间的种植,已经充分适应当地环境、表现良好的地域性植物。与其他植物相比,乡土植物已经适应当地的气候条件,抗自然灾害能力强,抗病虫害能力强,不会由于突发的自然灾害而大面积死亡。同时,乡土植物的养护成本较低。例如,白刺是我国西北地区常见的乡土植物,是落叶小灌木的一种,具有较强的抗旱性,因而被广泛应用于西北干旱地区的荒山绿化和防风固沙;梭梭树自20世纪60年代从新疆维吾尔自治区引入甘肃省,被广泛应用于沙地和戈壁地区的植物绿化;柽柳主要生长在湿润盐碱地,被大量应用于干旱地区城市防护绿化和道路绿化;鸢尾有较强的抗逆性,可用于荒山绿化和水土改良。此外,很多乡土植物具有很高的应用价值,如乔木、灌木等植物资源的根、果实、树皮、花和叶等可以用来加工成各种纤维、药材、油脂和肥料等。例如,胡杨这种沙生植物全身都是宝,树干可以用于房屋建筑,树叶可以用来喂养牲畜,树液可以用来制作洗衣液等;肉苁蓉、罗布麻、刺山柑、甘草和麻黄等乡土植物可用作药材加工;沙拐枣的根制成药材,可以治疗皮肤病和小便浑浊。因此,西北地区应重视发展乡土沙生植物,构建稳定的自然生物群落。
2.5 借鉴先进的发展经验
他山之石可以攻玉。在沙生植物的发展中,我国西北地区可以从以色列学习先进经验。以色列位于干旱和半干旱地区,大部分地区干旱少雨、土地贫瘠,荒漠化面积占其国土总面积的75%。因此,节水技术一直是以色列农业科学中最重要的课题。从20世纪中期开始,以色列政府积极发展节水灌溉技术。发展到今天,以色列已将滴灌技术广泛应用于温室、沙漠地带、绿化带等区域。滴灌比漫灌节水1/3~1/2,从根本上改变了传统耕作方式,有效地防止了土壤盐碱化和土壤板结。以色列每开发一片土地,农业专家和农民总要先配备滴灌和喷灌设备,实施改土技术,循序渐进地扩大各种耐旱作物在沙化土地上的覆盖面积。除了滴灌技术之外,以色列还大力发展微咸水灌溉技术、污水农作技术、水肥一体化技术等。这些先进的农业技术为沙生植物的发展奠定了坚实的基础。经过多年发展,以色列的沙生植物实现了大规模的商业种植,植物资源十分丰富,沙漠治理效果明显,可为我国西北地区提供宝贵的经验和可参考的案例。
3 结语
沙生植物适应性强、种类多样,是我国西北地区城市绿化建设的重要组成部分,也是我国防风固沙、丰富植物多样性的现实选择。作为我国荒漠化最严重的区域,西北地区应重视沙生植物的研究和培育,提高沙生植物养护水平,打造适合沙生植物生长的现代农业体系,充分发挥沙生植物的价值。
参考文献:
[1]覃金芳,樊艳梅,韩雪松.中国现代农业技术展示馆沙漠植物种质资源和应用调查[J].农村实用技术,2021(9):78-80.
[2]王维明,马刚,李威龙.腾格里沙漠植物资源保护现状及对策[J].陕西林业科技,2021(2):102-105.
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[5]王彦芹,石新建,李志军.沙漠植物花花柴幼苗对高温耐受性评价[J].生物技术通报,2017(4):157-163.
[6]于航,刘彤.古尔班通古特沙漠植物分布的中域特征[J].石河子大学学报(自然科学版),2014(5):615-620.