固沙植物羊柴生態(tài)經(jīng)濟(jì)價(jià)值研究＊

袁繼英

（內(nèi)蒙古土地勘測(cè)規(guī)劃院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010010）

羊柴。株高1.5～2m，莖直立多枝。樹(shù)皮灰黃色或灰褐色，常呈纖維狀剝落。主根粗壯，入土深達(dá)2m，紅褐色。奇數(shù)羽狀復(fù)葉，小葉9～17，條形或條狀長(zhǎng)圓形，長(zhǎng)1～3cm，寬0.5～2mm?？偁罨ㄐ蛞干?，約4～10朵花?；t紫色?；ㄝ噻娦?，萼齒長(zhǎng)短不一?；ü诘?，花瓣倒卵形，先端微凹，翼瓣小，龍骨瓣長(zhǎng)于翼瓣，短于旗瓣；子房無(wú)毛。莢果通常具2～3莢節(jié)，有時(shí)僅一節(jié)發(fā)育，具網(wǎng)紋，無(wú)毛。種子褐色，腎形。花期6～10月，果期9～10月。

羊柴耐旱、耐瘠薄、抗風(fēng)沙、不耐澇，為優(yōu)良的固沙先鋒植物和水土保持植物，也是優(yōu)良的飼用植物。喜生于通氣透水的基質(zhì)，在草原區(qū)的沙丘及沙地和壤質(zhì)土上均能良好生長(zhǎng)。具有強(qiáng)壯的根莖進(jìn)行無(wú)性繁殖。根系發(fā)達(dá)，根幅為冠幅的4～5倍，具多級(jí)支根，側(cè)根多分布在40～150cm的土層內(nèi)。已有近百年的栽培歷史。近年來(lái)常用作沙區(qū)飛播植物種。

主要分布于前蘇聯(lián)、蒙古和我國(guó)荒漠草原地帶。在我國(guó)境內(nèi)，分布于蒙、陜、寧、甘等省區(qū)，其主要分布區(qū)在庫(kù)布齊沙漠。東至渾善達(dá)克沙地，南達(dá)毛烏素沙地，并延伸到寧夏河?xùn)|沙地，西至南吉冷，北抵博克蒂。地理位置大致E：105°～117°，N：37°4′～44°之間，分布區(qū)內(nèi)年降雨量為100～400mm左右。

在《內(nèi)蒙古植物志》（第二版）第三卷中，拉丁名為Hedysarum Laeve，但經(jīng)過(guò)內(nèi)蒙古大學(xué)趙一之教授的研究，確定其拉丁名應(yīng)為Hedysarum fruticosum var.lignosum［1－6］。

1 研究區(qū)概況

庫(kù)布齊沙漠東段西起達(dá)拉特旗呼斯太溝，東抵黃河。地帶性土壤為淡栗鈣土，沙地覆蓋在黃河Ⅰ、Ⅱ級(jí)階地及灘地之上。實(shí)驗(yàn)樣地位于內(nèi)蒙古鄂爾多斯市準(zhǔn)格爾旗十二連城鄉(xiāng)，屬暖溫帶半干旱大陸性季風(fēng)氣候，年平均氣溫6～7℃，≥10℃積溫3000～3200℃；年平均降水量380～400mm，夏季降水230～250mm，占該地區(qū)年降水量64%～70%，年平均蒸發(fā)量2 093mm；年平均日照時(shí)數(shù)3117h，極端最高氣溫39.1℃，極端最低氣溫－32.8℃，無(wú)霜期145d，主要土壤類型為風(fēng)沙土。實(shí)驗(yàn)樣地為播種2～3年的羊柴群落（蓋度30%）和流動(dòng)沙丘（蓋度＜15%）。

2 研究方法

防風(fēng)固沙作用測(cè)定：2006年4月23日12∶59～18∶20利用PC－2F多通道風(fēng)速風(fēng)向記錄儀測(cè)定羊柴群落中4個(gè)樣點(diǎn)和曠野1個(gè)樣點(diǎn)的0.5m和2m高度處的風(fēng)速。2006年4月22日下午，當(dāng)?shù)仫L(fēng)速為7～10m·s－1，利用集沙儀測(cè)定流動(dòng)沙丘和羊柴群落離地表0～10cm、10～20cm、20～30cm高度的集沙量。

降雨入滲測(cè)定：2006年5月27日在降雨5h（降雨量15mm）后觀測(cè)流動(dòng)沙丘和羊柴群落表層土壤含水量。

土壤緊實(shí)度測(cè)定：2006年4月22日用美國(guó)Spectrum Technologies.Inc生產(chǎn)的AIELDSCOUT SC900型土壤緊實(shí)度儀測(cè)定流動(dòng)沙丘和羊柴群落樣地土壤2.5～30cm深度處的緊實(shí)度。

土壤養(yǎng)分測(cè)定：2005年9月末分別取流動(dòng)沙丘和羊柴群落5個(gè)樣點(diǎn)的10cm、30cm、50cm深度處的土樣，風(fēng)干磨碎后測(cè)定土壤養(yǎng)分（總N、總P、總K、速效N、速效P、速效K、有機(jī)質(zhì)），測(cè)定數(shù)據(jù)由內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)內(nèi)蒙古農(nóng)牧漁業(yè)生物實(shí)驗(yàn)研究中心分析測(cè)試。

產(chǎn)量和營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定：播種的3年中，每年對(duì)羊柴進(jìn)行產(chǎn)量測(cè)定，并將莖和葉分別稱重并檢測(cè)莖和葉的蛋白、脂肪、纖維素和木質(zhì)素的含量，測(cè)定數(shù)據(jù)由內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)內(nèi)蒙古農(nóng)牧漁業(yè)生物實(shí)驗(yàn)研究中心分析測(cè)試。

3 結(jié)果與分析

3.1 防風(fēng)固沙效應(yīng)

曠野0.5m和2m高度處的風(fēng)速95%置信區(qū)間為4.9±0.1m·s－1和6.7±0.1m·s－1，羊柴群落內(nèi)2個(gè)高度的風(fēng)速95%置信區(qū)間為2.4±0.1 m·s－1和 6±0.1m·s－1，分別降低了 52%和10%。

流動(dòng)沙丘3個(gè)高度集沙量分別為378.9g、5.33g、0.97g。而羊柴群落無(wú)流沙現(xiàn)象。說(shuō)明自然狀態(tài)下，該地區(qū)5～7級(jí)大風(fēng)時(shí)，30%以上的植被蓋度即可有效固定流沙。

3.2 促進(jìn)降雨入滲效應(yīng)

流動(dòng)沙丘和羊柴群落的土壤濕潤(rùn)峰含水量分別為8.42±0.33%和10.8±0.43%（平均值±95%置信區(qū)間，下同），羊柴群落較高于流動(dòng)沙丘濕潤(rùn)峰含水量（顯著性水平α＝0.1）。另外，流動(dòng)沙丘有分層現(xiàn)象，深度為7.8±1.1cm，羊柴群落并無(wú)此現(xiàn)象。這說(shuō)明植被的生長(zhǎng)有利于降水的下滲。

3.3 土壤改良效應(yīng)

表1 流動(dòng)沙丘和羊柴群落土壤不同深度緊實(shí)度（平均值土95%置信區(qū)間）kpa

從表1中可看出，羊柴各深度的土壤緊實(shí)度從5cm處開(kāi)始顯著高于流動(dòng)沙丘（顯著性水平α＝0.05）。這一方面提高了土壤的抗侵蝕能力，另一方面加強(qiáng)了毛細(xì)管的水分提升作用，利于植物的生長(zhǎng)。

表2 流動(dòng)沙丘和羊柴群落不同深度營(yíng)養(yǎng)成分mg·100g－1

注：右上角有相同字母表示差異不顯著，字母不同表示差異顯著（α＝0.05）。

羊柴群落各深度N含量有所上升（顯著性水平α＝0.05），P含量略有升高但幅度較??；兩塊地段土壤各深度K的含量無(wú)差別；羊柴群落土壤各深度有機(jī)質(zhì)含量明顯高于流動(dòng)沙丘（顯著性水平α＝0.05），有機(jī)質(zhì)含量隨深度的增加而降低。

3.4 產(chǎn)量及營(yíng)養(yǎng)成分分析

表3 羊柴年際間地上部分生物量變化

表3中可以看出，生長(zhǎng)第1年地上生物量較少，葉莖比5∶1。生長(zhǎng)第2年，老莖在8月份開(kāi)始出現(xiàn)，且隨著生長(zhǎng)年限的增加，老莖在生物量所占的比例呈上升趨勢(shì)，而葉和嫩莖（可食用部分）在生物量中所占的比例呈下降趨勢(shì)，葉：嫩莖：老莖比平均為1∶2∶5。生長(zhǎng)第3年，葉：嫩莖：老莖比平均為1∶2∶6。隨著生長(zhǎng)年限的增長(zhǎng)，嫩莖和葉在總生物量所占比例下降，而老莖所占比例上升。故適宜收獲期為第2年。

表4 羊柴葉片營(yíng)養(yǎng)成分（%）

苜蓿粗蛋白質(zhì)含量為16%～22%，一般為18%左右，現(xiàn)蕾期至初花期粗脂肪含量2.47%～5.13%，纖維素為20%～30%，木質(zhì)素一般不超過(guò)18%。表4中，羊柴葉的蛋白含量為16.07，略低于苜蓿，但脂肪略高于苜蓿，纖維含量略低于苜蓿，木質(zhì)素略高于苜蓿。羊柴雖然營(yíng)養(yǎng)低于苜蓿但適宜于家畜飼養(yǎng)的要求，是優(yōu)良飼料。

3.5 工業(yè)價(jià)值

塔落巖黃芪老莖酸性洗滌纖維含量71.36%，中性洗滌纖維83.61%，木質(zhì)素29.76%，灰分2.29%。纖維含量高而木質(zhì)素和灰分含量低，莖稈生物量大且顏色較白，是造紙和人造板的好材料。

羊柴花期較長(zhǎng)，從7月一直持續(xù)到9月，開(kāi)花量較大，是良好的蜜源植物。

3.6 綠化價(jià)值

羊柴生長(zhǎng)迅速，葉片翠綠，花冠美麗，同時(shí)抗性較強(qiáng)，耐貧瘠，栽種后無(wú)需看管，是良好的綠化植物種，可用于公路、鐵路、廠礦等劣等土地的綠化，并能改良土壤。

4 討論

通過(guò)分析，羊柴具有以下4個(gè)突出特點(diǎn)：

4.1 生長(zhǎng)迅速，在播種第2年就能達(dá)到較大的生物量，且冠幅較大。對(duì)沙地起到了較好的覆蓋作用，蓋度30%便能起到良好的防風(fēng)固沙作用，是防治水土流失和土地沙漠化的優(yōu)良植物資源。

4.2 具備土壤改良作用。播種第2年就能大幅提高土壤堅(jiān)實(shí)度，這一方面有利于土壤毛細(xì)管作用，提高土壤含水量，另一方面可以提高土壤抗侵蝕能力。作為豆科植物，其根瘤菌可固定大量氮素，使土壤含氮增加，同時(shí)枯落物在土壤中轉(zhuǎn)化為有機(jī)質(zhì)，提高了土壤的離子交換能力，改善了土壤營(yíng)養(yǎng)狀況。

4.3 具有較高的飼用價(jià)值，且對(duì)各種家畜無(wú)毒副作用，可以作為優(yōu)良的家畜飼草。

4.4 具有較高的造紙和人造板材的潛力。當(dāng)?shù)啬壳皳碛性S多以沙柳為原材料進(jìn)行造紙和板材的工廠，相信通過(guò)技術(shù)改造，羊柴將來(lái)也會(huì)成為重要的原材料。

但應(yīng)當(dāng)注意的是：①在病蟲(chóng)害方面，4月末到5月中旬，塔落巖黃芪和細(xì)枝巖黃芪嫩莖上常有大量黑蚜寄生，當(dāng)?shù)厝朔Q其為“油旱”，經(jīng)過(guò)1～2場(chǎng)雨后，黑蚜大量減少，所以無(wú)需噴施農(nóng)藥。蠐螬寄生于3種巖黃芪的根部，但目前蟲(chóng)口密度較小，其以后的危害性還需要進(jìn)一步的觀察和試驗(yàn)研究。

②隨著先鋒植物將流動(dòng)沙地逐年固定，油蒿慢慢侵入，并通過(guò)截留降水和化感作用，可能會(huì)抑制羊柴及其它深根系植物的生長(zhǎng)和更新，但由于研究時(shí)間較短，這種抑制作用還未顯現(xiàn)，這種現(xiàn)象值得今后進(jìn)一步研究。

綜合看來(lái)，羊柴在庫(kù)布齊沙漠東段生長(zhǎng)迅速，生態(tài)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值均較高，可以作為短期防治水土流失、防止土地沙漠化以及公路鐵路沿線綠化的良好植物資源。

〔1〕馬毓泉，內(nèi)蒙古植物志（第二版）第四卷〔M〕.呼和浩特：內(nèi)蒙古人民出版社，1989.

〔2〕中國(guó)科學(xué)院蘭州沙漠研究所，中國(guó)沙漠植物志第二卷〔M〕.北京：科學(xué)出版社，1987.

〔3〕薩仁，曹瑞，趙一之 .蒙古高原巖黃芪屬（Hedysarum）植物的分類學(xué)研究〔J〕.內(nèi)蒙古大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），1996，27（5）：675－681.

〔4〕趙一之，薩仁 .蒙古高原巖黃芪屬（Hedysarum）植物區(qū)系生態(tài)地理分布研究〔J〕.內(nèi)蒙古大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），1999，30（2）：189－196.

〔5〕薩仁，趙一之 .蒙古高原巖黃芪屬植物分支分類學(xué)研究〔J〕.內(nèi)蒙古大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2001，21（1）：18－23.

〔6〕趙一之，曹瑞，薩仁 .塔落巖黃芪學(xué)名考〔J〕.中國(guó)草地，1997，1：5－8.

〔7〕楊文斌，張團(tuán)員，閆德仁，等 .庫(kù)布齊沙漠自然環(huán)境與綜合治理〔M〕.呼和浩特：內(nèi)蒙古人民出版社，2005：41－43.

〔8〕趙存玉，王濤，封建民 .草原與荒漠過(guò)渡地帶土地荒漠化特征分析——以庫(kù)布齊沙漠及毗連地區(qū)為例〔J〕.干旱區(qū)地理，2005，28（5）：621－626.

〔9〕閆志堅(jiān) .巖黃芪屬（Hedysarum L）植物主要栽培種生物生態(tài)學(xué)特性及其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的研究〔D〕.呼和浩特：內(nèi)蒙古大學(xué)，2006.

〔10〕高天明 .庫(kù)布齊東段幾種植物的適應(yīng)性及生態(tài)經(jīng)濟(jì)價(jià)值分析〔D〕.呼和浩特：內(nèi)蒙古大學(xué)，2007.