凌源野皂莢生物、生態(tài)學特性調(diào)查與資源利用探討

劉洪偉，白瑞興，魏金杰

（1.遼寧省凌源青龍河省級自然保護區(qū)管理處，遼寧 朝陽 122500；2.遼寧省凌源市林業(yè)局，遼寧 朝陽 122500）

野皂莢（Gleditsiamicrophylla）為豆科皂莢屬植物，產(chǎn)于河北，山西，河南、山東、陜西。多生于海拔350～1 300m黃土丘陵、多石山坡、石灰?guī)r山地。筆者2004年5月在凌源市前進鄉(xiāng)石門溝發(fā)現(xiàn)一片野皂莢林，面積1hm2。據(jù)當?shù)亻L者介紹，此片野皂莢在他們很小的時候就已存在，但當?shù)厝罕娨恢睂⑵渥鳛樾教苛置?～3年平茬一次。此前遼寧境內(nèi)只記載皂莢（G.sinensis）、山皂莢（G.japonica）與其變種無刺山皂莢（G.japonicavar.inermis）。此發(fā)現(xiàn)不但填補遼寧野生樹種空白，而且為瘠薄石灰?guī)r山地造林增加了一個優(yōu)良的造林樹種。經(jīng)8年實地觀測調(diào)查，已初步掌握其在凌源地區(qū)的生物、生態(tài)學特性并積累了多年調(diào)查數(shù)據(jù)。因此，可為今后遼西地區(qū)開展石質(zhì)山造林及開發(fā)利用野皂莢資源提供科學依據(jù)。

1 調(diào)查地概況

1.1 坐落

野皂莢林坐落于凌源市西南的前進鄉(xiāng)石門溝。林分地理坐標為40°53′20″—40°53′23″N，119°07′44″—119°07′48″E，海拔570～600m。

1.2 氣候與土壤狀況

本區(qū)屬暖溫帶大陸性季風氣候，總的氣候特點是十年九旱，風、雹、洪澇、霜凍等災(zāi)異頻發(fā)，有時甚至幾種同時或交錯發(fā)生。年平均氣溫為8.5℃，絕對最高溫度42.3℃，絕對最低溫度－30.5℃，≥10℃積溫3 255℃，無霜期150d，日照時數(shù)2 850h。年平均降水量464mm，主要集中在6～8月，約占全年降水量的70%，年蒸發(fā)量為2 097mm?；鶐r為石灰?guī)r，土壤為碳酸鹽褐土，土層厚度2～18cm。

1.3 伴生樹種與地被植被

植物區(qū)系為華北植物區(qū)系與內(nèi)蒙植物區(qū)系的過渡地帶，但以華北植物區(qū)系為主。伴生樹種有荊條（Vitexnegundovar.heterophylla）、黃 榆 （Ulmus macrocarpa）、小葉白蠟（Fraxinusbungeana）、花木蘭（Indigoferakirilowii）、多花胡枝子（Lespedeza floribunda）、西伯利亞杏（Prunussibirica）、鵝耳櫪（Carpinusturczaninowii）、細 葉 小 檗 （Berberis poiretii）、大花溲疏（Deutziagrandiflora）、華北繡線菊（Spiraeafritschiana）、三裂繡線菊（S.trilobata）、小葉錦雞（Caraganamicrophylla）、小葉鼠李（Rhamnusparvifolia）、萬年蒿（Artemisiagmelinii）等。地被植物有石竹（Dianthuschinensis）、長蕊絲石竹（Gypsophilaoldhamiana）、委陵菜（Potentillachinensis）、三葉委陵菜（P.freyniana）、遠志（Polygalatenuifolia）、水棘針（Amethysteacaeruylea）、甘野菊（Chrysanthemumseticuspe）、南玉帶（Asparagusoligoclonos）、山 丹 （Liliumpumiium）、野古草（Arundinellahirta）、白羊草（Bothriochloaischemum）、叢生隱子草 （Cleistogenescaespitosa）、糙隱子草 （C.squrosa）、茜草（Rubia cordifolia）、披針葉苔草（Carexlanceolata）等。

2 野皂莢形態(tài)特征與生物、生態(tài)學特性

現(xiàn)林分為2002年平茬后的萌生林，林齡11a。筆者從2004年開始對此林分野皂莢的形態(tài)特征、生物生態(tài)學特性進行調(diào)查研究。

2.1 野皂莢形態(tài)特征

小喬木或稱灌木狀，高達5m，枝灰白色至淺棕色，幼枝被短柔毛，老時脫落。刺細短，長針形，長1.5～4.5cm，不分枝或有少數(shù)短小分枝。葉為一回或二回偶數(shù)羽狀復葉（具羽片2～4對），小葉5～10（13）對，薄革質(zhì)，斜卵形至長橢圓形，長6～24mm，寬3～10mm，植株上部的葉片比下部的為小，先端圓鈍，基部偏斜，闊楔形，邊全緣，上面無毛，下面被短柔毛。小葉柄短，長1mm，被短柔毛。雄雌異株，頂生圓錐花序；花序長5～12cm，被短柔毛。苞片3，最下一片披針形，長1.5mm，上面兩片卵形，長1mm，被柔毛。雄花直徑約5mm，花托長約1.5 mm，萼片3～4，披針形，長2.5～3mm，花瓣3～4，卵狀長圓形，長約3mm，與萼裂片外面均被短柔毛，里面被長柔毛。雄蕊6～8；雌花直徑約4mm，萼裂片4，三角狀披針形，長1.5～2mm，兩面被短柔毛，花瓣4，卵狀長圓形，長2mm，外面被短柔毛，里面被長柔毛。雄蕊4，與萼片對生；子房具長柄，無毛，有胚珠1～3。莢果扁薄，斜橢圓形或斜長圓形，長3～6cm，寬1～2cm，紅棕色至深褐色，無毛，先端有纖細的短喙，果頸長1～2cm；種子1～3粒，扁卵形或長圓形，長7～10mm，寬6～7mm，褐棕色，光滑。

2.2 生物、生態(tài)學特性

經(jīng)調(diào)查，林分密度13～31株·m－2，郁閉度0.8～1。山下腹立地條件相對好些，土層厚度11～18 cm，中部土層厚度5～10cm，山脊部基本無土壤，大部為風化母質(zhì)。多年觀測，平茬后萌生植株樹齡4～5年開花，此片野皂莢大多為雄株，只有小部分雌株結(jié)實。由于每年的物候期差異較大，凌源地區(qū)野皂莢3月下旬至4月上旬葉芽膨大，4月上、中旬萌芽，4月中、下旬展葉，6月下旬至7月上旬開花，9月中、下旬莢果成熟。

野皂莢根系發(fā)達，主、側(cè)、須根分布面大，葉面積與蒸騰量相對較小，耐旱性極強。觀測發(fā)現(xiàn)生于野皂莢林內(nèi)的小葉白蠟、荊條、隱子草等耐干旱植物葉片在特殊干旱季節(jié)常見萎蔫現(xiàn)象，有時甚至在次日清晨仍未復原，而野皂莢卻無此現(xiàn)象。其適應(yīng)性強、易繁殖、病蟲害少、對土壤要求不嚴、耐干旱瘠薄，可作為遼西半干旱石灰?guī)r低山區(qū)集水土保持、薪炭、蜜源與經(jīng)濟樹種于一身的先鋒樹種。野皂莢林具有較強的防止水土流失、防風固沙及涵養(yǎng)水源等多重防護效能，特別是水資源匱乏的遼西地區(qū)營造野皂莢林，可減少地下水源的嚴重消耗，利于發(fā)展節(jié)水林業(yè)。

3 野皂莢樹高、胸徑生長調(diào)查

在石門溝野皂莢林分內(nèi)的上、中、下腹分別隨機抽取10m2樣方，調(diào)查株數(shù)，測量樹高、胸徑、冠幅等生長因子。按平均值選取3株樹木進行樹木解析，結(jié)果見表1。

表1 野皂莢樹高、胸徑生長量

經(jīng)樹木解析可知，平茬后萌生植株當年高生長34～96cm，地徑0.36～0.98cm。山上腹平均樹高291cm、平均胸徑1.33cm；中腹平均樹高421cm、平均胸徑2.97cm；下腹平均樹高490cm、平均胸徑3.63cm。由于此林分為萌生林，樹高樹種前5年生長較快，此后逐年下降。而地徑、胸徑則在5年以后逐漸加快，至9年連年生長量仍為上升趨勢。

4 野皂莢極具開發(fā)利用價值

4.1 石質(zhì)山造林的優(yōu)良樹種

遼西半干旱地區(qū)，用于荒山人工造林的樹種資源匱乏，僅為油松（Pinustabuliformi）、側(cè)柏（Platycladusorientalis）、山杏（Prunusarmeniaca）、刺槐（Robiniapseudoacacia）等幾個樹種，尤其是用于石質(zhì)山造林的優(yōu)良樹種更加稀少。

凌源野皂莢樹種的發(fā)現(xiàn)并經(jīng)多年觀測其適應(yīng)性及抗逆性，適應(yīng)性與抗逆性強，繁殖容易，造林技術(shù)簡單，為凌源地區(qū)增加了更為適宜的造林樹種。加之經(jīng)過幾十年的人工造林，其立地條件較好的宜林荒山大多已造林綠化，現(xiàn)有荒山多為立地條件更差的高山、遠山和石質(zhì)山，造林難度大，營造其他樹種造林成活率低且不易郁閉成林。因而，在遼西石質(zhì)山地營造野皂莢林可更加科學合理地利用石質(zhì)山地資源，加快綠化進程。

4.2 開發(fā)利用價值

野皂莢作為夏季優(yōu)良的蜜源植物，花期先于荊條10～15d，是刺槐花謝后荊條開花前重要的補充蜜源。每群蜜蜂可獲取野皂莢花粉2～3kg，蜂蜜5～15kg，有助于荊條花前蜂產(chǎn)品的生產(chǎn)和蜂群的壯大、繁殖。

野皂莢是較好的薪炭林樹種，耐平茬，材質(zhì)堅硬熱值高。樹葉及嫩枝又是牛羊等家畜的上等飼料。

野皂莢種子是一種天然化工原料，用它生產(chǎn)的羥乙基龍膠粉是一種高科技、高附加值產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于石油鉆探、紡織印染、醫(yī)藥、食品等行業(yè)，其副產(chǎn)品胡豆粉是高蛋白飼料，具有很高的經(jīng)濟價值，經(jīng)濟與社會效益巨大。

5 小結(jié)

凌源天然野皂莢林的發(fā)現(xiàn)，填補了遼寧野皂莢樹種空白。野皂莢耐旱、耐寒、耐瘠薄，是遼西瘠薄石灰?guī)r山地造林的優(yōu)選樹種。10a萌生野皂莢樹高可達291～490cm，胸徑1.33～3.63cm，郁閉度0.8～1。樹高前5a生長較快，此后逐年下降。地徑、胸徑生長在5a以后逐漸加快，至9a連年生長量仍為上升趨勢。野皂莢作為優(yōu)良的蜜源植物，是發(fā)展蜂產(chǎn)業(yè)重要的補充蜜源。又是較好的薪炭林樹種、高蛋白家畜飼料樹種和天然化工原料樹種，具有很高的經(jīng)濟價值。

［1］鄭萬均.中國樹木志（第二卷）［M］.北京：中國林業(yè)出版社，1985

［2］李延生.遼寧樹木志［M］.北京：中國林業(yè)出版社，1990