新疆羅布麻和甘草資源現(xiàn)狀分析與評價(jià)

羅青紅，寧虎森，劉永萍，何苗

(新疆林科院造林治沙研究所，新疆 烏魯木齊 830002)

經(jīng)濟(jì)植物資源是指能提供物質(zhì)原料以滿足人們生產(chǎn)和生活需要的可利用植物。其特點(diǎn)在于它不僅提供人類生活所必需的物質(zhì)原料，而且只要保護(hù)好自身可以不斷更新，使之取之不盡，用之不竭。野生經(jīng)濟(jì)植物資源的合理利用有利于緩解部分區(qū)域存在的資源豐富與經(jīng)濟(jì)落后之間的矛盾[1]，但植物資源的開發(fā)和利用，既不能取之過多，用之過度，也不能不加利用，讓其自生自滅。隨著人類對野生經(jīng)濟(jì)植物價(jià)值的深入了解，其可持續(xù)利用相關(guān)的研究也越來越多，而平衡保護(hù)與利用的關(guān)系，是實(shí)現(xiàn)野生植物可持續(xù)利用和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的關(guān)鍵問題。

沙雅縣位于渭干河綠洲平原的南端，北靠天山，南臨塔克拉瑪干沙漠，得天獨(dú)厚的自然條件，有利于甘草(Glycyrrhizauralensis)、羅布麻(Apocynumvenetum)等野生經(jīng)濟(jì)植物的繁衍生長。但是作為可再生資源，這些經(jīng)濟(jì)植物并不是取之不盡，用之不竭的。因此，既要持續(xù)永久地利用和開發(fā)，又要兼顧發(fā)揮良好的生態(tài)效益，做到適時(shí)、適量、適度地采摘和挖掘。因此，本研究就是要充分了解沙雅縣甘草、羅布麻等經(jīng)濟(jì)植物資源的現(xiàn)狀，并對其資源利用潛力進(jìn)行評價(jià)，以期為塔克拉瑪干沙漠等干旱荒漠區(qū)經(jīng)濟(jì)植物資源的合理開發(fā)和永續(xù)利用提供參考。

1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于塔克拉瑪干沙漠北緣的沙雅縣境內(nèi)，屬大陸性暖溫帶沙漠邊緣氣候區(qū)，常年日照充足，氣候干燥，熱量豐富，降水稀少。年日照時(shí)數(shù)3 030 h，年太陽總輻射144.6×103kJ·cm-2，≥10 ℃積溫4 110 ℃，年平均氣溫10.7 ℃，極端最高氣溫41 ℃，極端最低氣溫-28.7 ℃，全年無霜期215 d，年均降水量47.3 mm，年均蒸發(fā)量2 000.7 mm，年均揚(yáng)沙日數(shù)為18.3 d，沙塵暴日數(shù)為3 d。沙雅縣由渭干河沖積扇平原、塔里木河谷平原和塔克拉瑪干沙漠三部分組成。塔里木河谷平原區(qū)天然植被豐富，主要有胡楊(Populuseuphratica)、檉柳(Tamarixchinensis)、甘草、羅布麻、白刺(Nitrariatangutorum)、鈴鐺刺(Halimodendronhalodendron)等耐旱植物組成的喬、灌木林以及各類草場。南部沙漠區(qū)屬塔克拉瑪干沙漠的一部分，散生分布著胡楊、檉柳、麻黃、沙棘(Hippophaerhamnoides)、假木賊(Anabasissp.)、駱駝刺(Alhagisparsifolia)等天然植被。

2 研究方法

2.1 野外調(diào)查方法

2.1.1 樣地設(shè)置 樣地設(shè)置采用系統(tǒng)抽樣與機(jī)械抽樣相結(jié)合的方法。采用“3S”技術(shù)，將沙雅縣8個(gè)護(hù)林站點(diǎn)資源圖斑與最新衛(wèi)星影像圖疊加后，資源圖斑上共有自定義公里網(wǎng)坐標(biāo)整公里點(diǎn)4 200個(gè)，按照森林調(diào)查5%的抽樣概率進(jìn)行機(jī)械抽樣，共設(shè)置正南正北向8 m×8 m的調(diào)查樣地210塊，進(jìn)行植物資源現(xiàn)狀及生產(chǎn)力調(diào)查。

2.1.2 樣地調(diào)查測定

(1)生長情況調(diào)查測定。在羅布麻和甘草樣地的四角和中心設(shè)置1 m×1 m的小樣方(共5 m2)，調(diào)查記錄樣方內(nèi)羅布麻和甘草的株數(shù)、高度、冠幅、蓋度、叢數(shù)等。

(2)產(chǎn)量測定。在羅布麻樣地中，采用樣株法分別選取大、中、小羅布麻株叢各3個(gè)，地上部分整株收獲后，用烘干法測得單株質(zhì)量，通過樣方內(nèi)株數(shù)與單株質(zhì)量的乘積得到樣方內(nèi)羅布麻的產(chǎn)量。在甘草樣地中，挖取樣方內(nèi)全部甘草根莖，采用烘干法測定全部根莖產(chǎn)量。

2.2 植物資源產(chǎn)量評價(jià)方法

2.2.1 植物資源年蘊(yùn)藏量 年蘊(yùn)藏量是指資源植物的年生物量。羅布麻、甘草蘊(yùn)藏量采用公式：

年蘊(yùn)藏量=單位面積產(chǎn)量×總面積

進(jìn)行計(jì)算。各植被面積采用衛(wèi)星圖片解譯，按地貌、蓋度不同確定不同植被類型資源圖斑并統(tǒng)計(jì)面積。

2.2.2 植物資源經(jīng)濟(jì)量 經(jīng)濟(jì)量所包含的僅僅是有經(jīng)濟(jì)效益的那部分。羅布麻和甘草的經(jīng)濟(jì)量采用公式：

經(jīng)濟(jì)量=蘊(yùn)藏量×比率

進(jìn)行計(jì)算。比率是指達(dá)到采收質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)而又有經(jīng)濟(jì)效益的量占儲(chǔ)藏量的比例。比率系數(shù)的確定借鑒俄羅斯學(xué)者波斯特尼索夫[2]提出數(shù)值，即羅布麻(莖葉類)為0.9，甘草(根莖類)為0.6。

2.2.3 植物資源年允收量 年允收量=經(jīng)濟(jì)量×年允收量比率，比率系數(shù)的確定借鑒俄羅斯學(xué)者波斯特尼索夫提出[3]的數(shù)值，即羅布麻(莖葉類)為0.3～0.4，甘草(根莖類)為0.1。

3 結(jié)果與分析

3.1 兩種經(jīng)濟(jì)植物生長與分布狀況

據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，沙雅縣共有羅布麻4 963.16 hm2，甘草20 299.85 hm2，分別占沙雅全縣土地總面積的0.16%和0.64%。

3.1.1 生長情況 將研究區(qū)內(nèi)兩種植物資源的面積按照蓋度<0.3、0.3～0.4、>0.4～0.5和>0.5共4個(gè)等級(jí)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果如表1和圖1所示，沙雅縣羅布麻的平均蓋度為0.39，且四種蓋度中，>0.4～0.5蓋度的羅布麻面積最大，占到羅布麻總面積的32%；其次是蓋度為0.3～0.4的羅布麻，其面積占到了總面積的26%；而低蓋度(≤0.3)和較高蓋度(≥0.5)羅布麻面積所占比例相當(dāng)(21%)。研究區(qū)甘草的平均蓋度為0.19，且蓋度為0.3～0.4的甘草面積占甘草總面積的比例最大，為46%，低蓋度(<0.3)和較高蓋度(>0.5)甘草面積占比較小，分別為7%和10%。比較研究區(qū)2種植被的蓋度可看出，羅布麻蓋度高于甘草，且不同蓋度羅布麻資源面積差異不大。

通過方程擬合可得出，羅布麻產(chǎn)量可以通過株高、蓋度、密度和年齡4個(gè)參數(shù)表達(dá)，而甘草產(chǎn)量可通過蓋度、密度和年齡3個(gè)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，見表1。

表1 羅布麻、甘草生長因子

圖1羅布麻、甘草蓋度特征比較

3.1.2 自然分布情況

(1)不同生境的分布情況。經(jīng)調(diào)查，78%的羅布麻主要生長在河漫灘和階地，平原區(qū)和荒漠地帶分布較少，僅有22%；而甘草則主要分布在階地，其面積占甘草總面積的52%，其次是河漫灘(占31%)，荒漠區(qū)分布面積最小，僅占7%。綜合來看，兩種經(jīng)濟(jì)植物資源的主要分布區(qū)，既非水源較豐富的河漫灘，也非水分條件較差的荒漠區(qū)，而是介于二者中間的階地和河漫灘。

(2)在不同區(qū)域的分布情況。經(jīng)調(diào)查，一牧場羅布麻面積最大，達(dá)1 968.13 hm2，二牧場次之，為1 591.93 hm2，分別占全縣羅布麻總面積的40%和32%；甘草則是二牧場的分布面積最大，達(dá)5 694.89 hm2，其次是塔里木鄉(xiāng)，為3 609.02 hm2，分別占全縣甘草總面積的28%和18%。

3.2 兩種經(jīng)濟(jì)植物產(chǎn)量比較分析

3.2.1 兩種經(jīng)濟(jì)植物不同生境中產(chǎn)量差異比較 對兩種經(jīng)濟(jì)植物在不同生境中的單產(chǎn)進(jìn)行比較，結(jié)果見表2，羅布麻在平原區(qū)的單位面積產(chǎn)量極顯著高于階地區(qū)域(P<0.01)，可推測出平原區(qū)生境條件更有利于羅布麻生長。而生長在不同生境中的甘草產(chǎn)量并無顯著差異(P>0.05)，由此可推斷甘草生態(tài)幅較廣，對不同土壤生境的適應(yīng)能力基本一致，因而產(chǎn)量較為穩(wěn)定。

表2 不同生境羅布麻、甘草單位面積產(chǎn)量差異 kg·m-2

3.2.2 兩種經(jīng)濟(jì)植物不同種植年限產(chǎn)量特征比較 由圖2可看出，隨著生長年限的延長，兩種經(jīng)濟(jì)植物的產(chǎn)量呈現(xiàn)出近線性升高趨勢。且羅布麻莖葉產(chǎn)量的年增加量為0.214 kg·m-2，略高于甘草0.106 kg，同時(shí)，甘草生長3～5年時(shí)產(chǎn)量變幅較小。生長10年的羅布麻，其莖葉平均產(chǎn)量可達(dá)1.14 kg·m-2，而生長5～10年的甘草，其根莖產(chǎn)量為0.21～1.24 kg·m-2。

圖2 羅布麻、甘草產(chǎn)量隨生長年限的變化特征

進(jìn)一步對3種生境中甘草的產(chǎn)量隨生長年限的變化規(guī)律進(jìn)行分析，結(jié)果如圖3所示，平原區(qū)甘草產(chǎn)量的年增量最大，為0.126 kg·m-2，河漫灘次之，為0.110 kg·m-2，階地僅為0.082 kg·m-2。由此可見，平原和河漫灘區(qū)域更利于甘草根莖的生長，如人工種植甘草，可首選這些區(qū)域。

圖3 不同生境中甘草產(chǎn)量隨年齡的變化特征

圖4 不同蓋度羅布麻、甘草產(chǎn)量隨年齡的變化特征

3.2.3 2種經(jīng)濟(jì)植物蓋度與產(chǎn)量的關(guān)系比較 不同蓋度羅布麻、甘草與產(chǎn)量之間的關(guān)系如圖4所示，甘草根莖產(chǎn)量有隨蓋度的增大而升高的趨勢，增幅為1.156 kg·m-2；羅布麻則呈相反的變化趨勢，即隨著蓋度的增大，其莖葉產(chǎn)量會(huì)降低，且降幅為1.134 kg·m-2。另外，當(dāng)研究區(qū)甘草蓋度為0.5～0.9時(shí)，其根莖產(chǎn)量變幅為0.22～1.24 kg·m-2。而羅布麻蓋度為 0.5～0.7時(shí)，羅布麻莖葉產(chǎn)量變幅為0.05～0.56 kg·m-2。

3.3 兩種經(jīng)濟(jì)植物資源開發(fā)利用潛力分析

表3 羅布麻、甘草產(chǎn)量因子

表3可以看出，沙雅縣羅布麻面積、單產(chǎn)、蘊(yùn)藏量和經(jīng)濟(jì)量均小于甘草，但其允收量高于甘草。反映出研究區(qū)羅布麻資源具有較高的開發(fā)利用潛力，而甘草資源應(yīng)以保護(hù)和人工促進(jìn)更新為主，以提高允收量，由此提高利用價(jià)值。

4 結(jié)論及建議

在以沙雅縣為代表的塔克拉瑪干沙漠北緣區(qū)域，羅布麻、甘草等經(jīng)濟(jì)植物資源蘊(yùn)藏量較大，但資源生長不佳，分布不均勻，兩種植物的野生資源主要分布于河漫灘、階地區(qū)域，而生境條件相對較差的荒漠和平原區(qū)生長面積較小且蓋度較低，因此，在開發(fā)利用時(shí)應(yīng)極為慎重，避免過度破壞原生植被及其生境，打破生態(tài)平衡。

提高羅布麻、甘草等經(jīng)濟(jì)植物資源利用率的途徑，首先，要保護(hù)好野生植物分布區(qū)，禁止掠奪式開采，盡早建立采與栽的良性循環(huán)機(jī)制。羅布麻和甘草雖然具有再生能力可不斷更新，但更新需要一定的時(shí)間，尤其在生態(tài)環(huán)境極其惡劣的干旱荒漠區(qū)，兩種經(jīng)濟(jì)植物需要的更新年限就更長。因此，要根據(jù)其繁殖周期，嚴(yán)格按照允采量進(jìn)行采挖，使其利用與增長速度相一致。同時(shí)將羅布麻、甘草適生的荒地、撂荒地和低產(chǎn)田統(tǒng)一規(guī)劃，采取退耕還草封育、人工更新等措施，使開發(fā)與再生、利用與后續(xù)維持平衡。

其次，要擴(kuò)大人工種植力度。根據(jù)羅布麻和甘草的天然分布規(guī)律、生活習(xí)性及其生境特征，合理布局，建立人工種植區(qū)，最大限度地滿足社會(huì)生產(chǎn)對經(jīng)濟(jì)植物資源的需求。另外，要提高干旱荒漠區(qū)經(jīng)濟(jì)植物的利用率，引進(jìn)資金、技術(shù)，走產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營道路，形成自我發(fā)展的產(chǎn)業(yè)群和產(chǎn)業(yè)鏈。