黄河三角洲地区耐盐乡土植物种类及生态价值研究

2014-03-29张士华刘艳芬

中国野生植物资源 2014年3期

左明，张士华，刘艳芬，高渭，董洁

(东营市海洋经济发展研究院，山东东营 257091)

黄河三角洲地处渤海之滨的黄河入海口，由黄河携带的大量泥沙在入海口处沉积而成，在成陆过程中，不断受到黄河改道、海水侵袭潜浸润等多种因素的影响，盐土为主要土壤类型之一[1-2]。独特的土壤条件造就了特殊的植被类型，盐生植物种类和数量极为丰富[3-4]。

乡土植物是指经过长期演替后对某一特定地区有高度生态适应性的自然植物区系的总称[5]。目前黄河三角洲地区海岸带和城市绿化运用外来植物较多，而乡土植物的研究及应用容易被忽视。本文以山东省东营市为例，介绍了黄河三角洲地区盐生乡土植物的主要种类，并对分布最广的几种盐生乡土植物如柽柳、芦苇、盐地碱蓬、旱柳等进行了较为详细的耐盐性和生态价值研究。

1 盐生乡土植物主要种类

黄河三角洲地区自然分布的盐生植物种类和数量极为丰富。以黄河三角洲自然保护区为例，耐盐植物种类计有73种，占保护区植物总种数的37.8%[6]。表1中列出了最常见的盐生植物种类。

由表1可以看出，黄河三角洲地区盐生植物以草本植物为主，灌木和乔木种类和数量较少，一般零星分布于草本植物群丛中，形成独特的黄河三角洲地区植被自然景观。

2 盐生乡土植物群落分布特点

虽然芦苇一般在水体中生物量更大，但是在盐度0.5%～1.0%的土壤重盐碱条件下仍有分布，因此本文将芦苇也作为耐盐植物进行讨论。另外，盐地碱蓬、柽柳、白茅、荻等植物在黄河三角洲地区分布范围广泛。黄河三角洲地区盐生乡土植物以草本植物为主，在草本植物中，芦苇和盐地碱蓬为绝对优势种；而乔木和灌木虽然种类少，但是对于维持生态系统的生物多样性和独特自然景观等方面有着非常重要的作用。

表1 黄河三角洲地区常见盐生乡土植物

3 优势植物特性简介

优势植物中草本以芦苇和盐地碱蓬为例，灌木和乔木分别以柽柳和旱柳为例。

3.1 芦苇

多年生草本，根状茎十分发达。秆直立，高1～3 m，分节明显。基部和上部的节间较短，最长节间位于下部第4～6节，节下被腊粉。叶鞘下部者短于而上部者，长于其节间；叶舌边缘密生一圈长约1 mm的短纤毛，两侧缘毛长3～5 mm，易脱落；叶片披针状线形，顶端长渐尖成丝形。圆锥花序大型，分枝多数，着生稠密下垂的小穗。芦苇繁殖能力强，常形成连片群落。模式标本采自澳大利亚。秆为造纸原料或作编席织帘及建棚材料，茎、叶嫩时为饲料；根状茎供药用。为固堤造陆先锋植物。

3.2 盐地碱蓬

一年生草本，绿色或紫红色。茎直立，圆柱状，黄褐色，有微条棱，无毛；分枝多集中于茎的上部，细瘦，开散或斜升。叶条形，半圆柱状，先端尖或微钝，无柄，枝上部的叶较短。团伞花序通常含3～5花，腋生，在分枝上排列成有间断的穗状花序。胞果包于花被内；果皮膜质，果实成熟后常常破裂而露出种子。种子横生，双凸镜形或歪卵形，直径约1 mm，黑色有光泽，花果期7～10月。生于盐碱土，在海滩常形成单种群落。分布于欧洲及亚洲。幼苗可做蔬菜，种子也可食用。

3.3 柽柳

灌木，高3～6 m；枝红紫色有光泽，幼枝稠密常下垂。叶鲜绿色，长圆状披针形或长卵形，长于营养枝上，很小，长约1～3 mm。总状花序，每年开花2～3次。春夏秋季均开花，故名曰“三春柳”。花期4～9月。在保证较高成活率和正常生长的前提下，柽柳属植物最适生长盐度约为0.4%～0.5%；而保持正常生长所能耐受的最大盐度约为2.5%。

3.4 旱柳

乔木。大枝斜上，树冠广圆形；树皮暗灰黑色，有裂沟；枝细长，直立或斜展，浅褐黄色或带绿色，后变褐色，无毛，幼枝有毛。芽微有短柔毛。叶披针形，先端长渐尖，基部窄圆形或楔形，上面绿色，无毛，有光泽，下面苍白色或带白色，有细腺锯齿缘，幼叶有丝状柔毛；叶柄短，上有长柔毛；托叶披针形或缺，边缘有细腺锯齿。花序与叶同时开放；雄花序圆柱形，轴有长毛，雌花序较雄花序短；子房长椭圆形，近无柄，无毛，无花柱或很短，柱头卵形，近圆裂；苞片同雄花；腺体2，背生和腹生。花期4月，果期4～5月。

4 盐生乡土植物的生态价值

4.1 防风固沙，保持水土，调节气候

黄河三角洲地区的乡土植物对调节区域气候和维持生态系统健康起着重要作用，表现在以下几点。第一，若干盐生植物，如柽柳能耐受一般植物无法存活的高盐度土壤环境，在条件较为恶劣的在盐渍化程度较高的区域种植，不仅能绿化环境，还能起到防风固沙的作用。第二，水生植物，如芦苇等，其巨大的生物量储藏了大量的水分，是最重要的天然蓄水库，且能为地下蓄水层补充水源；且芦苇具有发达的地下茎和迅速扩张的能力，适应性强，形成密集的群落后可抑制风浪、减缓水流、沉积淤泥，减少水土流失。第三，植物根系从土壤吸收大量水分后，大部分通过茎叶的气孔以水汽的形态逸入大气中，这种水分生物调节作用能有效地维持空气湿度和净化空气[7]。

4.2 固碳增汇，补偿碳排放

近年来，通过增加生态系统碳库来补偿经济发展中的碳排放不仅成为学术热点问题，而且将在我国未来温室气体减排中占据重要战略地位。以芦苇为优势种的植物湿地是黄河三角洲地区主要生态系统类型，具有很强的储碳、固碳能力，在全球碳循环及陆地生态系统碳固定中占有重要地位。芦苇湿地的固碳能力是全国陆地植被平均固碳能力的2.3～4.9倍，达全球植被平均固碳能力的2.7～5.9倍[8]。

4.3 防治重金属等污染

芦苇和盐地碱蓬可吸附、吸收和富集各类重金属，从而降低环境中的重金属含量，起到净化水体、防治重金属污染的作用。相关研究表明，芦苇和盐地碱蓬对铅、镉、锰、铜等重金属离子均有富集作用，但不同器官对不同重金属离子的富集作用不同。

王芮等[9]和江行玉等[10]的研究结果表明，芦苇不同器官对同种重金属离子的富集量差异显著，茎和叶是富集锰离子的主要器官，根是富集铅离子和镉离子的主要器官。朱鸣鹤等[11]的研究结果表明，盐地碱蓬的根对铜离子的累积能力最强，叶对锌离子的累积能力最强，根对铅离子和镉离子的累积能力最强。

若干乡土植物，如芦苇对水体中难降解有机物有较好的同化能力。芦苇湿地生态系统可有效处理水体中的蒽等多环芳烃化合物[12]。芦苇对有机农药有很好的积累效果。韩顺正[13]通过对污染区域芦苇根茎的测定，发现六六六和DDT含量分别为水体含量的125和2 933倍。

4.4 去除水体中悬浮泥沙和过多的氮磷元素，净化水质

黄河三角洲地区的乡土植物中，芦苇多生活在浅水湿地中，对悬浮泥沙有过滤作用，可有效改善水体透明度。另外，芦苇可有效吸收氮磷等营养元素，防治水体富营养化和浮游植物的过度繁殖，使水体澄清，保持生态系统健康稳定。万晓红等[14]的研究结果表明，芦苇湿地对污染河水中的无机氮有很好的去除效果，对水中铵态氮和硝态氮的去除效率较高，分别为80.77%和80.36%。铵态氮和硝态氮的去除是影响湿地系统总氮去除率的重要因素，且铵态氮的去除起主导作用，芦苇湿地的铵态氮的去除率占总氮去除率的64.71%。

4.5 在维持生物多样性方面发挥着巨大的作用

乡土植物的存在为本地动物的栖息、生存和繁殖提供了掩体和食物来源，在维持当地生物多样性方面发挥着巨大的作用。以芦苇为例，芦苇在黄河三角洲湿地形成大片密集群丛，是众多野生动物特别是水禽的栖息、繁殖、迁徙、越冬集聚之地，故也被称为“物种基因库”。对黄河三角洲湿地自然保护区的调查结果表明，黄河三角洲地区约有鸟类199种，约占中国鸟类总种数的17%。其中，属于国家Ⅰ级重点保护的有7种，属于国家Ⅱ级保护的有31种；鹤类已发现5种，占世界总种数的1/3[15]。黄河三角洲地区鸟类生物多样性丰富，种群数量大，是东北亚内陆和环西太平洋鸟类迁徙的重要驿站，这主要得益于黄河三角洲地区丰富的禾本科植物资源为鸟类生存、栖息和繁殖提高了非常便利的条件。

4.6 对盐渍土的改良作用

黄河三角洲地区盐生乡土植物对盐渍土的改良作用表现在以下几点[16-17]。

第一，降低土壤盐分，促进土壤脱盐。柽柳和盐地碱蓬等盐生植物在生长过程中体内积聚大量盐分，使土壤中的盐发生了转移，因此具有促进土壤脱盐的作用。另外，植物覆盖了地表，避免地表蒸发造成的地表积盐。

第二，增加土壤有机质和植物生长必需的氮磷钾等营养元素。柽柳和盐地碱蓬的落叶和残留在土壤中的根系腐烂分解后增加了土壤中的有机物质和无机养分，且其根系的代谢活动和枯枝落叶的腐解，促进了土壤微生物数量的增加，从而分解土壤有机质，增加土壤养分。种植柽柳2年后，土壤有机质含量增加34.9%，总氮增加45.5%，速效磷增加42.2%，速效钾增加18.3%。而种植盐地碱蓬3年后的土壤有机质可增加56.1%，全氮增加166.7%，速效磷增加193.7%，速效钾增加38.1%。