卤阳湖野生植物资源调查与开发利用
2018-01-12李红芳孙占育倪士锋
李红芳,孙占育,倪士锋
(1.渭南职业技术学院,陕西 渭南 714021;2.西北大学生命科学学院,陕西 西安 710062)
卤阳湖又称卤池,因古代卤阳湖的遗址而得名[1],其位于陕西渭南的蒲城、富平2县境内,陕西省关中平原的东北部,属于关中平原到黄土高原的过渡地带。历史上曾为广阔的天然湖泊,形成于距今约1万年前,是一个已衰亡了的古湖[2],后来由于地壳构造作用及全球气候变化的影响,其逐渐退缩成滩[3]。卤阳湖土地盐碱化严重[4-5]。2007年,成立了卤阳湖现代产业开发区,2008年12月经国家林业局批准试点的渭南市第一个国家湿地公园成立[6]。然而,作为典型的盐碱地,其原始的生态特性随着开发区与湿地公园的建设正在消失,因此,对卤阳湖原始的野生资源调查刻不容缓。而土壤盐碱化作为一个世界性难题,近年来已转向生物改良,即以生物适应环境,选育耐盐碱植物来达到改良盐碱土的目的[7],这就需要了解植物在盐碱土的原始分布。
为了解卤阳湖的野生维管植物资源的状况,也为将来卤阳湖的开发、建设及植物资源的开发与应用,并且在卤阳湖原始状态消失之前能够留下资料,本研究对卤阳湖的盐碱地野生植物资源进行了调查、归类、分析,旨在为野生植物资源的应用及盐碱地的绿化与改良提供理论依据。
1 材料和方法
1.1 研究区概况
卤阳湖位于渭南市蒲城、富平2县境内,属关中平原到黄土高原的过渡地带,主要分布在蒲城县境内,向西延伸的小部分位于富平县王竂镇境内。地理坐标介于东经 109°07′~109°51′、北纬 34°41′~35°01′。整个滩区分为东滩和西滩,西部滩区称“卤泊滩”,东部滩区称“内府滩”。滩区地势低平、水流闭塞,是地表水汇流积水区和地下水浅埋区。其高程在372.5~400.0 m。
卤阳湖地区属半干旱气候带,属暖温带大陆性季风型气候区,其特征是四季冷暖干湿分明,冬夏温差大,日照充足,降水较少而集中,蒸发强烈。平均降水量523.0 mm,集中于7—10月,4—5月蒸发最强烈。日照2 242.9 h,无霜期158~220 d,年均气温 14.5℃[8-9]。
1.2 调查方法
本次研究分别于2016年5,6,9月进行。由于卤阳湖缺少植物资源调查的记录,而本次调查过程中,发现大量的地块已经处于开发状态,且卤阳湖地区有村庄、有田地,长期有耕种,人为影响因素较多。因此,本次调查中,随机挑选人为因素影响较小,尚处于野生状态或长期荒芜的地块进行。包括东滩与西滩共计15个调查点,其调查点面积大小有差异,其中,最小的调查点样地面积约为20 m×20 m,最大的调查点样地为50 m×50 m。对每个样地详细记录地点、海拔、植物名称、生境、生活习性、土壤取样,并拍照。
2 结果与分析
2.1 植物的基本组成和特点
调查中,没有发现蕨类植物和裸子植物,全部为被子植物,这与西北地区资料记录相一致[10]。卤阳湖地区与其他非盐碱土地区相比较,总体植物种类较少,野生与半野生状态植物共32科101属124种(表1),与其他盐碱地区相似,甚至与有些地区(如青龙湖湿地(28科61属77种)[11]和小泊湖湿地(18科38属53种)[12])相比较,种类稍多。与西北地区盐生植物(37科129属354种)[13]相比,种类上有些偏少。按照APG系统[14],主要分为禾本科、菊科、豆科、苋科(包括藜科)、十字花科等,与我国的盐生植物记录基本一致[15]。其中,不同科所含的种数如表2所示。
由表2可知,10种以上的仅有2科,即禾本科(Poaceae,20属 23种)和菊科(Compositae,17属25种),占总科数的6.25%,占总属数的36.63%,占总种数的38.71%;5~9种的科共3科,即十字花科(Brassicaceae,6属6种)、豆科(Fabaceae,9属9种)、苋科(Amaranthaceae,4属8种),按照APG系统(2016),苋科包括了原来的藜科(《中国植物志》),占总科数的9.38%,占总属数的18.81%,占总种数的18.55%;只有1种的科为13个科,占总科数的40.63%,占总属数的13%,仅占总种数的0.81%,分别是堇菜科(Violaceae)、白花丹科(Plumbaginaceae)、紫草科(Boraginaceae)、茜草科(Rubiaceae)、鼠李科(Rhamnaceae)、苦木科(Simaroubaceae)、芸香科(Rutaceae)、马齿苋科(Portulacaceae)、川续断科(Dipsacaceae))、景天科(Crassulaceae)、酢浆草科(Oxalidaceae)、罂粟科(Papaveraceae)、蒺藜科(Zygophyllaceae)。
表1 卤阳湖植物科、属及种的组成
表2 卤阳湖野生植物不同科所含种数统计
植物多为草本或多年生草本,木本植物仅有8种,占总数的6.45%,其中,乔木6种,灌木2种,而且只有一两棵,无法判断是否野生,作半野生处理。
2.2 卤阳湖主要资源植物
根据应用目的的不同,植物资源有不同的划分方法[16-19]。本研究依据吴征镒[20]对植物资源的划分和《植物资源学》通用的划分方法[21],将植物资源分为五大类,即食用植物资源、药用植物资源、工业用植物资源、保护和改造环境用植物资源以及植物种质资源。由于有的植物资源具有多种用途,往往一种植物可归并到几种不同的资源类型中去。因此,某种植物资源在系统中的位置不是固定不变的,而是由某一个时期植物对人类作用较大的方面来决定其归属。卤阳湖的资源植物共有113种,高达总数的91%。
2.2.1 药用植物资源 由于卤阳湖地区多为草本,其资源植物主要为药用植物,多达87种,占总数的70.2%,其中,很多植物都是常用药,如益母草(Leonurus artemisia(Laur.)S.Y.Hu F)、薄荷(Mentha haplocalyx Briq.)、苦参(Sophora flavescens Alt.)、地 黄 (Rehmannia glutinosa (Gaetn.)Libosch.ex Fisch.et Mey)、地肤(Kochia scoparia(L.)Schrad)、水飞蓟(Silybum marianum(L.)Gaertn.)等。这些植物既适合盐碱地生长,又具有较高的药用价值,适合于渭南地区盐碱地大规模的种植开发。
2.2.2 可食用植物资源 其共有15种,主要为野菜类,如车前(Plantago asiatica L.)、马齿苋(Portulaca oleracea L.)等。也有果实或枝叶,如桑(Morus alba L.)的果(桑葚),可作为时令水果食用与开发;酸枣(Ziziphus jujuba Mill.var.spinosa(Bunge)Hu ex H.F.Chow),其果实可以开发,果仁可以入药;香椿(Toona sinensis(A.Juss.)Roem.),香椿芽可食;燕麦(Avena sativa L.),其种子可作为粮食。其中,很多种都是既可食用,又有药用价值,如车前、桑、地肤、马齿苋、紫花地丁(Viola yedoensis Makino)、独行菜(Lepidium apetalum Willd.)等。而有些种,如繁穗苋(Amaranthus paniculatus L.)、灰绿藜(Chenopodium glaucum L.)、芸苔(油菜,Brassica campestris L.)、碎米荠(Cardamine hirsuta L.)、荠(荠菜,Capsella bursa-pastoris(Linn.)Medic.)等则不具有药用价值。丝毛飞廉(Carduus crispus L.),是良好的蜜源植物,为间接食用植物,故归于此类。
2.2.3 保护和改造环境用植物资源 所调查绿化植物主要为草坪用及观赏植物,共10种,其中,早熟禾(Poa annua L.)、大丽花(Dahlia pinnata Cav.)、芦苇(Phragmites communis Trin)等目前应用较多,但多数种类,如狗牙根(Cynodon dactylon(Linn.)Pers)、臭椿(Ailanthus altissima(Mill.)Swingle)等,无论绿化还是水土保护,都还没有大规模使用。
2.2.4 工业用植物资源 工业用植物资源分为3类,第1类为油料植物,共有6种,可榨食用油或工业用油,其中,食用油植物如芸苔(油菜)、向日葵(Helianthus annuus L.)等,工业用油植物如播娘蒿(Descurainia sophia (L.)Webb.ex Prantl)、 苍 耳(Xanthium sibiricum Patrin ex Widder)、碱蓬(Suaeda glauca(Bunge)Bunge)、苘麻(Abutilon theophrasti Medicus);第2类,可以作酿酒、造纸、纺织原料和养蚕等,共 6 种,即大麦(Hordeum vulgare L.)、葎草(Humulus scandens(Lour.)Merr.)、桑、构树(Broussonetia papyrifera(Linn.)L'Hér.ex Vent)、繁穗苋、苘麻;第3类,为材用植物,由于卤阳湖的木本植物所占比例极小,而适于作材用的树种更少,只有大叶杨(Populus lasiocarpa Oliv.)为用材树种,但数量极少,而且生长不好。大叶杨或为半野生品种,故可以认为卤阳湖野生植物中没有材用植物。
2.2.5 种质资源植物 植物种质资源 野大豆(Glycine soja Sieb.et Zucc)为国家二级濒危保护植物,属基因保护资源植物。
3 结论与讨论
由于渭南地区土地盐碱化严重,一度采用工程措施排盐,虽然在一定时期内取得了一些成效,但从长远来看,植物排盐与改良无疑是最佳措施之一。盐碱地植物品种,以选择耐盐碱、抗性强、适应性强的当地资源是最好的选择。
然而,一直以来,对于渭南当地的盐碱植物研究却是一个空白。虽然有一些对卤阳湖地区植物种类的报道,但主要针对农业上种植的植物,其结果(26科35属36种)与本研究调查数据有较大的出入[22]。而本研究调查虽然也对农业种植的植物进行了调查,但并没有作为统计分析对象,而是把盐碱地的原生植物作为本研究的重点。该结果不仅对当地植物的保护和开发有重要意义,也对盐生植物资源与植物基因库保护具有重要意义。同时,从这些植物中,发掘具有绿化作用和其他不同经济用途的盐碱植物进行驯化和推广,进一步研究盐生植物的加工利用,可为盐碱地的开发利用提供植物资源,为建立具有地方特色的生态景观提供依据。
在资源调查过程中,发现1种国家二级保护植物豆科大豆属(Glycine)野大豆,未发现陕西无记录的植物种类。
志谢:感谢卤阳湖管委会的梁波同志为调查所提供的帮助;同时,感谢参与此次调查的西北大学的王锴、石颖、许清同学。
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