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浅谈小桐子树种在干热河谷地区生态种植的优势

2021-12-28郑天水

林业勘查设计 2021年5期
关键词:桐子河谷树种

郑天水

(云南省林业调查规划院,云南 昆明 650051)

1 小桐子树种的生物学特性及主要用途

1.1 小桐子树种的生物学特性

1)小桐子树俗称麻疯树(JatrophacurcasL.),又名小桐子、膏桐、臭油桐、桐油树、芙蓉树等,多年生木本油料植物,属大戟科(Euphorbiaceae)小桐子属(JatrophaF.)落叶灌木或小乔木,原产地为南美洲。小桐子树高2~5m,主干不明显,分枝较多,主干和小枝幼时青绿色,老时主干树皮光滑近白色,主干和枝肥壮,茎中空。

2)小桐子的叶呈圆形至卵圆形,纸质互生,长约6~18cm,宽5~15cm,基部心形,顶端短尖,叶全缘或3~5浅裂,正面亮绿色,无毛,背面灰绿色,幼时叶脉被微柔毛,老时无毛,基出掌状脉5-7,侧脉3~6对,叶柄长约3~18cm,托叶小。

3)聚伞花序腋生,长6~10cm,花单性,雌雄同株,雄花黄绿色,花梗3~5mm,萼片5枚,长约4mm,基部合生,雄蕊10枚,外轮5枚离生,内轮花丝下部合生,雌花淡绿色,花梗于花后伸长,萼片离生,花后长约6mm,雌雄花期9-10月,花期均较长。

4)子房卵圆形,表面无毛,一般3室,每室有1枚胚珠,花柱顶端2裂。蒴果椭圆状或球形,长2~3cm,果实幼时绿色,逐渐变黄,干时为黑棕色,单果重3.6~4g ,每果一般有种子3枚, 种子含油率一般在20%~40% 之间。

5)种子为黑色、椭圆形,长15~20mm,直径11mm。 小桐子的主杆和根枝近肉质,组织中空松软,含水分和浆汁多。

1.2 小桐子树种的生态学特性

小桐子属喜光的阳性植物,较适应暧热气候,抗病虫害能力强,根系粗壮发达,具有很强的耐干旱和耐瘠薄的能力,对土壤条件要求不高,在砂石砾质土壤、粗骨性土壤上均能生长,岩石裸露超过50%的地方也有小桐子造林成功的案例。在土层深厚、质地疏松、透水性好的坡积土壤上生长迅速健壮,结实量也较高。反而在土壤粘重、板结、土层薄的环境下生长不良,结实量也少,农户常把小桐子种植于沟边路旁、房屋前后和田边地角作为四旁树和绿篱,这些地方生长良好,果实产量较高。

1.3 小桐子树种的造林方法

小桐子的造林可采用植苗、播种、扦插等方式,成活率均在85%以上。小桐子的苗木培育通常情况下又采用种子育苗和扦插育苗两种方法。选取优良种子和插穗后进行种子和插穗条的处理并整理好苗床,一般在3月份进行播种(或扦插),种子发芽出土率在90%以上,小桐子枝条的分蘖能力强生长快,扦插成苗率也在85%以上。7月-8月份后育好的苗就可以出圃用于上山造林。小桐子一般在造林后2-3年开始结果,种植5年进入盛产期,管理得当在30-50年果实产量相对稳定,平均公顷产量约4500kg。

1.4 小桐子树种的主要用途

小桐子用途广泛,不仅果实有用,根、茎、叶等整个植株都可以利用,经济价值很高,可以说小桐子全身都是宝,被研究专家誉为“黄金树”。其主要用途有:

1)生物能源的油料树种,小桐子的种子主要用于提炼生物柴油、航空煤油、润滑油等,小桐子油在安全性、兼容性、燃烧性、资源再生性、对环境污染性等方面的性能和性状表现是国际公认的优良生物能源油料,而且小桐子原料油提取加工的方法简单易学,所使用的设施设备要求不高,普通食用油加工设备就可以使用,加工成本较低。

2)生物化工原料树种,小桐子的种子还可用于化工原料的提取,如生物肥料、粗甘油、高端生物菌肥、润滑剂、肥皂等,是优质的原料树种。

3)生物药用树种,小桐子种子油具有峻泻作用,种子中还含有止血成分,能显著缩短凝血酶元时间、出血时间及血凝时间,对治疗跌打肿痛、骨折、创伤,皮肤瘙痒,湿疹,急性胃肠炎有一定的疗效。其毒性蛋白虽对血液有伤害引起中毒,但其中某些成分还具有抑制蛙心、降低血压、抑制呼吸的作用。枝、茎、叶、种壳、果皮等广泛用于提炼制作生物农药、医用甘油、中医药成药配方等。近年来,从小桐子叶中获得抗菌、抗病毒、抗肿瘤的活性成分,具有较高的医用价值。

4)可用作动物饲料,小桐子油粕、滤渣等脱毒后可用于生产饲料和蛋白。

5)小桐子果壳粉碎后可用作人工菌种植的基质,果壳还可以作为制造机制木炭的原料。

6)造林绿化和生态种植的优良树种,小桐子树种对环境适应性强,生长快速,造林技术简单,对立地条件不苛求,可广泛用于国土绿化、庭园绿化美化、生态脆弱区的修复、水土流失治理等首选树种。

2 干热河谷区特殊气候环境条件及成因

2.1 干热河谷的概况

干热河谷是指高温、低湿河谷地带,区域内光热资源丰富,气候炎热少雨,水土流失严重,生态十分脆弱。云南省的干热河谷面积近1.5万km2,占全国干热河谷区面积近一半。主要集中于金沙江、红河上游地区,其他区域也有零星分布,主要也集中于怒江、澜沧江、南盘江等几条江河流域。

2.2 干热河谷的成因

干热河谷的形成是由复杂的地理环境和局部小气候综合作用而产生的结果。当河谷区域内的水气凝结时,引起热量释放和湿度降低,空气温度反而增加,区域内光照丰富,气候变得炎热少雨,水土流失严重,生态十分脆弱。伴随干热河谷气候还有奇特的“焚风效应”和“山谷风局地环流效应”等自然现象,使得干热河谷地区水分过渡损耗,导致森林植被稀少且恢复十分困难,由于能在缺水环境下生存的植物种类较少,区域内大面积的土地荒芜,植被覆盖率低,区域内在雨季土壤侵蚀加剧,山坡表土大量流失,特殊的干、热气候条件使得这些地区的生态环境恶劣,生态系统脆弱。

2.3 干热河谷区域发展的不利因素

干热河谷地区特殊的干、热气候条件严重制约了植物生长和森林植被的恢复与发展,植被系统甚为脆弱,一旦开发不当,就会诱发干热河谷分布面的不断扩大,原有的森林、草原会被吞噬,河谷坡面退变为干热河谷的生态景观,危害到人类的生存和发展。特别在近几年滇中地区干旱少雨的环境下,出现了种后无收的现象,大大减少了干热河谷地区农民的收入,加剧了干热河谷地区的贫困程度。如果再有“焚风”过境,气候将变得更加炎热和干燥,就好像是干蒸“桑拿”一样,强大的“焚风”将会造成干旱和森林火灾,对生态保护和社会经济的发展带来十分不利的因素。

3 小桐子树种在干热河谷区生态种植的优势和应用价值

根据小桐子生物学特性及其用途,在干热河谷地区种植小桐子有较大的优势和推广应用的良好价值。

3.1 小桐子树种种植能在一定程度上改善干热河谷地区的生态环境

小桐子树种是较能适应干热河谷地区生长的树种之一,小桐子生长快、抗干旱和耐瘠薄,人工造林易成活,在干热河谷地区种植,能较快提高干热河谷地区的森林覆盖率,使原本空无一草一木光秃秃的河谷坡地长满小桐子。小桐子是落叶灌木(小乔木),繁殖能力极强,枝多叶密而且叶片较大,叶片容易腐化,每年秋末、冬初当年生的小桐子叶全部脱落,在地表面铺满一层树叶,待树叶腐化后就增加了土壤的有机质含量,从而提高了土壤肥力。有了植被覆盖就能有效改变干热河谷地区的土壤条件和地貌结构,植物的蒸腾作用可以增加了空气湿度,改善炎热气候,植被还能涵养水源和保持水土,有效的减少水土流失的发生,提高了干热河谷地区土壤的含水量和空气湿度。小桐子可以充分利用贫瘠山地规模发展,能大面积实现荒山荒地的绿化美化,净化了空气,调节了气候,改善了干热河谷地区的生态环境,同时改善了区域内的人居环境。

3.2 小桐子在干热河谷地区的种植,能减少自然灾害的发生

小桐子树种在干热河谷地区种植成功,能快速提升区域内山坡地表的植被覆盖度。小桐子树根、茎、枝、叶等含水量大,不易燃烧,树体冠幅大,可有效遮盖地表草本等地被物,预防和减少森林火灾的发生。由于小桐子根系发达,保水固土能力较强,能有效提高山体土壤的保水固土能力,从而有效减少了坡面的水土流失,降低了区域内发生山体滑坡及泥石流的等级。大规模种植小桐子,能快速有效地提高区域的森林覆盖率,改善了干热河谷地区的生态环境,因此能减少水土流失和有效预防森林火灾等自然灾害的发生,对保护生态环境起到积极的作用(图1)。

3.3 推广小桐子燃油的利用,能降低二氧化碳等有害气体的排放

小桐子树种生物燃油是清洁能源,其硫含量、二氧化碳排放量、废气排放颗粒值等关键技术上均优于国内0#柴油,达到了欧洲Ⅱ#排放标准。等量的小桐子油和石化柴油相比,小桐子油燃烧排放的二氧化碳只是石化柴油的一半,排放的二氧化硫仅是石化柴油的十分之一。因此推广小桐子等生物燃油,可以大幅降低二氧化碳和二氧化硫等有害气体的排放,建设成片的小桐子林就等于是建设了一个稳定的二氧化碳消解系统,对生态环境建设与保护发挥重要作用。

3.4 种植小桐子能提高干热河谷地区土地利用率,增加农民的经济收入

干热河谷地区本来就气候炎热,干旱少雨,适宜生长的物种稀少,由于干旱原因,常规化农耕作业却无法实施种植,土地利用率低下,出现大片的山地荒芜现象,逐渐向沙化或荒漠化方向演变,如果遇到持续多年的干旱天气,将会导致干热河谷地区山地种植出现减产欠收的情况,严重的地方出现了绝产无收。这种情况在原本就相对干旱的滇中干热河谷地区尤为突出。多年来,滇中干热河谷地区的村民只能在河边种植面积极其有限的零星少量农地,很多坡耕地都丢荒。小桐子树种的生命力极强,具有很好的抗逆性,抗干旱和耐贫瘠,易成活、生长快,对立地条件不苛求,种植技术相对简单,种植成本低,是干热河谷地区最适宜种植和推广的树种之一。在干热河谷地区大规模推广种植小桐子树,能有效提高干热干旱条件下土地的利用率。小桐子具有较高的经济价值,仅从果实产值来说,每株小桐子结实量为4kg/株·年,每公顷的年平均产量在5250kg以上,按目前小桐子收购价2.5元/kg计算,小桐子每公顷一年的收入为13125元。小桐子进入盛产期后产量相对稳定,管理得好一般可以持续30-50年,因此在干热河谷地区种植小桐子并发展相关产业,能为当地农民增加经济收入提高生活水平,为摆脱贫困开辟一条新的路径。

3.5 种植小桐子快速形成森林植被,能改良土壤,促进土地活化

在干热河谷区,由于气候环境条件的特殊性,大部分地区相对海拔较低,适宜当地种植的植物种类有限,植被恢复十分困难,不少沙化或荒漠的土地无法利用。小桐子正好适宜种植,因此干热河谷地区推广种植小桐子,可以很快形成大面积的森林群落,有利于干热河谷地区森林植被和森林景观的恢复与形成,有利于形成高产稳产的农业生态环境和人居环境,促进区域性水、土、气的良性循环。此外,小桐子树的生物生产量大,枯枝残落物量亦大,有利于土壤腐殖质的积累,对土壤改良和促进土地活化,提高土地利用率具有重要的作用。

3.6 对脱贫致富推动新农村建设具有十分重要的意义

小桐子具有较高的经济价值,其果实、根、枝、叶均能全株开发利用,可以说小桐子全身是宝。小桐子种子压榨提炼为生物柴油和航空煤油以及润滑油等,树皮、叶、根和乳汁中含有多种成分的生物药源,可提取制作生物医药和生物农药,果壳还可以用于木炭制作原料,炼油的中间产品还可以提取蛋白用作饲料等。小桐子属多年生的植物,栽植技术简单,管理粗放,其抗逆性和适应性极强,又耐干旱瘠薄,种植不需要良田好地,造林和管护成本较低,植株生长迅速,经济效益稳定可靠,特别适合我省干热河谷经济欠发达地区规模化种植。大规模种植小桐子并积极发展小桐子多种价值的综合开发利用等深加工产业,带动生物化工、生物药业、药材原料种植业、饲料业、养殖业、人工菌种植业、机制木炭等其他产业发展。结合各地方社会经济发展情况和林情林况,充分利用退耕还林和荒山绿化以及生态修复工程,因地制宜地为山区林农开拓一条创业增收道路。多年来,联合国和欧盟将小桐子树广泛应用于贫困地区的生态建设,并作为扶贫的重大项目加以扶持。对发展林业经济、挖掘农业生态产业方面的潜力,推动新农村建设都有十分重要的意义。

4 结语

在当前绿色发展的征程中,在广大干热河谷地区应重新思考小桐子在生态建设中的作用和对经济社会发展的意义。这些地区急待生态修复和重建,然而可供选择绿化的树种又很有限,恰好小桐子在这些地区又是适生树种,而且通过近十多年的开发研究已积累了丰富的造林经验和开发利用的研究成果。我们应该以恢复生态环境,增加植被总量,加强生态建设为主要目标,最大限度恢复小桐子树种在干热河谷地区的常态化种植。加大造林绿化投入,为践行习近平总书记关于“绿水青山就是金山银山”,的发展理念,实现改善生态环境和经济社会绿色发展的目标。

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