柴达木盆地白刺种质资源调查及利用前景研究

吉德娟，张得芳*，于 倩

(1.青海大学农林科学院，青海 西宁 810016；2.青海高原林木遗传育种实验室，青海 西宁 810016)

白刺为蒺藜科(Zygophyllaceae)白刺属(Nitraria)落叶灌木，是荒漠和半荒漠地区的建群树种。全球分布有12个种，在我国有8个种，主要分布在我国的西北部和北部地区。在青海天然分布有3种，分别是大果白刺、西伯利亚白刺和唐古特白刺，多分布于柴达木盆地的诺木洪、香日德、小柴旦、乌兰、德令哈等地区的沙漠、绿洲边缘[1]。白刺果实酸甜可口，被称为“第三代水果”，富含氨基酸、维生素、矿物质元素、总黄酮等营养成分和活性成分，具有健脾胃、滋补强壮、调经活血、抗氧化的功效，还具有降血压和降血糖的作用[2]，白刺果实中的红色素是天然健康的食品色素。其枝、叶也具有丰富的营养成分，可作为牲畜饲养优良的饲料，枝条可作为防风固沙材料和燃料。白刺种子富含不饱和脂肪酸，可入药、制成化妆品等[3]。白刺在生态方面具有耐盐碱、抗风沙侵蚀以及耐干旱等抗逆特征，因此是我国北部地区优良的防沙固土树种，常与梭梭、柽柳等混交。

柴达木盆地天然分布的白刺中以唐古特白刺的资源量最大，王洪伦等在2012年的研究中指出，唐古特白刺在柴达木盆地分布约有2.3×105hm2[4]，但是在2020年拉热的研究中，唐古特白刺总面积仅有1.0×105hm2，年产鲜果3.4×105t[5]，仅8年时间白刺面积减少一半多，鉴于白刺的经济、生态价值较高，但生境条件严酷，生态脆弱，因此野生资源开发利用程度较低，所以本文对柴达木盆地白刺的分布和资源总量进行调查，并对其果实数量性状进行调查分析，根据变异系数提出其选育指标，为白刺的开发利用奠定基础。

1 材料与方法

1.1 时间与地点

调查试验于2020年8月至9月在青海省柴达木地区进行。

柴达木盆地处青海省西北部，主要在海西蒙古族藏族自治州，介于90°16′E-99°16′E、35°00′N-39°20′N之间，东西约800m，南北约300m,海拔2600-3000m。柴达木盆地属高原大陆性气候，冬寒夏凉，干旱少雨，雨热同期，风力盛行，年降水量从东南向西北递减，年均温在5℃以下[6]，年均相对湿度为30%-40%，据研究，柴达木盆地降水量和降水日数明显增多，尤其以夏季增加最为显著，气候逐渐趋于变湿[7]。

1.2 调查仪器

手持GPS定位仪(品牌：南方，产地：中国，精度：3m)；电导率仪(型号：DDS-11A)；pH计(型号：PHS-25，精度：0.05)

1.3 调查与分析方法

于2020年8月至9月通过实地调查的方法。调查内容包括白刺的种类、伴生树种、土壤调查、经纬度等。采用Excel和SPSS软件进行数据处理与分析。

2 结果与分析

2.1 柴达木盆地白刺属植物的种类和分布情况

根据本次调查估算，柴达木地区的白刺资源约有3.9×105t(按照Arcgis的结果估算)包括唐古特白刺、西伯利亚白刺和大白刺，广泛分布在柴达木盆地的诺木洪、宗加、巴隆、乌兰、大柴旦、大格勒、德令哈、怀头他拉、芒崖等地。柴达木盆地白刺资源经度分布范围为91°43′34.34″E-99°2′58.37″E，纬度分布范围为36°10′39″N-37°54′17.79″N，经度跨越范围较大，整个柴达木盆地东西方向上几乎都有分布，从纬度位置来看，白刺主要分布在盆地的中间位置，海拔分布范围在2582m-3182m之间，相差600m。由此可见，白刺在柴达木盆地的分布范围十分的广泛，横跨柴达木盆地东西，在盆地大部分地区分布，也说明白刺的适应和生存能力也很强。

白刺属植物多生长于沙漠、草原、湖边沙地、荒漠荒地等地，据调查，白刺属植物可以在草甸盐碱土、沙壤土、湖滨盐土、风沙盐土以及草原土等多种土壤类型上生长，土壤的pH从7.63到9.16都能生长，白刺属植物生长的土壤全盐含量差异较大，最小的0.7g/kg到最大的436.8g/kg都能良好生长。柴达木盆地白刺属植物极少有单一群落，通常都是与其他植物形成混交林，常见的伴生灌木有黑果枸杞、宁夏枸杞、柽柳、梭梭、红砂、盐爪爪、罗布麻、沙蒿和驼绒藜，常见的伴生草本有苦马豆、赖草、芦苇、乳苣、灰菜、芨芨草、苦苦菜、蓝花棘豆、 猪毛菜、独行菜、风毛菊、海乳草、醉麻草、针茅、冰草、车前草、狼毒、华蒲公英、合头草等(表1)。

表1 柴达木盆地白刺属居群概况

续表

2.2 开发利用现状及利用前景

根据调查估算柴达木地区的白刺资源约有3.9×105t，柴达木地区光照充足、温差大，白刺属植物果实具有很高的品质，但是同时柴达木地区的白刺资源的开发利用存在一定的问题：如该区具有丰富的白刺种质资源，但基本全部处于野生状态。由于野生群体没有专门的、科学的管理和栽培措施，所以野生资源的产量不够稳定，能够采收的量不稳定，导致白刺资源利用率低；所调查的白刺分布类型中，大多数是和柽柳，枸杞等的混合林，所以和枸杞资源同患的病虫害(蚜虫、白粉病等)较多，白刺自身还受到白刺古毒蛾、夜蛾、卷叶蛾和蜘蛛[8]的危害，由于没有人工管护，白刺植株的死亡率较高；随着气候变化，柴达木部分地区降水量增加[7]，使得在沼泽地和湖畔分布的白刺林由于地下水位和湖水水位的上涨而不能适应水淹环境而成片死亡，造成资源缩减。

野生的白刺具有抗寒抗旱，耐盐碱，抗风沙的突出特性，以及其果实表现突出的优良性状也有很多，这为白刺属植物的选育提供了丰富的种质资源。从20世纪初就有学者对白刺展开了研究，后续也有很多学者对白刺的抗寒抗旱、耐盐碱方面的生理特性和反应机理[9-11]进行了探讨，以及在栽培、开发利用等方面也提出了科学的理论和见解，但事实上，柴达木盆地的白刺资源开发利用还很少，基于雄厚的研究基础，将对白刺的理论研究投入到实际的开发利用生产中去，对白刺价值的实现和提升具有重要的意义。在白刺的开发利用过程[12]中，首先应总结前人的开发研究经验，在此基础上对柴达木盆地密集的白刺资源适当的进行人为的抚育，保持原有的资源量；其次，在充分调查的基础上，提出针对于白刺不同利用价值的选育性状、栽培管理规范，快速的选育优良品种和扩大生产；最后在开发利用的同时，应注重对野生资源的有效保护，完善野生种质资源库和基因库的建立，使白刺的野生种质资源生生不息。

3 结论与讨论

白刺在柴达木盆地分布较为广泛，从盆地东缘到盆地最西边的茫崖都有分布，海拔从2582m到3182m，跨度600m的地方也都有分布，主要分布在荒漠，草原以及盐碱沼泽边的沙地和盐碱土上，白刺的分布基本以和柽柳，枸杞等物种伴生，林地边缘有部分散生，纯林较少见。针对于白刺表型研究发现[13]，柴达木盆地唐古特白刺和大白刺遗传变异类型多，种质资源丰富，且单果重和种子千粒重的变异系数较大，可作为品种改良的重要指标，通过综合比较所调查群体的品质性状，可鲁克湖方向处的唐古特白刺果实比较大，果肉较厚，可在该群体进行下一步的优选工作。调查过程中还发现，大白刺的果实大且皮厚，相比于唐古特白刺和西伯利亚白刺更有利于鲜果的保存和长距离运输，因此可加大对大白刺的开发利用进行研究。