文、圖 / 李勇 天津自然博物館
位于渤海之濱的天津市是京津冀地區(qū)的海邊明珠,這里海岸線長、灘涂廣闊,鹽堿地及生長其上的鹽生植物便走進了植物學家的視野。這類植物有著怎樣的特征?在天津沿海地區(qū)分布有哪些種類,又有哪些可供發(fā)掘的種質資源呢?
土壤鹽堿化是一個世界性的環(huán)境問題,全球鹽堿地面積近1 0億公頃,約占全球陸地總面積的1/3,而我國的鹽堿地面積接近1億公頃,主要集中在華北、西北和東北的干旱和半干旱地區(qū)。
在中國的渤海之濱,京津門首,天津沿海灘涂和濱海平原上就有一片廣袤的鹽堿地。天津市濱海新區(qū)位于天津主城區(qū)東部,渤海灣西側,海岸線長約153千米,陸地區(qū)域面積2270平方千米, 其中濱海鹽土面積約1200平方千米,占濱海新區(qū)總土地面積的50% 以上。由于土壤富含鹽分和普遍鹽漬化,很多植物不能在此生長。但鹽堿地并非不毛之地,也不是寸草不生,特殊的地域環(huán)境造就了這里豐富的鹽生植物資源。
天津濱海北大港濕地
什么是鹽生植物?
鹽生植物是指能在高含量可溶性鹽( 主要為氯化鈉) 的環(huán)境( 包括土壤、沼澤、水域) 中生長并完成生活史的植物,一般生長在海濱、海岸、沙丘和內陸鹽土等生境中。根據(jù)土壤水分的不同可分為濕生鹽土植物和旱生鹽土植物。這些植物體內具有抵御鹽害的特殊結構或適應鹽環(huán)境的生理活動過程,它們的細胞滲透壓很高,因而能從高濃度的土壤溶液中攝取水分和養(yǎng)料。
鹽生植物生長的土壤一般是鹽堿性質的土壤,鹽堿土是鹽土和堿土以及各種鹽化和堿化土壤的總稱。根據(jù)海陸位置以及鹽化過程可將鹽漬土粗略分為內陸鹽漬土和濱海鹽漬土。天津濱海新區(qū)的土壤主要屬于濱海鹽土。土壤的鹽含量較多,肥力低,地下水位較高,淺層水質不良,耕性生產(chǎn)性很差,對植物生長和園林綠化影響極大。
二色補血草
天津濱海鹽生植物的種類和分布
天津濱海鹽堿地的形成有自然和人為多種因素,也有地域特色。天津濱海地區(qū)成陸年代時間較短,距今5000~ 6000 年前,復雜的海陸變遷、多次的海進海退使這里發(fā)育了大量的湖、鹽沼和沼澤,也逐漸形成了天津濱海獨具特色的貝殼堤和牡蠣礁遺跡。貝殼堤、牡蠣礁及古湖濕地共存是天津濱海濕地與古海岸的最大特點,全球也屬罕見。天津沿海的瀉湖經(jīng)過長期演變,湖水變淺,有利于水生和沼生植物生長,逐漸形成沼澤,如天津七里海濕地自然保護區(qū)的蘆葦沼澤。
據(jù)資料顯示,天津地區(qū)水分年平均蒸發(fā)量為1689 ~ 1914 毫米,約是降水量的3 倍。由于強烈的蒸發(fā),濱海地區(qū)高礦化度的地下水沿毛細管上升,加劇了土壤的鹽漬化程度。土壤大量積鹽,地下水位較高的低平地區(qū)土壤鹽堿化,季節(jié)性反鹽,出現(xiàn)旱澇鹽堿嚴重的灘涂,致使鹽沼生成,也分布著適應此環(huán)境的多種鹽生植物。同時,引入海水曬鹽、水產(chǎn)養(yǎng)殖和開發(fā)建設等人類活動,也改變著本地的環(huán)境。
從耐鹽機制上可將鹽生植物分為真鹽生植物和耐鹽植物,真鹽生植物又分為三大類:聚鹽植物、泌鹽植物和拒鹽植物。通過對濱海地區(qū)及其臨近地區(qū)鹽生植物調查和分類研究,我們發(fā)現(xiàn)本地區(qū)鹽生植物有約120 種,其中真鹽生植物40 余種和耐鹽植物70 余種(含中度、輕度耐鹽植物)。
聚鹽植物這類植物的葉、莖等地上部分常肉質化,可吸收更多水分,將吸收到體內的鹽分加以稀釋,使細胞中的鹽分濃度降低到不會至害的程度,同時將鹽分積累在葉或莖肉質化組織的液泡中,所以又名“稀鹽植物”。其細胞的滲透壓一般在40 個大氣壓以上,能在鹽分較高的土壤中吸收水分,維持正常生長。典型的聚鹽植物有濱藜、鹽地堿蓬和鹽角草等,它們比較喜歡鹽沼、海濱或湖濱的環(huán)境,在天津北大港的水庫周邊、人工河獨流減河的下游河道兩岸以及天津沿海灘涂地區(qū)等地都有分布。
泌鹽植物植物體內具鹽腺或囊泡,能夠將鹽分泌到植物體外,從而提高了從鹽水里吸收水分的能力,如二色補血草、檉柳和互花米草等。它們在天津北大港濕地保護區(qū)、七里海濕地保護區(qū)和濱海灘涂等地有分布。
拒鹽植物此類植物又名“不透鹽植物”,其根細胞不透鹽或少量鹽分貯存在植物下部,不向上輸送,從而減少植物地上部分的鹽含量,降低鹽分對地上部分的脅迫作用,如蘆葦、蒿屬等植物。其在天津七里海濕地保護區(qū)、北大港水庫和團泊湖自然保護區(qū)都有集中分布。
盡管真鹽生植物分為3 種類型,但實際上自然界中鹽生植物對鹽漬環(huán)境的適應性不是絕對專一的,往往兼而有之。一般以其主要的適應方式來命名和劃分類型。
另有一些鹽生植物,它們既可在中、輕鹽堿土中生長,更適合在非鹽堿土中生長,這類植物稱為“耐鹽植物”或“兼性鹽生植物”,如刺槐、合歡、泡桐、黃刺玫、木槿和金銀木等,能夠適應土壤含鹽量較高的環(huán)境。不能生長在鹽堿土中的植物則稱為“非鹽生植物”,這類植物在高等植物界中占絕對優(yōu)勢。
羅布麻
西伯利亞白刺花
可食用的西伯利亞白刺果實
鹽生植物的資源價值
隨著近年來生態(tài)保護工作的加強、對天津植物多樣性的調查和研究不斷深入,人們逐漸認識到鹽生植物資源有很大的經(jīng)濟價值和生態(tài)價值,對鹽荒地的生態(tài)修復、畜牧業(yè)以及園林綠化的發(fā)展等具有非常重要的意義,以往被人們當作荒地野草的鹽生植物其實蘊藏著豐富的資源價值。
綠化景觀資源 綠化天津的鹽堿地時,如果栽培常見的園林植物,必須采用更換客土、做隔淋層和盲管排鹽等方法,成本很高且植物不易成活。而栽種鹽生植物就可直接在鹽堿土上綠化,成本只有前者的1/10,利用前景廣闊。
此外,生物脫鹽是鹽堿土改良的重要方法,即在重鹽堿土中栽培各種專性鹽生植物,過一段時間,將吸取土壤鹽分的植物移出土壤、以降低土壤鹽分。通過植物的泌鹽作用,鹽分經(jīng)植物鹽腺分泌排出體外或貯存到貯鹽細胞中,也能起到為土壤脫鹽的作用。如二色補血草和檉柳等鹽生植物,不僅適合本地環(huán)境,而且景觀效果好,可用于構建海防林和灘涂草地等,可達到節(jié)土、節(jié)水、省工和節(jié)約成本的目的。
檉柳(Tamarix chinensis)是一種落葉灌木或喬木,具有喜光、耐風、耐旱更耐鹽堿的特性,能適應多種氣候條件,具有生長快、壽命長、根系發(fā)達的特點。既可自然繁殖,也可人工扦插繁殖。其細枝柔韌耐磨,多用來編筐,堅實耐用。枝葉纖細懸垂,婀娜可愛;一年開3 次花,綠粉紅花相映成趣,多栽于庭院、公園等處作觀賞用。檉柳是濱海鹽漬土天然木本植物,也是蜜源植物,是綠化濱海的寶貴材料。
檉柳
看名字就知道鹽地堿蓬(Suaeda salsa)的特性,它是一年生草本植物,在天津生于鹽堿土、堿斑地、海岸泥灘及附近荒地,天津濱海新區(qū)及寧河區(qū)有大量分布,常形成單一群落,秋后莖、葉呈紫紅色,形成了天津濱海地區(qū)一種特色植被景觀。
鹽地堿蓬群落
農作物種質資源 鹽生植物中有部分種類是很好的農業(yè)抗鹽種質資源,如與現(xiàn)有農作物親緣關系比較近的鹽生植物有禾本科的野大麥以及豆科的野大豆等,都是很有利用價值的種質資源。目前,國家大力發(fā)展濱海地區(qū)的海水灌溉農業(yè)正是利用鹽生植物資源開展育種、馴化等工作。國家二級重點保護植物野大豆是栽培大豆的近緣野生種,是大豆育種的重要種質資源,在農業(yè)育種上可用它進一步培育優(yōu)良的大豆品種,并提高大豆的抗鹽能力。而野大豆在天津大黃堡、七里海和北大港等濱海濕地都有分布。
野大豆是大豆育種的重要種質資源
食用植物資源天津鹽堿地野生植物中可食用的種類有不少,如鹽地堿蓬、豬毛菜、西伯利亞濱藜、藜、地膚和鹽角草等。少數(shù)種類的果實可食用,如西伯利亞白刺、沙棗和枸杞等,白刺的果核還能榨油及代糧。
可食用及藥用的鹽角草
飼用類植物資源鹽堿地生長的許多植物具有較高的營養(yǎng)價值,適合喂養(yǎng)家畜,如濱麥、羊草、拂子茅、腎葉打碗花、鹽角草、砂引草和朝鮮堿茅等。這一類植物既耐旱、又耐堿耐寒,其營養(yǎng)價值較其他植物種類高。泛。如甘草屬植物、枸杞、羅布麻、白刺、單葉蔓荊和乳苣等。羅布麻的葉可入藥,味甘、微苦,性涼,可治療高血壓和高血脂癥;枸杞的根、皮入藥可清熱、涼血,果實能益精明目、強壯筋骨。
用途廣泛的紫穗槐
纖維類植物資源 重要的纖維植物有蘆葦、馬藺和羅布麻等,其中蘆葦是重要的水生纖維類植物資源,也是天津濱海濕地植被的優(yōu)勢種類,可用于造紙及建筑。
其他用途的鹽生植物這類植物包括可生產(chǎn)芳香油的豬毛蒿、茵陳蒿和蛇床等,可提取樹脂、樹膠或油的堿蓬、鹽地堿蓬、刺槐、紫穗槐、濱藜、地梢瓜和單葉蔓荊等。此外,羅布麻和檉柳也是良好的蜜源植物。
結語
經(jīng)過30 多年的開發(fā)建設,天津東部濱海的土地上崛起了一片高樓林立、綠意盎然的現(xiàn)代化城區(qū)——天津濱海新區(qū)。隨著城市的建設和沿海灘涂的開發(fā),有的野生植物已經(jīng)很少見到,如珊瑚菜多年來調查未在天津發(fā)現(xiàn);鹽角草、西伯利亞白刺的分布范圍也縮小很多。
這些寶貴的鹽生植物資源亟待人們的保護和合理的開發(fā)利用,需要及時開展天津濱海地區(qū)鹽生植物資源的調查與研究,有計劃地對鹽生植被進行保護和管理。根據(jù)鹽生植物的生長規(guī)律,建議篩選鹽生植物、馴化耐鹽植物,建立鹽生植物園或種質基因庫,為綠化濱海、美化環(huán)境發(fā)揮其獨特的生態(tài)效益,同時為京津冀生態(tài)建設提供有力的支持
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