沙棘

沙棘属植物被誉为是整治国土的生物武器，其功能主要表现在三个方面：保持水土、改良土壤、治理矿区废弃土地。

治理江河源头，保持水土沙棘显功

沙棘以其特有的生物学和生态学特性，在三北防护林体系工程建设中发挥了重要的作用，尤其是在三北工程的重点项目“黄土高原综合治理”建设中，作用超群，地位显赫，深受广大群众的喜爱。从1978－1985年的三北一期工程建设期间，三北地区营造沙棘水保防护林面积达40万公顷。1986年，沙棘的作用引起了原水利部部长钱正英同志的重视，她在呈送中央领导的《关于在山西省开发沙棘的调查报告》中提出，“以开发沙棘资源作为加速黄土高原治理的一个突破口”。近十几年来沙棘事业和水土保持事业的长足发展，与她的大力倡导和积极推动是分不开的。提起水土流失户国黄土高原地区，无论其面积之广，还是单位面积水土流失量之大，均可称世界之冠。新中国成立后数十年来，黄土高原的治理虽然取得一定成效，但投入却显得过大。其中原因很多，但所实施的生物手段始终未能找到一个透宜于当地生长，并使群众乐于接受的主栽树种，这不能不是一个主要原因。经过近十几年来各地科技工作者和群众的大量实践，沙棘已确立了它在黄土高原水土保持工作中的不可动摇的地位。

沙棘这一小小灌木之所以能获此殊荣，除了它特有的经济价值外，与它所固有的生物学和生态学特性是分不开的。前面的章节中已经谈到，沙棘本性虽然喜欢水土条件较好的地方，但它的根、枝和叶都具有很高的抗旱机能，加上其根系的特点——具有极强的萌生能力，使它能迅速覆盖地面，阴挡雨水对土壤的冲击破坏。所以沙棘既能充分利用土壤中的水分，又能很好地固定土壤。前文在讨论“沙棘的根系”的时候，曾引文介绍过它在固定和整治河道方面的作用。

山西省方山县沙棘的树冠层截留雨水率为15．9％，可减少水流失率15．16％，减少泥沙滚失率3．2％；沙棘的枯枝落叶层减水减沙率分别为45．99％和40．36％，根系层的减水减沙率分别为27．5％和55．4％。研究结果还证明，植物的减水减沙能力，与其枯枝落叶层的厚度关系密切，在一般降水强度下，两者呈正比关系。在内蒙古自治区伊克昭盟境内，有面积达1万平方公里的“砒砂岩”地区，由于土壤结构松散，抗蚀力低，水土流失十分严重，是黄河中游粗砂的主要来源，虽经多年治理成效甚微。1990年以来，采用沙棘造林，面积达1．5万公顷，取得了很好的生态和经济效益。

黄土高原面积有64万平方公里（7000万人），其中，水土流失面积达43万平方公里，经过40多年的治理，已经完成15万平方公里的治理任务，约占总数的三分之一。按照目前的治理手段，每平方公里需投资12万元，按世界银行项目投资预算，每平方公里需投人30～40万元。如果采用沙棘治理，每平方公里只需数千元。相当于修l－2亩梯田的费用。由此可见，用沙棘治

理水土流失，是一种投人少，见效快，并能加快治理速度的有效途径。

肥地改土作用非凡

沙棘根系的固氮特性，可作为农业增产的措施之一。名列全国沙棘资源之冠的辽宁省建平县，其惠州乡郑营子流域有3户农民，1995年在前一年平茬的0．41公顷沙棘林地上种植土豆，当年总产量为9200万公斤，折合单产为2．226万公斤／公顷，产值为17806 元/公顷，加上平茬沙棘柴2．25万公斤的产值，两项纯收人达l．5万元。值得进一步指出的是，沙棘这种培肥土壤的效应，可以持续若干年。因为沙棘是多年生植物，固定在土壤中的营养成分的数量是相当可观的，仅氮素当年就可固定180公斤／公顷，相当于375公斤尿素。

沙棘根系的固氮和培肥土壤效应，还为林业科技工作者设计和营造“混交林”提供了依据。以充分利用沙棘肥土效应为指导思想的许多营林实践和研究计划都取得了满意的效果。下面是相关的部分研究结果：

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a．杨树与沙棘混交，沙棘对杨树生长的促进作用是很明显的，无论是在相同或不相同的立地条件下均如此。

b．杨树沙棘混交林中的杨树叶片在5至7月平均月蒸腾强度比同龄杨树（纯林）低18％－35％和39％－47％，日蒸腾强度亦低于纯林；光合作用强度和叶片含水量，混交林较纯林分别高112．7％和93．3％。由蒸腾强度和光合强度计算蒸腾效率，混交林是纯林的2．13倍，这就是沙棘和杨树混交造林中杨树表现速生的主要原因之一。

c．沙棘根系集中分布于0－60厘米深的土层内，杨树根系则在60厘米以下的土层中；前者以水平根为主，后者则呈放射状向土层深处延伸，二者根系的空间位置关系得以协调。调查中还发现，混交林中的杨树根系比纯林深17－140厘米，单株根幅比纯林大2．5－83．3平方米，且随林龄的增长，根幅有向纵深和四周扩张之趋势。

d．混交林中土壤的有机质、全氮、速效氮含量均较纯林高，土壤容重减小，孔隙度增大。杨树鲜叶的测定结果显示，混交林中杨树叶片含氮量较相邻同龄杨树纯林高33．63％。从外观看，混交林中杨树叶片浓绿肥厚，秋季叶片晚落6－10天。

已基本实现全面绿化的山西省右玉县，1990年以前小叶杨纯林占全县林地总面积的88％左右，现在沙棘纯林和杨树与沙棘混交林达1．7万公顷，占全县林地总面积的22．3％。沙棘与小叶杨混交后，改善了林内生态环境（主要表现为降低了风速，减少了蒸发，增加了湿度和枯落物，改良了土壤），从而促进了杨树的生长能力。

整治矿区废弃地沙棘作先锋

矿区废弃地的治理和垦复问题，是世界上许多国家都需要解决的实际问题。这不仅关系到充分利用国土资源，也关系到防止水土流失和环境污染等重大问题。中国矿产资源丰富，年开采量大，尤其是煤炭产量已多年雄居世界首位。随着经济建设的发展，各种矿产资源的开发程度将越来越大；将会

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有更多的不宜一般植物生长的废弃地出现（包括露天煤矿的开采地、土石排放堆积场地、炼矿残渣堆放地、电厂灰渣堆放地和筑路等基建工程造成的废弃地）。号称“世界之最”的中国晋、陕、蒙“黑三角”煤炭总储量为2700亿吨，预测到二十一世纪全国煤炭需要量的80％以上将由该地提供。“黑三角”地区可建年产量超过1000万吨以上的大型露天煤矿8－10座，可能涉及到的土地面积达2000平方公里。目前，三省（区）在该地区已建或正在建设的煤矿有9个，涉及到的土地面积达1400平方公里。矿区废弃地的治理和垦复，已成为非常迫切的问题。

将沙棘用于治理和垦复矿区废弃地，不仅仅由于其有固氮作用，能培肥土壤，沙棘对空气及土壤中有毒物质超常的忍耐性和超常的生存能力也是得到人们重视的重要原因。前苏联的鲁茨巴斯地区，1971－1976年曾进行过这方面的研究。在露天煤矿开采后由厚层岩和粘土组成的炭酸岩土地上，同时种植了8种植物，其中沙棘的存活率最高（93．4％），并且3年生植株高达0．91米，6年生植株高达2．2米，径粗5厘米。尤卡雷尼露天煤矿开采区在植被被破坏的土丘地上，沙棘促进了这一地区腐殖质和氮素的积累。他们将沙棘与杨树、松树混合种植，构成生物抵抗能力强的种植园，取得了极好的效果。在波兰人们也利用沙棘进行矿区废弃地的整治。他们研究发现，在总面积为1505平方公里的65种工矿废弃物堆积地的造林中，只有沙棘能在3个煤矿（面积为8．5平方公里）的深井中排放出的废石堆上生长。在波兰电厂煤灰堆放地，用50种植物完成的栽培试验结果表明，沙棘是最有利用价值的树种之一，若采用增加泥碳、氮、磷、钾复合肥，降低酸碱度值等处理手段，会获得更好的效果。匈牙利研究发现，在铝矿土粗制铝后所形成的大量红泥土（主要化学成分为金属氧化物），酸碱度值有时高达10，几乎没有任何植物能在这种条件下正常生长，而沙棘在这种基质上不仅能够存活下来，竟然结出了果实，而且果实中的脂肪和胡萝卜素的含量在某些情况下，还有所提高。爱沙尼亚在页岩露天矿区的主要复垦植物是松树，沙棘作为先锋树

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种或伴生植物，长势非常好。据Keleberd报道（1978年）。在矿区废弃地上栽培沙棘，4一5年后对土壤起到明显的改良作用。成年沙棘灌丛每年可积累残枝败叶20－30吨／公顷，经过9至14年，土壤表面的氮素由0．05％一0．08％增加到0．13％－0．57％；土壤中的粘粒成分含量和酶的活性的增加，可形成适宜多种植物生长的腐殖质类型的土壤。前苏联根据格·夫·克雷洛夫制定的选择林业复垦林木的生态适宜性标准，将西伯利亚和远东（区）复垦林木分为四级，其中，表示“优”者是不怕寒冷或年生长量超过50厘米以上者。沙棘的耐寒性、喜光性、生物效益、改土效益四项指标均列为“优”，其耐旱性、肥力要求、生长量等三项指标，为“良”。

中国工矿区废弃地的治理和垦复方面的工作开展较晚，或者说只是刚刚起步。从被选种的40多种复垦植物来看，虽然栽培时间尚短，但沙棘的表现已明显地优于其他植物，具体表现为育林成本低、成活率高、生长迅速、能改良土壤、有一定的经济价值。栽培3年后，对矿区的植被恢复和水土保持已起到明显效果。目前，示范区建设仍保持沙棘纯林和混交林面积l00公顷，并生长良好。

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