抗盐碱2

导读:表1.常用抗盐碱园林植物植物类别植物名称落叶乔木法桐,白蜡,香椿,臭椿,毛白杨,国槐,柿子树,山楂,皂夹,榆树,垂柳,馒头柳,沙枣,刺槐,火炬树,干头椿,怪柳,泡桐,合欢,枸杞,迎春,丁香,梅花,腊梅,等常绿树雪松,圆柏,油松,侧柏,云杉,大叶黄杨,风尾兰,小叶黄杨等花灌木紫叶李,榆叶梅,黄刺槐,珍珠梅,玫瑰,丁香,红瑞木,西府海棠,木槿,金银木,紫薇,紫荆

抗盐碱2

表1.常用抗盐碱园林植物 植物类别 植物名称

落叶乔木 法桐,白蜡,香椿,臭椿,毛白杨,国槐,柿子树,山楂,皂夹,榆树, 垂柳,馒头柳,沙枣,刺槐,火炬树,干头椿,怪柳,泡桐,合欢,枸 杞,迎春,丁香,梅花,腊梅,等

常绿树 雪松,圆柏,油松,侧柏,云杉,大叶黄杨,风尾兰,小叶黄杨 等 花灌木 紫叶李,榆叶梅,黄刺槐,珍珠梅,玫瑰,丁香,红瑞木,西府海棠, 木槿,金银木,紫薇,紫荆,红叶小檗,蔷薇,连翘 等 藤本类 凌霄,葡萄,地锦,金银花,蒙藤 等

花卉类 月季,丰花月季,牵牛花,荷兰菊,雏菊,金盏菊,射干,百合 等

耐盐碱树种选择 乔木树种

刺槐:刺槐的根可直接固定氮素,是沙碱地造林的先锋树种,但不宜在排水不良的低洼地种植。

垂柳:喜生活在湿地和水边,中度耐盐碱,可作盐碱地重要 防护林树种。

旱柳:是沙碱地速生树种之一,耐水湿,适宜在轻度硫酸盐 土地上生长。在涝碱相随地区的河渠两侧及盐碱洼地 可种植,宜作为先锋树种及薪炭林。亦是农田防护林 的良好树种。

臭椿:生长迅速,为盐碱地初期造林的先锋树种,并可护岸防风。可在渠道两侧及地势较高处的道路两侧种植。

皂荚:喜光而稍耐荫,喜温暖湿润气候及深厚肥沃适当湿润土壤,但对土壤要求不严,在石灰质及盐碱甚至粘土或砂土均能正常生长。

毛白杨:在肥沃湿润的地方生长良好,在轻盐碱地也能正常生长,并能耐短期水淹。适宜做速生丰产林、农田防护林以及四旁绿化的优良树种。

杂交杨:如中林46杨、69杨等,在土壤含盐量0.5%、常年地下水位低于1米、雨季有积水的情况下生长正常,为用材林、防护林、四旁绿化的良好速生树种。

白榆:较耐盐碱,土壤含盐量不超过0.4%时生长良好。可做材林、农田防护林及四旁绿化的优良树种。

栾树:无患子科栾树属落叶乔木,高达15米,树冠近圆球形。喜光,耐寒,耐旱,耐短期水湿,对土壤要求不严,在含盐量为0.35的盐碱土中能正常生长。栾树花期6月~7月,果9月~10月成熟,是北方地区不可多得的花果俱赏的行道树种。

暴马丁香:木犀科丁香属落叶灌木至小乔木,可培养成干高度为3米左右的乔木。喜光,稍耐阴,耐寒,耐旱,对土壤要求不严,能耐含盐量为0.3的盐碱土。暴马丁香花开雪白一片,花香四溢。 梓树:紫葳科梓树属落叶乔木,树冠阔卵圆形。喜光,较耐寒,耐旱,耐贫瘠,对土壤要求不严,能在含盐量0.2的轻盐碱土中正常生长。

桑树:耐盐、耐水性都很强,可在农田防护林两侧种植。 梨树(杜梨):为耐寒、耐涝、中度耐盐性果木树种之一

如用杜梨作为嫁接梨树的砧木,耐涝碱性更强。能在含盐量0.6%的土壤上生长。

枣树(沙枣):对土壤的要求不严,除沼泽地和重碱性土地外,均可栽培。对土壤酸碱度的适应能力很强,对地下水位的高低也无严格要求,甚至在积水30厘米~70厘米,历时30天的情况下生长仍无明显影响。

泡桐:(边缘植物)适宜沙碱地生长,主要作为农田防护林,但怕水淹,不耐湿。 杏树:为最耐盐碱性果树之一。

此外品种:白蜡、国槐、臭椿、银杏、红叶柳、金叶榆、金叶国槐、合欢、沙棘、金叶复叶槭、火炬树、栾树。

常绿植物:长白落叶松、白皮松、侧柏、北京桧、杜松、黄杨。 灌木树种

紫穗槐:生长迅速,适应性强,可做盐碱沙地区防风林带中 的低层林木,在土壤含盐量0.4%时生长良好。

白蜡:能在含盐量为0.2%~0.5%的低湿土壤上生长。可 做四旁绿化树种及培育白蜡干。水淹多天仍能成活生 长。

怪柳:耐旱、耐瘠,高度耐盐碱,可防风、固沙、护岸,盐 碱地区各级渠道两侧及草木不生的盐碱地皆可栽种。杞柳:落叶灌木,生长迅速,适应性强,耐轻度盐碱。

此外品种:紫叶小檗、紫叶矮樱、樱花、山桃、榆叶梅、碧桃、金银木、金银花、紫藤、锦带、紫薇、丁香花、丰花月季、杜鹃、木槿、紫叶李、垂枝海棠。。 地被植物

马蔺:鸢尾科鸢尾属多年生草本。马蔺适应性极强,耐干旱、耐寒、耐水湿,对土壤要求不严。马蔺能在含盐量3%至4%的盐碱地正常生长,且抗污染能力很强,栽培管理粗放。 紫花苜蓿:豆科苜蓿属多年生草本植物。原产于小亚细亚等地,喜生于砂质土壤、耐旱、耐寒、耐盐碱,管理粗放,适于盐碱地区作为地被栽培。

沙打旺:豆科黄芪属多年生草本植物,我国干旱高原特有植物。耐旱、耐寒、耐盐碱、抗风沙,是优良的牧草及水土保持植物,管理粗放。

木地肤:藜科地肤属多年生矮灌木。在我国内蒙古、黑龙江、西藏均有分布,是西北地区乡土牧草植物。抗旱、耐盐碱、抗寒,能在-40℃低温下越冬,返青早,管理粗放。

此外品种: 肥皂草、玉簪、鸢尾、石竹、大花美人蕉等多年生草本“宿根花卉”、白三叶、葱兰、扶芳藤、矮生地被菊、欧洲紫菀、紫花醉鱼草、荷兰须根向日葵、日本龙血草等色彩斑斓的耐盐碱植物。

中国盐碱土分布现状及耐盐碱植物开发与盐碱地治理

2009年6月26-27日,天津滨海国际会展中心举行了“2009国际生物经济大会”,公司一些同事有幸参加了第九分会场 “生物资源与生物多样性”,专场该分会场主要内容为探讨水污染和城市有机垃圾污染治理、抗旱抗盐草类及林木、盐碱地改良、生态植被恢复等方面应用生物技术的最新进展与发展趋势;研讨能源植物、经济树林、纤维植物、油脂植物、芳香植物、食用植物等植物资源以及微生物资源、人类遗传资源与海洋生物资源的挖掘和利用。其中由中国林业科学院张华新演讲的“中国盐碱土分布现状及耐盐碱植物开发与盐碱地治理”使我们收获不小,具体内容做了简要整理。

该报告从中国盐渍土的分布与类型、中国盐生植物资源、盐生植物资源的合理利用与保护、盐生植物的耐盐性及其育种、盐生植物在改良盐碱地土壤中的作用五个方面进行了阐述。

一、中国盐渍土的分布与类型

中国盐碱土的分布比较广,由于统计的口径不一样,导致它的说法、面积不一样,但是我们认为中国盐碱土的面积约一亿公顷,相当于中国十八亿亩的耕地面积,可以了解到它具有很大的开发利用潜力。其中,滨海盐碱地是我国重要的盐碱地土地类型,现有一万八千多公里的海岸线,分布位置比较广。

我国盐碱土分布区是根据它的土壤类型和气候条件变化决定的,分为滨海盐渍区、黄淮海平原盐渍区、荒漠及荒漠草原盐渍区、草原盐渍区四个大类型。

图1中国盐碱土类型分布图

二、中国盐生植物资源

在大面积的盐渍土里,盐生植物是特有的生态系统,里面滋生着很多特别的耐盐碱植物,根据现在的统计、科学调查与记录,我国耐盐碱植物种类大概500多种,其中赵可夫等(2002)调查统计,共有502种(变种),隶属71科,218属;徐恒刚(《中国盐生植被及盐渍化生态》,2004)介绍了:323种,隶属31科,133属。世界上共有6000多种,因此,我国耐盐碱植物总资源在世界耐盐碱植物种类中占有很重要的地位。中国耐盐碱植物资源分为八大分区,包括内陆盆地极端干旱盐渍土分布区;内陆盆地干旱盐渍土分布区;宁蒙高原干旱盐渍土分布区;东北平原半干旱半湿润盐渍土分布区;黄淮海平原半干旱半湿润盐渍土分布区;滨海盐渍土分布区;西藏高原高寒和干旱盐渍土分布区;热带滨海盐渍化沼泽分布区。

根据耐盐植物的不同类型分为 表1 中国盐生植物的类型 类型 分类 热带海滨常绿阔叶红树林 盐生灌丛 植被 盐生荒漠 盐生草甸 沉水盐生植被 水生盐生植物 生态 中生盐生植物 旱生盐生植物 热带港湾盐生植物——红树林 泌盐盐生植物 生理 真盐生植物 假盐生植物 三、中国盐生植物资源的利用与保护

盐碱地植物资源是很宝贵的,一旦被破坏,恢复起来是很困难的,因此,对于不同地区生长的盐碱地植物资源的开发利用原则要遵循以下几点:资源保护为主,适度开发为辅;综合和可持续利用;统筹规划,合理布局,规模经营;开展田间种植试验、加强耐盐机理、机制的研究。

现在盐生植物根据其利用价值分类为:食用盐生植物,如碱蓬、甘草等;药用盐生植物,如锁阳、补血草等;饲用盐生植物,如大米草、滨藜等;工业用盐生植物,如草木犀、芦苇等;绿化观赏盐生植物,如铃铛刺、白麻等;生态防护盐生植物,如盐穗木、梭梭等。几种比较有开发潜力的植物,如白刺,内陆盐碱地、滨海盐碱地大量生长的;沙枣,世界温带盐碱地都有生产的;枸杞、柽柳、胡杨,其中胡杨是温带荒漠盐碱地区唯一的一种乔木树种;还有种子里含有油脂,具有很高开发价值的盐角草。

当前耐盐植物资源的具体保护措施有以下几个途径:①建立盐生植物园,如山东东营建立的盐生植物园,但面积仅有2公顷;另外就是天津滨海的盐碱植物科技园,这是我国第一个针对耐盐碱植物的专类科技园区,这里包括耐盐碱植物园、科学研究基地、耐盐碱植物的繁殖基地与示范基地,规模比较大、比较全。②建立耐盐碱植物种质基因库,天津滨海建立的耐盐碱植物种质资源基因库已经收集了一百六、七十种种质基因。③建立以盐生植物为重点的自然保护区,如我国的红树林自然保护区(海南岛红树林自然保护区)。

四、植物的耐盐性及其育种

植物的耐盐机理包括渗透调节,即合成并积累有机溶质,如脯氨酸、甜菜碱等;离子区域化,即无机离子的区域化分布;离子的选择性吸收,即增强对钾离子的吸收和对钠离子的外排;调节水通道蛋白的活性,水通道蛋白即水孔蛋白,包括液泡膜内在蛋白和质膜内在蛋白;维持膜结构的完整性,即SOD、POD、CAT酶活性升高,以修复损伤的膜系统。其中,无论是渗透调节还是离子区域化,均依赖于离子跨膜运输,与其有关的系统包括质子泵、离子通道、离子运输载体以及Na/H逆向运输载体。因此,根据以上耐盐机理,通过植物的经济性状、生理生化指标,找到一个合理的、简化的耐盐植物评价指标,为鉴定、评判耐盐植物及之后的推广和应用有着重要意义。

盐碱植物的育种方法主要是通过种间和种内耐盐碱性状变异,这种方法潜力比较大(即传统的杂交育种方法),实例如澳大利亚的桉树、廊坊农林科学院的廊坊场1号、2号和3号、山东省林校的鲁杨31号、69号、70号和6号。另外,耐盐碱植物耐盐突变体的筛选过程为,固体愈伤组织液体悬浮细胞通过盐或海水等选择剂的胁迫培养,形成耐盐突变体植株,最后成为耐盐新品种。如完整的杨树耐盐植株(李玲等)、甜橙和酸橙耐盐细胞(Ben-Hayyfmh和Koehba)、完整的中华猕猴桃耐盐植物(王存喜等)、800多个耐盐无性系群众杨39植株(中国林科院)、完整的小青杨、小黑杨等杂种耐盐植株(赵茂林)。还有就是植物耐盐碱基因工程的开发研究,主要是盐胁迫环境条件下,植物在分子水平上的生理和新陈代谢发生改变,目前,人们已经从植物中分离出抗盐的相关基因,利用基因工程手段,培育出具有高耐盐性的植物新品种。植物耐盐基因工程开发研究具有很大潜力,涉及到的基因主要是脯氨酸、甜菜碱、多元醇及与代谢相关的基因、离子动态平衡的相关基因、蛋白质,还有一些与耐盐碱表达调控相关的基因、与减少氧化胁迫有关的基因。

五、盐生植物改良土壤

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耐盐植物可改良盐碱土,这样的植物可作为先锋树种使用,如试验结果表明每公顷的盐地碱蓬和碱爪爪每年可以从盐碱土中分别吸收2294.6kg和2792.7kg的盐分(NaCl);灌木树种白刺,基本上可以降低土壤表层盐分50%-70%。

另外,通过植物回收盐碱土壤中的盐分,如盐地碱蓬的种植密度为15株/m和30株/m,则每年每亩地0-60cm土层中Na含量将分别减少83kg和128kg,再将耐盐碱植物的生物盐、生物有机质进行产品开发。

耐盐碱植物还可以减少土壤蒸发,阻止耕作层盐分积累(如表2),改良土壤肥力,盐碱植物种植后盐碱土中氮、磷、钾的含量都有提高(如表3)。 表2不同耐盐植物改良土壤的效果 植物 柽柳 白刺 蔓荆 罗布麻 碱蓬 沙枣 枸杞 土壤盐含量% 种植前 2.67 3.1 2.0 1.5 2.55 1.28 1.05 种1年后 2.41 2.81 1.65 1.35 2.1 1.07 0.9 净减少 0.26 0.29 0.35 0.15 0.45 0.21 0.15 土壤有机质含量% 种植前 0.35 0.34 0.36 0.36 0.35 0.36 0.37 种1年后 0.39 0.37 0.42 0.41 0.40 0.43 0.45 净增加 0.04 0.03 0.06 0.05 0.05 0.07 0.08 +

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种植盐生和耐盐植物一年后,与对照相比,盐碱土耕作层(0-60cm)的含盐量减少、有机质含量增加。 表3不同耐盐植物改良土壤肥力效果 植物 柽柳 白刺 蔓荆 土壤氮含量% 种植前 0.02 0.01 0.02 土壤磷含量% 土壤钾含量% 种1年后 净增加 种植前 种1年后 净增加 种植前 种1年后 净增加 0.03 0.02 0.04 0.04 0.04 0.06 0.07 0.01 0.01 0.02 0.02 0.02 0.03 0.03 2.5 2.6 3.0 3.2 2.6 3.0 3.2 3.2 3.5 7.5 6.3 5.1 6.5 6.8 0.7 0.9 4.5 3.1 2.5 3.5 3.4 55 60 57 61 55 68 67 66 69 65 70 68 76 78 11 9 8 9 13 8 11 罗布麻 0.02 碱蓬 沙枣 枸杞

0.02 0.03 0.04 种植盐生和耐盐植物一年后,与对照相比,盐碱土中氮含量增加了50%-100%,磷含量增加了28%-150%,钾含量增加了14%-24%,土壤肥力改良效果显著,这是非常有好处的。

最后,张华新讲了在天津大港引种试验的情况,筛选出的几个树种已经在山东、天津推广应用。并展示了几张图片,这个图是天津滨海地区盐碱植物的栽培模式示范,这是重盐碱地原土绿化示范,盐碱含量非常高。

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