固沙植物羊柴生態經濟價值研究＊

袁繼英

（內蒙古土地勘測規劃院，內蒙古 呼和浩特 010010）

羊柴。株高1.5～2m，莖直立多枝。樹皮灰黃色或灰褐色，常呈纖維狀剝落。主根粗壯，入土深達2m，紅褐色。奇數羽狀復葉，小葉9～17，條形或條狀長圓形，長1～3cm，寬0.5～2mm。總狀花序腋生，約4～10朵花。花紅紫色。花萼鐘形，萼齒長短不一。花冠蝶形，花瓣倒卵形，先端微凹，翼瓣小，龍骨瓣長于翼瓣，短于旗瓣；子房無毛。莢果通常具2～3莢節，有時僅一節發育，具網紋，無毛。種子褐色，腎形。花期6～10月，果期9～10月。

羊柴耐旱、耐瘠薄、抗風沙、不耐澇，為優良的固沙先鋒植物和水土保持植物，也是優良的飼用植物。喜生于通氣透水的基質，在草原區的沙丘及沙地和壤質土上均能良好生長。具有強壯的根莖進行無性繁殖。根系發達，根幅為冠幅的4～5倍，具多級支根，側根多分布在40～150cm的土層內。已有近百年的栽培歷史。近年來常用作沙區飛播植物種。

主要分布于前蘇聯、蒙古和我國荒漠草原地帶。在我國境內，分布于蒙、陜、寧、甘等省區，其主要分布區在庫布齊沙漠。東至渾善達克沙地，南達毛烏素沙地，并延伸到寧夏河東沙地，西至南吉冷，北抵博克蒂。地理位置大致E：105°～117°，N：37°4′～44°之間，分布區內年降雨量為100～400mm左右。

在《內蒙古植物志》（第二版）第三卷中，拉丁名為Hedysarum Laeve，但經過內蒙古大學趙一之教授的研究，確定其拉丁名應為Hedysarum fruticosum var.lignosum［1－6］。

1 研究區概況

庫布齊沙漠東段西起達拉特旗呼斯太溝，東抵黃河。地帶性土壤為淡栗鈣土，沙地覆蓋在黃河Ⅰ、Ⅱ級階地及灘地之上。實驗樣地位于內蒙古鄂爾多斯市準格爾旗十二連城鄉，屬暖溫帶半干旱大陸性季風氣候，年平均氣溫6～7℃，≥10℃積溫3000～3200℃；年平均降水量380～400mm，夏季降水230～250mm，占該地區年降水量64%～70%，年平均蒸發量2 093mm；年平均日照時數3117h，極端最高氣溫39.1℃，極端最低氣溫－32.8℃，無霜期145d，主要土壤類型為風沙土。實驗樣地為播種2～3年的羊柴群落（蓋度30%）和流動沙丘（蓋度＜15%）。

2 研究方法

防風固沙作用測定：2006年4月23日12∶59～18∶20利用PC－2F多通道風速風向記錄儀測定羊柴群落中4個樣點和曠野1個樣點的0.5m和2m高度處的風速。2006年4月22日下午，當地風速為7～10m·s－1，利用集沙儀測定流動沙丘和羊柴群落離地表0～10cm、10～20cm、20～30cm高度的集沙量。

降雨入滲測定：2006年5月27日在降雨5h（降雨量15mm）后觀測流動沙丘和羊柴群落表層土壤含水量。

土壤緊實度測定：2006年4月22日用美國Spectrum Technologies.Inc生產的AIELDSCOUT SC900型土壤緊實度儀測定流動沙丘和羊柴群落樣地土壤2.5～30cm深度處的緊實度。

土壤養分測定：2005年9月末分別取流動沙丘和羊柴群落5個樣點的10cm、30cm、50cm深度處的土樣，風干磨碎后測定土壤養分（總N、總P、總K、速效N、速效P、速效K、有機質），測定數據由內蒙古農業大學內蒙古農牧漁業生物實驗研究中心分析測試。

產量和營養成分測定：播種的3年中，每年對羊柴進行產量測定，并將莖和葉分別稱重并檢測莖和葉的蛋白、脂肪、纖維素和木質素的含量，測定數據由內蒙古農業大學內蒙古農牧漁業生物實驗研究中心分析測試。

3 結果與分析

3.1 防風固沙效應

曠野0.5m和2m高度處的風速95%置信區間為4.9±0.1m·s－1和6.7±0.1m·s－1，羊柴群落內2個高度的風速95%置信區間為2.4±0.1 m·s－1和 6±0.1m·s－1，分別降低了 52%和10%。

流動沙丘3個高度集沙量分別為378.9g、5.33g、0.97g。而羊柴群落無流沙現象。說明自然狀態下，該地區5～7級大風時，30%以上的植被蓋度即可有效固定流沙。

3.2 促進降雨入滲效應

流動沙丘和羊柴群落的土壤濕潤峰含水量分別為8.42±0.33%和10.8±0.43%（平均值±95%置信區間，下同），羊柴群落較高于流動沙丘濕潤峰含水量（顯著性水平α＝0.1）。另外，流動沙丘有分層現象，深度為7.8±1.1cm，羊柴群落并無此現象。這說明植被的生長有利于降水的下滲。

3.3 土壤改良效應

表1 流動沙丘和羊柴群落土壤不同深度緊實度（平均值土95%置信區間）kpa

從表1中可看出，羊柴各深度的土壤緊實度從5cm處開始顯著高于流動沙丘（顯著性水平α＝0.05）。這一方面提高了土壤的抗侵蝕能力，另一方面加強了毛細管的水分提升作用，利于植物的生長。

表2 流動沙丘和羊柴群落不同深度營養成分mg·100g－1

注：右上角有相同字母表示差異不顯著，字母不同表示差異顯著（α＝0.05）。

羊柴群落各深度N含量有所上升（顯著性水平α＝0.05），P含量略有升高但幅度較小；兩塊地段土壤各深度K的含量無差別；羊柴群落土壤各深度有機質含量明顯高于流動沙丘（顯著性水平α＝0.05），有機質含量隨深度的增加而降低。

3.4 產量及營養成分分析

表3 羊柴年際間地上部分生物量變化

表3中可以看出，生長第1年地上生物量較少，葉莖比5∶1。生長第2年，老莖在8月份開始出現，且隨著生長年限的增加，老莖在生物量所占的比例呈上升趨勢，而葉和嫩莖（可食用部分）在生物量中所占的比例呈下降趨勢，葉：嫩莖：老莖比平均為1∶2∶5。生長第3年，葉：嫩莖：老莖比平均為1∶2∶6。隨著生長年限的增長，嫩莖和葉在總生物量所占比例下降，而老莖所占比例上升。故適宜收獲期為第2年。

表4 羊柴葉片營養成分（%）

苜蓿粗蛋白質含量為16%～22%，一般為18%左右，現蕾期至初花期粗脂肪含量2.47%～5.13%，纖維素為20%～30%，木質素一般不超過18%。表4中，羊柴葉的蛋白含量為16.07，略低于苜蓿，但脂肪略高于苜蓿，纖維含量略低于苜蓿，木質素略高于苜蓿。羊柴雖然營養低于苜蓿但適宜于家畜飼養的要求，是優良飼料。

3.5 工業價值

塔落巖黃芪老莖酸性洗滌纖維含量71.36%，中性洗滌纖維83.61%，木質素29.76%，灰分2.29%。纖維含量高而木質素和灰分含量低，莖稈生物量大且顏色較白，是造紙和人造板的好材料。

羊柴花期較長，從7月一直持續到9月，開花量較大，是良好的蜜源植物。

3.6 綠化價值

羊柴生長迅速，葉片翠綠，花冠美麗，同時抗性較強，耐貧瘠，栽種后無需看管，是良好的綠化植物種，可用于公路、鐵路、廠礦等劣等土地的綠化，并能改良土壤。

4 討論

通過分析，羊柴具有以下4個突出特點：

4.1 生長迅速，在播種第2年就能達到較大的生物量，且冠幅較大。對沙地起到了較好的覆蓋作用，蓋度30%便能起到良好的防風固沙作用，是防治水土流失和土地沙漠化的優良植物資源。

4.2 具備土壤改良作用。播種第2年就能大幅提高土壤堅實度，這一方面有利于土壤毛細管作用，提高土壤含水量，另一方面可以提高土壤抗侵蝕能力。作為豆科植物，其根瘤菌可固定大量氮素，使土壤含氮增加，同時枯落物在土壤中轉化為有機質，提高了土壤的離子交換能力，改善了土壤營養狀況。

4.3 具有較高的飼用價值，且對各種家畜無毒副作用，可以作為優良的家畜飼草。

4.4 具有較高的造紙和人造板材的潛力。當地目前擁有許多以沙柳為原材料進行造紙和板材的工廠，相信通過技術改造，羊柴將來也會成為重要的原材料。

但應當注意的是：①在病蟲害方面，4月末到5月中旬，塔落巖黃芪和細枝巖黃芪嫩莖上常有大量黑蚜寄生，當地人稱其為“油旱”，經過1～2場雨后，黑蚜大量減少，所以無需噴施農藥。蠐螬寄生于3種巖黃芪的根部，但目前蟲口密度較小，其以后的危害性還需要進一步的觀察和試驗研究。

②隨著先鋒植物將流動沙地逐年固定，油蒿慢慢侵入，并通過截留降水和化感作用，可能會抑制羊柴及其它深根系植物的生長和更新，但由于研究時間較短，這種抑制作用還未顯現，這種現象值得今后進一步研究。

綜合看來，羊柴在庫布齊沙漠東段生長迅速，生態和經濟價值均較高，可以作為短期防治水土流失、防止土地沙漠化以及公路鐵路沿線綠化的良好植物資源。

〔1〕馬毓泉，內蒙古植物志（第二版）第四卷〔M〕.呼和浩特：內蒙古人民出版社，1989.

〔2〕中國科學院蘭州沙漠研究所，中國沙漠植物志第二卷〔M〕.北京：科學出版社，1987.

〔3〕薩仁，曹瑞，趙一之 .蒙古高原巖黃芪屬（Hedysarum）植物的分類學研究〔J〕.內蒙古大學學報（自然科學版），1996，27（5）：675－681.

〔4〕趙一之，薩仁 .蒙古高原巖黃芪屬（Hedysarum）植物區系生態地理分布研究〔J〕.內蒙古大學學報（自然科學版），1999，30（2）：189－196.

〔5〕薩仁，趙一之 .蒙古高原巖黃芪屬植物分支分類學研究〔J〕.內蒙古大學學報（自然科學版），2001，21（1）：18－23.

〔6〕趙一之，曹瑞，薩仁 .塔落巖黃芪學名考〔J〕.中國草地，1997，1：5－8.

〔7〕楊文斌，張團員，閆德仁，等 .庫布齊沙漠自然環境與綜合治理〔M〕.呼和浩特：內蒙古人民出版社，2005：41－43.

〔8〕趙存玉，王濤，封建民 .草原與荒漠過渡地帶土地荒漠化特征分析——以庫布齊沙漠及毗連地區為例〔J〕.干旱區地理，2005，28（5）：621－626.

〔9〕閆志堅 .巖黃芪屬（Hedysarum L）植物主要栽培種生物生態學特性及其營養價值的研究〔D〕.呼和浩特：內蒙古大學，2006.

〔10〕高天明 .庫布齊東段幾種植物的適應性及生態經濟價值分析〔D〕.呼和浩特：內蒙古大學，2007.