云南石漠化地區菌草技術應用展望

劉鵬玲　李長城　蔡怡馨等

摘要 喀斯特石漠化是我國四大地質生態災難中最難整治，最難擺脫貧困的地區。云南喀斯特石漠化面積已達2 149萬km2，治理迫在眉睫。菌草被發現有良好的固土效果，蓄水保土能力強，可有效保持水土，改善土壤肥力，且植被恢復快，見效快，是治理石漠化最好的植物之一。同時，菌草的營養價值高，適口性好，是牛羊等動物的優良飼料，還可作為食藥用菌的培養原料，經濟價值明顯，可有效改善當地的生活水平。除此之外，菌草還被發現可以代煤發電，成為新一代清潔新能源，為我國的環境改善帶來福音。菌草技術是使自然、社會和經濟協調發展的重要推動力。

關鍵詞 喀斯特石漠化；菌草；應用展望

中圖分類號 S181.3 文獻標識碼

A 文章編號 0517-6611（2015）15-218-02

喀斯特石漠化現象是濕潤區石質荒漠化的一個獨特的荒漠類型，是脆弱生態地質前提下和人類活動共同作用的結果[1]。而這種現象產生的自然原因是其強烈的巖溶化過程，人類對環境資源和土地的不合理利用又促進了這一過程的發生。因此，石漠化不是純自然的過程，多是以人類活動為主導因素引起的，是自然、社會和經濟發展不協調的產物[2-5]。

1 喀斯特石漠化簡介

1.1 我國的喀斯特石漠化現狀 我國喀斯特石漠化主要分布在滇、黔、桂三省，是全球三大喀斯特集中分布區中碳酸鹽巖裸露面積最大的地區，是制約我國實現可持續發展的最嚴重的生態地質環境問題[6-9]。為此，黨的十七大報告明確提出，加強荒漠化石漠化治理，促進生態修復。在國務院批復的《巖溶地區石漠化綜合治理規劃大綱（2006-2015）》中提到，我國需要用10年左右的時間，堅持預防為主，科學治理的原則，通過采取造林種草，陡坡耕地退耕還林還草等措施改善石漠化地區的生態環境。除此之外，國家在“十一五”和“十二五”期間安排專項資金用于探索我國的石漠化治理模式。

1.2 石漠化現象的特點

石漠化治理之所以進程緩慢，原因在于它的地勢格局復雜，生態現象獨特。獨特性主要表現在以下幾個方面：①可溶巖成土速率非常緩慢；②水文過程變化極快，時常發生旱澇災害；③高鈣、鎂土壤環境中氮、磷、鉀極度缺乏；④環境承載力小，遭到破壞的生態系統可恢復性低。其中，地表土壤養分流失與生態環境退化是最根本、最突出的問題[10]。

1.3 石漠化的危害

喀斯特石漠化現象在宏觀上表現為水土流失與生態系統退化，導致土地資源喪失和自然災害頻發，在微觀上主要表現為生態系統生物地球化學循環過程的改變或中止以及植被的難恢復性[11]。石漠化不僅使土地生產力下降，地表植被覆蓋率銳減，系統水源涵養能力削弱，地表水源枯竭，而且造成土地資源喪失，糧食減產，給人們的生產生活帶來極大損害[12]。因此，尋找一個既可以解決石漠化生態問題，又能提高地區生活水平，促進社會安定的方法或途徑顯得極為重要。

2 菌草技術在石漠化治理上的應用

2.1 菌草的發展

菌草是一種經過篩選后適用于栽培食用菌、藥用菌的草本植物。1983年福建農林大學研究員林占熺率先發明了菌草技術。隨著研究的不斷深入，發現菌草除了在培養食用菌等經濟作物有很高的價值之外，在生態保護、社會文化等方面也具有同樣重要的價值。

鄭金英教授在《菌草產業成長及其多功能性探析》一文中提到，菌草具有保護和改善環境的作用，這一作用被稱為菌草的生態功能，主要表現在保護森林資源，優化自然生態，防止水土流失，凈化大氣和水源，維持生態平衡[13]。其中，菌草被發現可以用來治理石漠化是因為在1992～1993年期間，林占熺等率先開展了在水土流失區種植菌草的研究。試驗表明，在退化土地上種植象草等菌草，植被恢復快，當年可見成效，并且能大幅度降低徑流系數，從而減少表土侵蝕，增強土壤的蓄水截流能力，增加土壤肥力。而在對菌草生物轉化綜合效益的研究中發現，在福建地區菌草對太陽能的植被轉化率是殼斗科闊葉樹的4～6倍，高的可達7.46倍。種植巨菌草每畝年可吸收空氣中的二氧化碳6550～10 480 kg，菌草與其他的農作物相比根數量大4倍左右，固土能力比一般農作物高15倍 [14]。因此菌草對土壤的吸附雨水的能力和防沖能力很高[15]，是治理喀斯特石漠化地區的最佳選擇。

2.2 巨菌草在石漠化治理上的應用實例

1993年8月10日，林占熺等在福建省龍巖市連城縣文亨鄉對種植菌草地和退化土壤的土壤肥力和地表溫度等進行測定，14：00草地的地表溫度30.0 ℃，而未種菌草的地表溫度為45.1 ℃；草地內空氣相對濕度是72%，而未種草處空氣相對濕度只有40%；種草地土壤的速效氮增加27%以上、速效鉀增加31%以上，有效改善了土壤的肥力。該項研究為石漠化水土流失區的治理與開發提供了成功的先例。此外，據國家菌草工程技術研究中心在四川省長江上游地區、西藏自治區林芝地區、陜西省華陰縣、福建長汀水土流失地、非洲尼羅河生態脆弱區等水土流失重災區種植菌草，能在短時間內重建植被，固定土壤，使水土流失山地得到有效控制；對水土流失、崩崗治理和高效開發具有重要意義。

2.3 菌草在石漠化治理上的可行性分析

以巨菌草為例：巨菌草屬狼尾草屬，多年生，直立，叢生，根系發達，植株高大，抗逆性強，產草量高，由20世紀90年代引入國內經改良培育而成。巨菌草適應性強，能夠在水土流失重災區正常生長，根部分蘗能力強，在水土流失區巨菌草的平均高度可達506.7 cm，畝產鮮草24 800 kg。種植菌草地和退化土壤的草地年地表徑流量減少30%，土壤侵蝕量減輕78%，每公頃水土流失地每年減少土壤侵蝕60～70 t，在有效地改善土壤的肥力情況下起到極好的水土流失綜合治理效果；在45°裸露坡地開展菌草綜合治理水土流失示范試驗中，采取“等高線護泥巴法”環狀種植巨菌草苗，3個月后巨菌草郁郁蔥蔥，鐵籠般保護著腳下米粒般的泥地，一年后草、灌、木同步自然恢復，取得極好的水土流失綜合治理效果。

從經濟發展和社會穩定的角度考慮，巨菌草營養豐富，蛋白質和糖分含量高，是飼喂牛羊的優良牧草之一，同時，也被用作食用菌重要的新型栽培材料[16]。而在食用菌的生產過程中，菌草技術簡便易懂，對于廣大文化程度不高且資金短缺的貧困農民具有很強的實用性和可操作性，為我國農村地區的貧困問題提供了一條切實可行的途徑[17-18]。此外，菌草技術既對資源進行多次的循環利用，又不產生污染，還極大地減少了林木的砍伐量，對森林資源進行了有效的保護，滿足循環經濟的要求，使石漠化地區實現自然、社會和經濟的協調發展成為可能。

3 菌草治理石漠化研究展望

盡管菌草技術治理石漠化在多地試驗都取得了成功，但為了將菌草的優勢得到更好的發揮，仍有很多問題需要發現和研究。近年來，已經有不少研究學者都對菌草進行了研究，得到許多寶貴的經驗。然而，一門新興學科的出現，總是有很多問題出現，并等待著人們去解決，例如菌草的生長規律就是值得研究的一個方面。找到菌草在不同生育期的需水規律、需肥規律以及水肥對菌草根系生長發育有什么樣的影響等等，對菌草高產栽培的灌溉和排水技術有很大幫助。

另外，巨菌草是從國外引進的草種，生物入侵問題是我們優先應該考慮的問題。生物入侵是指生物由原生存地經自然或人為途徑侵入到另一個新環境，并能存活和繁殖，其種群的進一步擴張已經或將要造成明顯的環境和經濟后果的過程[19]。目前尚未發現巨菌草抽穗或結籽，繁殖主要通過扦插繁殖，所以尚未發現有生物入侵的跡象，但仍需要繼續觀察[20-21]。

2008年福建農林大學菌草研究所與浙江蘭溪發電廠合作，在蘭溪種植巨菌草，生長3.5個月鮮草量達122 t/hm2，干燥后代替煤燃燒發電。經測定，巨菌草熱值為14.64～17.12 MJ/kg ，每年每公頃巨菌草可吸收約90 t CO2，這可抵消巨菌草代煤發電產生的CO2，因此基本可以實現CO2零排放[22]，為尋找新型清潔能源提供了一條切實可行的途徑。

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