內(nèi)蒙古沙棘產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及其對(duì)風(fēng)沙的生態(tài)響應(yīng)*

姚 彤

（內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)，呼和浩特 010010）

內(nèi)蒙古自治區(qū)是我國(guó)沙害最嚴(yán)重的地區(qū)之一，境內(nèi)荒漠化土地面積約6 173 萬(wàn)hm2，占全區(qū)土地總面積的52.19%，占全國(guó)荒漠化土地總面積的23.55%；沙化土地面積約4 146 萬(wàn)hm2，占全區(qū)土地總面積的35.05%，占全國(guó)沙化土地總面積的23.95%[1-2]。一直以來(lái)，內(nèi)蒙古都是我國(guó)沙漠化治理的重點(diǎn)區(qū)域，這不僅關(guān)系到該區(qū)域的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，也是我國(guó)北部地區(qū)重要的生態(tài)環(huán)境課題。近年來(lái)，隨著國(guó)家沙源治理、防護(hù)林、天然林等工程相繼在內(nèi)蒙古實(shí)施，并且隨著相關(guān)科技成果的轉(zhuǎn)化，因治沙而興起的產(chǎn)業(yè)日益顯現(xiàn)其強(qiáng)大的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益。地方政府、企業(yè)、沙區(qū)居民均對(duì)沙產(chǎn)業(yè)表現(xiàn)出不凡的積極性，沙產(chǎn)業(yè)逐漸成為內(nèi)蒙古沙區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展新的增長(zhǎng)點(diǎn)。

沙棘產(chǎn)業(yè)作為內(nèi)蒙古沙產(chǎn)業(yè)中的第一產(chǎn)業(yè)，近幾年發(fā)展迅猛，并取得了一定成效。基于此，首先梳理了國(guó)內(nèi)外沙棘產(chǎn)業(yè)發(fā)展的大環(huán)境，然后詳細(xì)分析了內(nèi)蒙古沙棘產(chǎn)業(yè)在國(guó)內(nèi)的地位和影響力，以及其自身發(fā)展的資源優(yōu)勢(shì)和產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀，最后基于沙棘植物特殊的生物學(xué)特性探析其對(duì)風(fēng)沙的生態(tài)響應(yīng)，以期為內(nèi)蒙古沙棘產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展和防沙治沙工作提供參考。

1 國(guó)內(nèi)外沙棘產(chǎn)業(yè)概況

沙棘是全世界公認(rèn)的經(jīng)濟(jì)型防護(hù)植物，素有“天然維生素寶庫(kù)”“營(yíng)養(yǎng)保健來(lái)源”“生態(tài)環(huán)境先鋒植物”“神果奇樹”等諸多美稱[3]。在世界衛(wèi)生組織公布的10 大保健品原料中，沙棘排名第一[4]。全球沙棘資源天然分布于歐亞大陸溫帶氣候區(qū)的45個(gè)國(guó)家，后經(jīng)人工引種到亞洲的朝鮮，北美洲的加拿大，南美洲的秘魯、玻利維亞，非洲的南非等國(guó)。目前，全球約有52 個(gè)國(guó)家有沙棘分布，尤其在“一帶一路”沿線眾多國(guó)家均有分布[5-7]。截至2020 年底，世界沙棘總面積為232.99 萬(wàn)hm2，其中天然林面積約為95.27 萬(wàn)hm2，人工林和種植園面積約為137.72 萬(wàn)hm2[8]。《2019 國(guó)際沙棘發(fā)展報(bào)告》數(shù)據(jù)顯示，世界沙棘面積2009—2019 年增加了52 萬(wàn)hm2，增幅在30%以上。從全球來(lái)看，沙棘產(chǎn)業(yè)迎合了當(dāng)前綠色、健康、無(wú)污染的消費(fèi)時(shí)代，發(fā)展迅速并擁有廣闊的市場(chǎng)前景，是一個(gè)集多種效益于一體的新型生態(tài)產(chǎn)業(yè)[9-10]。

沙棘在我國(guó)有著6 000 多年的生長(zhǎng)歷史、1 000多年的藥用歷史，我國(guó)是世界上天然沙棘種質(zhì)資源最豐富的國(guó)家，也是人工種植面積最大的國(guó)家[6,11]。我國(guó)于1985 年由政府引導(dǎo)開始沙棘的推廣、開發(fā)和利用，并被作為西部地區(qū)生態(tài)保護(hù)和醫(yī)藥發(fā)展的重點(diǎn)項(xiàng)目。1985 年以來(lái)，我國(guó)沙棘種植面積每年都在增長(zhǎng)。但是截至目前，有關(guān)我國(guó)沙棘總面積的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)仍不統(tǒng)一。鐘心等統(tǒng)計(jì)顯示，我國(guó)沙棘總面積約160 萬(wàn)hm2，約占全球沙棘總面積的92.30%[12]；而盧順光等數(shù)據(jù)顯示，截至2018 年，全國(guó)沙棘總面積約為215 萬(wàn)hm2（其中天然林約75 萬(wàn)hm2，人工林約140 萬(wàn)hm2），約占世界沙棘總面積的93%[13]。究其原因，可能是對(duì)各地區(qū)人工沙棘種植統(tǒng)計(jì)的不一致造成的，尤其是將尚未發(fā)展成林的沙棘人工幼林或政府或造林項(xiàng)目等實(shí)施的面積統(tǒng)計(jì)在內(nèi)。可見，這也是我國(guó)當(dāng)前沙棘產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀，即存在大面積人工幼林。由中國(guó)、俄羅斯和加拿大等12 個(gè)國(guó)家發(fā)起成立的國(guó)際沙棘協(xié)調(diào)委員會(huì)即國(guó)際沙棘協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)顯示[14]，截至2020 年12 月，我國(guó)沙棘總面積為207.13 萬(wàn)hm2，其中天然林72.20 萬(wàn)hm2、人工生態(tài)林128.73 萬(wàn)hm2、經(jīng)濟(jì)林6.2 萬(wàn)hm2，約占世界沙棘資源總面積（232.99 萬(wàn)hm2）的88.90%。本文按照國(guó)際沙棘協(xié)會(huì)網(wǎng)站最新發(fā)布的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

數(shù)據(jù)顯示，近20 年來(lái)，我國(guó)平均每年?duì)I造沙棘人工林約8 萬(wàn)hm2[15]。我國(guó)也是世界上開發(fā)沙棘產(chǎn)品最多的國(guó)家，除了重大的生態(tài)效應(yīng)，沙棘的葉、桿、果、籽等被研制開發(fā)為各種食品、酒類、果飲、保健品、藥品、化妝品等產(chǎn)品共計(jì)200 余種。我國(guó)在沙棘開發(fā)利用方面所作的努力和貢獻(xiàn)也被國(guó)際同行認(rèn)可[16]。據(jù)國(guó)際沙棘協(xié)會(huì)相關(guān)數(shù)據(jù)，2016—2019 年我國(guó)僅沙棘提取物產(chǎn)品銷售額由5.6 億元增加到21億元，增速明顯[12]。全國(guó)現(xiàn)有各類沙棘企業(yè)3 200多家，年加工各類沙棘制品10 萬(wàn)多t。其中，沙棘加工企業(yè)200 多家，年產(chǎn)值約70 億元，加上其他沙棘企業(yè)的銷售收入，全沙棘行業(yè)總產(chǎn)值為240 億～260 億元[14]。除了本土沙棘資源，近年來(lái)我國(guó)又先后從蒙古、俄羅斯、德國(guó)、芬蘭等國(guó)引進(jìn)優(yōu)良沙棘品種，并得到了很好的推廣[17]。作為我國(guó)西北沙地的優(yōu)勢(shì)資源，近年來(lái)沙棘不僅極大地改善了環(huán)境，而且充分調(diào)動(dòng)了當(dāng)?shù)剞r(nóng)民種植沙棘的積極性，成為農(nóng)民致富的新興產(chǎn)業(yè)。

2 內(nèi)蒙古沙棘產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

2.1 內(nèi)蒙古沙棘產(chǎn)業(yè)在國(guó)內(nèi)的發(fā)展趨勢(shì)和影響

1988 年，內(nèi)蒙古沙棘辦曾組織科研人員對(duì)當(dāng)?shù)厣臣Y源進(jìn)行了詳細(xì)的普查，普查內(nèi)容包括內(nèi)蒙古沙棘的面積、分布、樹齡、結(jié)實(shí)量等，并對(duì)沙棘鮮果的主要營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行了檢測(cè)[18]。普查結(jié)果顯示，1988 年內(nèi)蒙古沙棘總面積為5.37 萬(wàn)hm2，其中天然林面積1.45 萬(wàn)hm2，占26.9%，人工林面積3.93 萬(wàn)hm2，占73.1%，總面積在全國(guó)處于第6 位，次于山西、陜西、甘肅、遼寧、青海5 個(gè)省。普查結(jié)果還顯示，全區(qū)沙棘幼林居多數(shù)，產(chǎn)量偏低，僅為全國(guó)總產(chǎn)量的6%左右。

隨著近幾年沙棘產(chǎn)業(yè)的快速增長(zhǎng)和沙棘人工林面積的快速增加，很多數(shù)據(jù)有待于進(jìn)一步科學(xué)調(diào)查和統(tǒng)計(jì)梳理。表1 為當(dāng)前國(guó)際沙棘協(xié)會(huì)公布的我國(guó)主要省份沙棘資源面積的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。由國(guó)際沙棘協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)可知[14]，截至2020 年12 月，全國(guó)各省區(qū)沙棘面積排序?yàn)椋簝?nèi)蒙古第一，為39.00 萬(wàn)hm2，其次為山西，約38.80 萬(wàn)hm2，然后是甘肅32.00 萬(wàn)hm2、青海30.00 萬(wàn)hm2、陜西24.00 萬(wàn)hm2。全國(guó)沙棘種植園6 萬(wàn)多hm2，集中分布在新疆、黑龍江和內(nèi)蒙古[14]。

表1 我國(guó)主要省份沙棘面積統(tǒng)計(jì)（截至2020 年12 月） 萬(wàn)hm2

在國(guó)際沙棘協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)公布以前，我國(guó)沙棘主要種植省份情況如下：山西53.82 萬(wàn)hm2、陜西27.68萬(wàn)hm2、甘肅23.07 萬(wàn)hm2、內(nèi)蒙古21.28 萬(wàn)hm2、遼寧12.80 萬(wàn)hm2、青海12.69 萬(wàn)hm2[12]。此項(xiàng)數(shù)據(jù)中內(nèi)蒙古沙棘規(guī)模明顯增加，由1988 年的5.37 萬(wàn)hm2增加至39.00 萬(wàn)hm2[12,18]。另外，從2020 年新增的沙棘生態(tài)林和沙棘經(jīng)濟(jì)林?jǐn)?shù)據(jù)可以看出，內(nèi)蒙古的增長(zhǎng)面積最大，新增沙棘生態(tài)林1.40 萬(wàn)hm2，新增沙棘經(jīng)濟(jì)林0.33 萬(wàn)hm2，增長(zhǎng)規(guī)模遠(yuǎn)高于其他省份。綜上可知，內(nèi)蒙古近年來(lái)沙棘發(fā)展規(guī)模增加速度迅猛，明顯高于其他省份。

根據(jù)國(guó)際沙棘協(xié)會(huì)公布的數(shù)據(jù)，2020 年我國(guó)沙棘結(jié)果情況基本正常，果實(shí)產(chǎn)量與上一年基本持平。估算年產(chǎn)中國(guó)沙棘鮮果50 萬(wàn)～60 萬(wàn)t，可采收20萬(wàn)～30 萬(wàn)t，實(shí)際采收加工利用8 萬(wàn)～10 萬(wàn)t。并且隨著人工沙棘幼林的不斷成長(zhǎng)并逐步進(jìn)入結(jié)果期，預(yù)計(jì)中國(guó)沙棘年產(chǎn)量將以每年10%～20%的速度增長(zhǎng)[18]。

2.2 內(nèi)蒙古沙棘產(chǎn)業(yè)分布及結(jié)構(gòu)分析

內(nèi)蒙古沙棘主要分布于東經(jīng)109°～122°和北緯39°～43°，跨陰山丘陵南部和北部東緣，以及大興安嶺南部區(qū)域。內(nèi)蒙古是我國(guó)沙棘資源發(fā)展最快的省份之一，占全國(guó)沙棘資源總量的18.83%。其中，天然林面積為1.30 萬(wàn)hm2，占沙棘林總面積的3.52%，天然沙棘林主要分布在西部的涼城、豐鎮(zhèn)、和林格爾和清水河4 個(gè)縣，約占全區(qū)天然沙棘林的70%；人工林面積為37.6 萬(wàn)hm2，占沙棘林總面積的97.10%，全區(qū)32 個(gè)縣（旗、區(qū)）有沙棘人工林或天然林分布[14,16]。

內(nèi)蒙古沙棘主要分布在哲里木、赤峰、烏蘭察布、伊克昭、錫林郭勒和呼和浩特6 個(gè)盟、市，大部分是近10 年人工造林發(fā)展起來(lái)的。現(xiàn)在沙棘資源面積超過(guò)7 000 hm2的有敖漢旗、和林格爾、涼城、清水河、準(zhǔn)格爾、翁牛特、克什克騰、松山、庫(kù)倫、東勝等10 個(gè)縣（旗、區(qū)）。對(duì)比1988 年內(nèi)蒙古沙棘辦的普查數(shù)據(jù)可知[18]，天然林面積稍有下降，由原來(lái)的1.48 萬(wàn)hm2下降為目前的1.30 萬(wàn)hm2；而人工林增長(zhǎng)明顯，由原來(lái)的3.93萬(wàn)hm2增加至目前的37.6萬(wàn)hm2，年均增長(zhǎng)率為7.31%。以赤峰市敖漢旗為例，1988 年沙棘林面積為1.13 萬(wàn)hm2，至2020 年，敖漢旗沙棘林面積為2.40 萬(wàn)hm2，并且全部是由人工林發(fā)展起來(lái)的，目前該旗的沙棘掛果面積已達(dá)0.90 萬(wàn)hm2，年產(chǎn)鮮果1 167 萬(wàn)kg，經(jīng)濟(jì)價(jià)值700多萬(wàn)元[17-18]。

從種屬來(lái)看，內(nèi)蒙古90%以上的沙棘種類均屬于中國(guó)沙棘這一亞種，相對(duì)于其他省份種質(zhì)資源多樣性稍差[14]。從全區(qū)的林種結(jié)構(gòu)來(lái)看，截至2020 年12 月，內(nèi)蒙古沙棘人工生態(tài)林面積由1988 年的3.97萬(wàn)hm2增加為34.66 萬(wàn)hm2，占比由原來(lái)的73.8%增加為88.9%；人工經(jīng)濟(jì)林由1988 年的1.06 萬(wàn)hm2增加至2020 年的1.67 萬(wàn)hm2，占比由原來(lái)的6.4%下降為4.3%。可見沙棘林作為生態(tài)林在水土保持和全區(qū)森林資源中占有重要位置[14,18]。

2.3 內(nèi)蒙古沙棘產(chǎn)業(yè)發(fā)展中存在的問(wèn)題

（1）種植規(guī)模整體規(guī)劃不足，品種良莠不齊。目前，內(nèi)蒙古沙棘天然林面積僅有1.3 萬(wàn)hm2，并呈現(xiàn)繼續(xù)減少的趨勢(shì)，野生天然林大多尚未形成集中管理。沙棘是一種低投入高產(chǎn)出的高效益資源，又是集資源優(yōu)勢(shì)和勞動(dòng)力優(yōu)勢(shì)為一體的生態(tài)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)。內(nèi)蒙古沙棘資源豐富，地域廣闊，勞動(dòng)力資源充足。但是由于尚未形成一定標(biāo)準(zhǔn)的種植和管理，缺乏適當(dāng)?shù)奶镩g管理和精細(xì)化操作，導(dǎo)致很多區(qū)域需要高投入才能高產(chǎn)出，經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益均未發(fā)揮到位。

（2）林分質(zhì)量偏低，生態(tài)幼林面積大，生態(tài)效益仍有較大的上升空間。從內(nèi)蒙古沙棘林種結(jié)構(gòu)來(lái)看，以生態(tài)林居多，且增長(zhǎng)明顯，這也與當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境需求相關(guān)。但是生態(tài)林總體林分質(zhì)量偏差，林木的優(yōu)良度低，而且由于前期林地?zé)o效益，種植戶管理不到位，導(dǎo)致很多沙棘不成林，再加上目前內(nèi)蒙古沙棘規(guī)模增長(zhǎng)快，幼林面積居多，抗風(fēng)防沙和生態(tài)修復(fù)提供空間仍然很大。

（3）相對(duì)于生態(tài)林種，內(nèi)蒙古沙棘果經(jīng)濟(jì)林增長(zhǎng)速度慢，發(fā)展相對(duì)滯后。目前，內(nèi)蒙古經(jīng)濟(jì)林沙棘果實(shí)采收尚未形成一定的組織，采收方式也比較粗放，競(jìng)爭(zhēng)性采收未成熟果品現(xiàn)象普遍存在，而且大小年現(xiàn)象嚴(yán)重，資源利用率低。部分區(qū)域的沙棘種植戶保留的實(shí)生苗林分，果品質(zhì)量和產(chǎn)量均較低。在補(bǔ)種過(guò)程中私自選擇較低價(jià)格的實(shí)生苗，加上早期種植品種數(shù)量多，且沒有進(jìn)行合理的區(qū)分，造成成林后雌雄株比例失調(diào)，品種混亂，不能保障林分的純度和優(yōu)良性，對(duì)以后的采摘和生產(chǎn)均形成一定程度的影響。

（4）沙棘產(chǎn)品開發(fā)相對(duì)落后，科技投入程度較低，宣傳力度不夠。近5 年來(lái)，我國(guó)沙棘類生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量暴增，整體呈指數(shù)型增長(zhǎng)趨勢(shì)[19-21]。截至2020年12 月，各類沙棘企業(yè)3 200 多家，其中真正經(jīng)營(yíng)與沙棘有關(guān)的有2 061 家，包括沙棘種植、沙棘加工和銷售等。并且全國(guó)有671 家沙棘專業(yè)合作社，僅從事沙棘種植的就有542 家。內(nèi)蒙古沙棘企業(yè)共291 家，其中沙棘加工的企業(yè)僅22 家，沙棘專業(yè)合作社有29 家。可見，相對(duì)于沙棘規(guī)模的增長(zhǎng)速度，產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展明顯滯后[17,22]。基于我國(guó)小漿果產(chǎn)業(yè)的科技投入整體水平偏低，沙棘產(chǎn)業(yè)也不例外，產(chǎn)品附加值低，是當(dāng)前限制內(nèi)蒙古沙棘產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要因素。目前，內(nèi)蒙古在沙棘產(chǎn)品宣傳方面所做的工作很少，宣傳和銷售渠道單一，消費(fèi)者對(duì)沙棘品牌也缺乏強(qiáng)烈的認(rèn)同感。

（5）目前國(guó)內(nèi)的沙棘主產(chǎn)區(qū)都在力爭(zhēng)建立沙棘產(chǎn)業(yè)工業(yè)化原料基地附近，內(nèi)蒙古也不例外。以鄂爾多斯、科左中旗為例，目前均尚未形成一定規(guī)模優(yōu)勢(shì)。通過(guò)小漿果產(chǎn)業(yè)發(fā)展的過(guò)程可以看出，全國(guó)沙棘產(chǎn)業(yè)目前還處于優(yōu)化種植試驗(yàn)示范階段，無(wú)論是沙棘產(chǎn)業(yè)規(guī)模化還是產(chǎn)品深加工，均有很大的上升空間。

3 沙棘對(duì)風(fēng)沙的生態(tài)響應(yīng)

內(nèi)蒙古地區(qū)屬于溫帶大陸性季風(fēng)氣候，風(fēng)大、沙多、降雨少而集中，有限的水分卻很難被植被利用，給該地區(qū)的造林治沙工作帶來(lái)了很大的困難。內(nèi)蒙古傳統(tǒng)治沙模式走了很多彎路，最初的嘗試是調(diào)整種植業(yè)結(jié)構(gòu)，但核心基本沒有擺脫以水為主的治沙思路，但是水資源本就是內(nèi)蒙古的稀缺資源，治理過(guò)程自然舉步維艱。隨著新沙區(qū)資源觀念的改變，人們開始從沙區(qū)本身的特點(diǎn)出發(fā)尋找出路：如何將沙區(qū)的特點(diǎn)結(jié)合其特有的太陽(yáng)能、熱能和植物資源，尋找一條生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益并重的治沙之路。沙區(qū)植物的種植和推廣是治沙的重要切入點(diǎn)。實(shí)踐證明，沙棘具有很強(qiáng)的耐干旱、耐寒冷、耐貧瘠、抗風(fēng)沙等特點(diǎn)，對(duì)惡劣的風(fēng)沙地環(huán)境具有很強(qiáng)的適應(yīng)性。因此，了解沙棘的生物學(xué)特性及其對(duì)風(fēng)沙環(huán)境生態(tài)響應(yīng)之間的內(nèi)在聯(lián)系，是解決和指導(dǎo)沙棘高水平、高效率種植的關(guān)鍵，具有重要的生態(tài)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。本節(jié)將分別從以下幾個(gè)方面展開分析。

3.1 沙棘根系對(duì)風(fēng)沙的生態(tài)響應(yīng)

在內(nèi)蒙古地區(qū)，由于干旱少雨，土地貧瘠，其他植被一般很難成活。但是沙棘利用其自身強(qiáng)大的根系，抗風(fēng)沙沖刷能力強(qiáng)，而且沙棘萌發(fā)根蘗的能力強(qiáng)，不怕被沙埋。沙棘的根系屬于深根系和淺根系相結(jié)合的“復(fù)合型”根系，即使主根不發(fā)達(dá)側(cè)根也能替代主根形成眾多垂直根系，而且側(cè)根的水平方向延伸能力很強(qiáng)[23]。側(cè)根在其水平延伸的方向上可以長(zhǎng)出大量的不定芽，在沙棘的下一個(gè)生長(zhǎng)季，這些不定芽就可以沖破土層長(zhǎng)出沙棘苗，因此沙棘具有極強(qiáng)大的萌發(fā)根蘗能力。這就是沙棘通過(guò)無(wú)性繁殖完成種群擴(kuò)散的方式，并通過(guò)生理整合提高植株基部的分株存活率[24]。因此，沙棘的這種根系形態(tài)和生產(chǎn)分蘗特征是其在長(zhǎng)期的適應(yīng)特定環(huán)境條件下所形成的生態(tài)響應(yīng)對(duì)策，其萌發(fā)根蘗能力受到遺傳和環(huán)境2 個(gè)因素的雙向控制。

沙棘根系非常發(fā)達(dá)，一般生長(zhǎng)4 年以上的沙棘根系數(shù)量可以達(dá)到430 條甚至更多，已經(jīng)能完全保持水土不流失[24-25]。沙棘通過(guò)根系在水平面的延伸，不斷地分蘗出新的幼苗，可以實(shí)現(xiàn)獨(dú)木成林。沙棘的根蘗能力也讓其具有較快的植被恢復(fù)能力和防風(fēng)固沙能力。俗語(yǔ)說(shuō)，沙棘“地上一把傘，地面一張?zhí)海叵乱粡埦W(wǎng)”，這是對(duì)沙棘植株抗風(fēng)固沙能力的最形象描述。沙棘的根蘗特點(diǎn)，讓其地上部分灌叢茂密，地下部分根系發(fā)達(dá)，植株又具有極強(qiáng)的生命力和快速繁殖能力，基部更是連成一片，能夠穩(wěn)固抓地。

3.2 沙棘葉片旱生結(jié)構(gòu)對(duì)風(fēng)沙的生態(tài)響應(yīng)

研究證明，沙棘在我國(guó)植被地理分布上屬于森林—稀樹草原過(guò)渡帶的植被類型，例如中國(guó)沙棘的分布規(guī)律具有明顯的橫向性質(zhì)，呈現(xiàn)出水平的緯向規(guī)律[25]。沙棘的原始形態(tài)屬于濕生植物，而不屬于沙生植物。沙棘植物地上部分能夠形成一定的旱生結(jié)構(gòu)，尤其是表現(xiàn)在葉片結(jié)構(gòu)上，如葉片的附屬物和葉片解剖結(jié)構(gòu)等。首先，沙棘葉片的表皮毛發(fā)育具有明顯的3 種類型過(guò)渡，初級(jí)由簡(jiǎn)單的低級(jí)星狀毛過(guò)渡到中間類型星盾毛，然后再向更高級(jí)的盾狀毛演化。沙棘成熟的葉片表面分布著一層一層的盾狀毛，盾狀毛的成層分布是沙棘抵御干旱環(huán)境的重要特征[26-27]。另一方面，沙棘葉片上3 種形態(tài)的表皮毛同時(shí)發(fā)育，具有不同高度的柄且排列緊密，猶如在葉片表面形成了不同高度的遮蓋物，為葉片表面營(yíng)造了一個(gè)特殊的微空間微氣候區(qū)。這樣的葉片表皮毛結(jié)構(gòu)不僅可以遮蔽強(qiáng)光直射，還可以抵御低溫侵襲，而且在葉片的微環(huán)境氣候區(qū)內(nèi)空氣環(huán)流非常穩(wěn)定，不會(huì)受到外界空氣干燥、大風(fēng)環(huán)境等因素影響，葉片自身可以按需自行調(diào)節(jié)植物體的蒸騰強(qiáng)度[28-29]。

除了葉片表皮毛對(duì)干旱風(fēng)沙的響應(yīng)外，沙棘葉片還具有一般旱生植物的結(jié)構(gòu)，如表皮密度大、氣孔密度大、柵欄組織較厚、柵欄組織/海綿組織厚度比較高、葉片組織結(jié)構(gòu)緊密度大、疏松度小、上表皮細(xì)胞較大等，這些結(jié)構(gòu)均讓沙棘植物具有較強(qiáng)的抗旱性和抗風(fēng)沙性。

3.3 沙棘固氮和速生作用對(duì)風(fēng)沙的生態(tài)響應(yīng)

沙棘還具有強(qiáng)大的固氮能力，可以在荒地上生長(zhǎng)，被稱為風(fēng)沙地的先鋒植物。因此，沙棘在改善生態(tài)環(huán)境和營(yíng)造生物鏈方面具有強(qiáng)大能力。沙棘的固氮特性具有很好的培肥增產(chǎn)效應(yīng)，其根系結(jié)瘤是通過(guò)弗蘭克氏內(nèi)生菌對(duì)根系侵染形成的，其固氮能力比豆科植物更高[30]。通過(guò)沙棘根系的固氮作用，可以明顯增加土壤有機(jī)質(zhì)和氮含量，而有機(jī)質(zhì)的存在和提高可以減小土壤容重，增加孔隙度，更有利于提高土壤的蓄水能力，從而提高土壤地力[31-32]。沙棘生長(zhǎng)后的荒地不需要施肥也可以種植作物，當(dāng)年產(chǎn)量比一般農(nóng)田高1 倍以上，而且地力至少可以保持3 年，成為風(fēng)沙地環(huán)境優(yōu)良的先鋒和混交樹種。野外調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，4～5 年生沙棘林內(nèi)可以成為雜草和一些次生楊樹、榆樹等樹種的樂園。研究表明，如果把楊樹、榆樹、刺槐3 種樹種與沙棘同時(shí)混交種植，3 種樹種的生長(zhǎng)量分別比荒地種植提高129.7%、110.5%、130.0%[33]。

沙棘屬于速生樹種，有快速恢復(fù)荒地植被的作用。例如伊克昭盟被稱為“環(huán)境癌癥”的區(qū)域，1987年開始種植沙棘，至1988 年底已經(jīng)形成5.3 萬(wàn)hm2的沙棘林，創(chuàng)造了荒漠奇跡。內(nèi)蒙古域內(nèi)以荒沙地為主，植被稀少，生態(tài)系統(tǒng)極為脆弱。沙棘作為先鋒樹種，不但自身能夠適應(yīng)風(fēng)沙環(huán)境，更能為其他植物提供良好的生存生長(zhǎng)條件。因此通過(guò)沙棘的固氮作用，可明顯改變土壤地力和蓄水能力，從而在改善沙地生態(tài)環(huán)境、營(yíng)造植被、恢復(fù)生物鏈方面具有強(qiáng)大的作用。