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大庆肇源县耐盐植物筛选与耐盐性研究

范文

李青楠穆丹梁英辉姚丹丹王莹

摘要：大慶地区盐碱地面积较大，分布广泛，耐盐植物丰富。该研究利用野外实地调查法，以黑龙江省大庆市肇源县盐碱地为对象，初步统计出在盐碱地上适合生长的耐盐植物共有65种，隶属于29科50属。进一步分析耐盐植物资源状况，对比盐碱地改良方法和对策，得出生物改良是盐碱地可持续发展的重要举措，为大庆市肇源县盐碱地的生态改良及资源利用提供了有效依据。

关键词：大庆肇源县;耐盐植物;筛选;耐盐性

中图分类号 S156.4文献标识码 A文章编号 1007-7731（2020）09-0042-05

Study on the Screening and Salt Resistance of Salt-resistant Plants in Daqing Zhaoyuan County

Li Qingnan et al.

（School of Life Science，Jamus University，Jamuus 154007， China）

Abstract： The salt-alkali area in Daqing area is large， widely distributed and rich in salt-tolerant plants. Using field investigation method， the salt-alkali land in Zhaoyuan County， Daqing City， Heilongjiang Province， was the research object， and the preliminary statistics showed that there were 65 kinds of salt-tolerant plants suitable for growth in the salt-alkali land， belonging to 29 genus 50. Further analysis of the status of salt-tolerant plant resources， compared with the methods and countermeasures of salt-alkali land improvement， it is concluded that biological improvement is an important measure of sustainable development of saline-alkali land. This provides an effective basis for the ecological improvement and resource utilization of salt-alkali land in Zhaoyuan County， Daqing City.

Key words： Daqing Zhaoyuan County; Salt-resistant plants; Screening; Salt resistance

现如今，土壤盐碱化已经成为世界上最为重要的环境问题之一。土壤盐碱化与沙漠化相伴而生，是绿地表面生态脆弱的区域，这不仅是对资源的破坏和农业生产的损失，还对生态环境造成巨大威胁[1]。世界盐碱地面积约9.5亿hm2，我国盐碱地面积约1万4hm2，约占我国国土面积的10.33%[2]，位居世界第3，是名副其实的盐碱地大国。盐碱地在我国分布极广，不少地区都有其踪迹，在最新卫星图像所显示和人员实地调查可知，黑龙江省大庆市肇源县有8.7万hm2盐碱地，面积广远辽阔，占该地土壤总面积的21.5%，为目前国内盐碱地集中分布的主要地区。

盐碱地的形成和所处的地质与漫长的历史有关，由于地壳不断运动，导致版块构造发生改变，为其提供苏打盐分，随着板块运动带动苏打盐分不断聚集，经长时间积累，形成现如今的盐碱地。盐碱地是重要后备土地资源，如利用不合理，会使该地区经济发展受到抑制，为使土壤资源被充分利用并可持续发展，应采取措施改良盐碱土壤。国内外对盐碱地都采取了一些有效措施[3]，上世纪60年代，巴基斯坦改良盐碱地措施主要以管井工程为主，而埃及对尼罗河三角洲实施的盐渍土改良措施主要以暗管排水为主，这两个整治工程浩大，世界影响力极强。自20世纪开始，美国[4]、澳大利亚[5-6]、印度[7-10]等国家持续开展盐碱地改良研究并取得了良好的效果。国内对盐碱地的研究也取得了一定的进展，如利用“井灌井排”和“抽咸换淡”方法对河南封丘以及山东禹城盐渍地改造，以及在渤海湾治理滨海淤泥质滩涂地区[11]，皆获得良好成效。

1 研究地概况及研究方法

1.1 研究地概况肇源县，地处黑龙江省西部，松嫩两江左岸，为大庆市下辖县[12]。气候为北温带大陆性气候，该地物种资源丰富，草本植物约1800多种，还有车前子、防风等野生药材百余种。境内多为低地平原、沼泽、泡泊与河川，同时含有面积较大的盐碱地，盐碱化面积为8.8万hm2[13]。盐碱地大致可分3类：轻度盐碱地、中度盐碱地和重度盐碱地。轻度盐碱地地上水生植物成活率较高，平均在20%～80%;中度盐碱地的盐浓度较为高些，出苗成活率平均在40%～50%;而重度盐碱地上的含盐百分比过高，对于植物来说，出苗率相对较低。大庆市肇源县是我国盐碱地分布比较集中的地区，有轻度盐碱化面积2.6万hm2，中度盐碱地2.8万hm2，重度盐碱地3.4万hm2，因此改良盐碱地对恢复肇源县整体生态具有重要意义，应筛选出适合盐碱地改良的有效措施。

1.2 调查方法

1.2.1 盐碱地改良方法分3类化学改良、物理改良以及生物改良，3种改良方法都对土壤盐碱地的改良有着一定的作用[14]。化学方法，改良过程中费用较昂贵，且改良过后易对土壤造成二次污染，影响该地区植物生长发育;物理改良中水利改良成效快，但过程不具有长久性，且成本也较高。生物改良措施成本较上2种方法更低廉，此外还具有一定的经济价值，并且改良过程中绿色无污染，改良后土壤盐碱浓度降低。

1.2.2 耐盐植物调查

1.2.2.1 直接法根据大庆市肇源县的盐碱地分布情况，直接观察植物在该地区的成活情况，将生长良好的植物生长情况以及成长过程在盐碱地上产生的反应进行记录，最后将其汇总，在各个方面进行综合性评估，得出植物的耐盐情况。

1.2.2.2 生理生化指标法对植物体内的某些生理生化因子进行检测，观察因子在实验过程中发生的反应，以体现出植物体机制耐盐程度。

1.2.2.3 混合法在植物耐盐性评价过程中，综合直接法和生理生化方法，既不满足于直接法的肉眼观看，也不完全按照测量指标进行判断，利用2种方法，将观察到植物的生长状况和形态指标，与植物本身生理指标相结合[19]。2 结果与分析

2.1 盐生植物名录的确定与区系根据黑龙江省大庆市肇源县的盐碱地进行现状调查研究，初步统计到大庆地区常见的植物共有84科294属442种，其中，菊科48属63种，蔷薇科17属37种，豆科15属28种，蓼科3属16种，忍冬科4属9种，松科3属7种。通过查阅文献资料与现实土壤概况查询结果相结合，并对该地区部分植物进行土壤盐碱度的相关实验，建立关于该地区的盐生植物名录（详见表1）。由表1可知[20]，肇源县耐盐植物有65种，分属29科50属。在4个以上的植物种类的优势科中，属种数量依序为禾本科（7属）、豆科（5属）、藜科（4属）、蔷薇科（4属）;其他植物种类科的分布，如忍冬科（3属）、木犀科（3属）、胡颓子科（2属）;伞形科、旋花科、茄科、杨柳科、蓼科、葡萄科、蓝雪科、鸢尾科、榆科、山茱萸科、桑科、紫葳科、柏科、松科、报春花科、香蒲科、胡桃科、菊科、莎草科、千屈菜科、柽柳科以及漆树科（1属）。在4种以上种类数量的优势属中，以种的数量依次排序为蔷薇科（9种）、禾本科（7种）、豆科（6种）、藜科（6种）、木犀科（6种）。除鸢尾科、榆科和忍冬科（3种）、胡颓子科（2种），伞形科、旋花科、茄科、杨柳科、蓼科、葡萄科、蓝雪科、山茱萸科、桑科、紫葳科、柏科、松科、报春花科、香蒲科、胡桃科、菊科、莎草科、千屈菜科、柽柳科以及漆树科均有1种。植物集中在少数科中，以种的数量依次排序为蔷薇科、禾本科、豆科、藜科和木犀科，共34種，约占总种数的52.3%（详见表2）。

2.2 植物耐盐碱能力通过对黑龙江大庆肇源县筛选出的盐生植物名录分析，得出名录中植物多为耐盐碱、对土壤净化能力强的植物[21]。轻度盐碱地含有可溶性盐在0.5%范围内，中度内含可溶性盐在0.6%～2%，重度盐碱地含大量的可溶性盐在2%以上。根据实验数据分析：委陵菜、莓叶委陵菜、鹅绒委陵菜、黄刺玫、月季、玫瑰、山杏、东北杏、榆叶梅、甘草、刺果甘草、树锦鸡儿、胡枝子、紫穗槐、防风、牵牛、龙葵、梓树、红皮云杉、接骨木、锦带花、红瑞木、旱柳、桑树、香蒲、东北连翘、水曲柳、金银木、褐鞘蓼、白蜡、胡桃、丁香、紫丁香、暴马丁香、猪毛菜、地肤、碱地肤、木地肤、盐爪爪、千屈菜、水葱、五叶地锦、碱草、星星草、沙枣、费菜、鸢尾、沙棘、榆树、白榆、春榆，共有51种轻度耐盐碱植物。中度耐盐碱植物有丹东桧柏、二色补血草、结缕草、马蔺和溪荪，共5种。草木犀、盐地碱蓬、柽柳、火炬树、狗牙根、狗尾草、虎尾草、芦苇和碱蒿，这9种植物可归为重度耐盐植物（详见表3）。

2.3 盐生植物改良盐碱地的应用效果盐碱地具有一定的经济效应，是一种随着生态改良可供利用的资源，应采取合理的保护措施。笔者认为盐碱地是资源，应秉承可持续发展方针，以资源保护为主，合理开发为辅，综合布局。首先在田间开展植物种植实验，分析植物生理机能，再对耐盐植物深入研究。耐盐植物具有较强耐盐能力，能在盐渍环境中正常生长[22]。国外研究较早，20世纪60年代美国国家盐碱地实验室，对耐盐植物进行系统研究[23-24]。经过国内外长时间不断探索发现，全球盐生植物约1600余种，其中耐盐植物种资源繁多[25]，这些植物资源主要目标是能够应对土壤盐度的增加[26]。对于耐盐植物资源，首先按照盐碱植物本身生长特性以及适合生长的环境进行分类，为其建立适合的自然保护区，例如我国红树林自然保护区;其次筛选出当地耐盐植物种质基因，与我国盐碱植物资源进行整合;最后同世界盐碱资源库进行比对，筛出我国独有品种，建立耐盐植物种质基因库，秉承可持续发展原则，再进行系统的研究，使植物资源得以充分开发利用。

2.3.1 低洼盐碱地种植水稻 “盐随水来、盐随水去”，水分是盐分迁移的载体，土壤中水分的运动变化直接影响土壤中盐分的变化[27-28]，所以说调控土壤中的水分是盐碱地治理和改良利用的核心。低洼盐碱地保水性十分优良，可以用来种植水稻。开发种植水稻，是实现盐碱地资源充分利用的重要途径[29]。稻田的保水层可以保持水分，使其不被盐分所消耗，这样有效抑制盐分聚集。实践表明：种植水稻可以使盐碱地内的盐分减少，随着种植时间增长，土壤中盐分浓度降低速度明显加快，并且其中的有机质含量和一些对身体有益的因素都在不断增加。以上说明，以稻治碱是低洼盐碱地合理利用，农民特别是居住在盐碱地附近的处于长期贫困的人们来说，这是脱贫致富的有效途径。

2.3.2 盐碱湿地育苇盐碱湿地由于处理不当，而导致面积不断扩大，盐碱化随之加重。这一现象表明，在开发时要充分考虑环境因素[30]。盐碱湿地的保育势在必行，根据不断地实验，湿地育苇-苇塘养鱼这个模式出现在大众视野。研究过程中发现，在盐碱湿地培育植物是一件很不容易的事情，但芦苇却具有很强的抗盐碱的能力，它具有这种耐盐碱的能力的原因来源于它发达的地下茎，这种地下茎在生长过程中可吸收大量盐分，长此以往可以改善盐碱湿地。同时，芦苇还具有其他的能力，例如它对环境有很好的净化能力等。这种模式既发挥了盐碱地的功能，又提高了盐碱地的经济效应。

2.3.3 盐碱湖泡养鱼目前，随着时代不断进步，有些实验已经表明，许多品种在盐碱湖泡中饲养可以生长，例如鲤、草、鲢、鳙以及鲫等，生活一段时间后，均生长良好。这是盐碱湖泡水资源的优势所在，这种方式不仅可以改善原有的不良生态环境，使其具有良好的经济效应，还可以将泄洪排涝的作用发挥到极致。此外，通过适当的措施还可以应用于农业现代化研究。

3 结论与讨论

近年来，盐碱地面积在不断增加，新增的盐碱地越来越多，并且有些盐碱地的盐碱化程度也在逐渐增加，盐胁迫严重制约作物生产力[31]。选择适合的方法是实现盐碱地改良成功的关键，生物改良则是最有效的措施。与此同时，耐盐植物开发利用及相关系列研究成为人们关注的焦点[32]。本研究对黑龙江省大庆市肇源县地区耐盐植物筛选和植物耐盐性进行了调查分析，结果表明，适宜肇源县生长的耐盐植物资源共65种，分属于29科50属。其中最多的是蔷薇科、禾本科、豆科、藜科、木犀科;其次是鸢尾科、榆科、忍冬科、胡颓子科等。特耐盐植物占统计的6.2%，有柽柳、盐地碱蓬、芦苇和碱蒿，柽柳是筛选出耐盐植物中耐盐能力最强的植物，强耐盐植物占统计的7.7%，有火炬树、狗牙根、狗尾草、虎尾草等，中度耐盐植物占统计的7.7%，有丹东桧柏、二色补血草、结缕草、马蔺等。轻微耐盐碱的植物占比重较大，占统计的78.4%，有香蒲、东北连翘、水曲柳、金银木、褐鞘蓼、白蜡、胡桃等。在实验过程中，我们发现沙枣在氯化盐土中含盐量超0.4%则无法继续生长，但在硫酸盐土全盐量1.5%以下可生长。这些耐盐植物的发现可以减缓土壤盐碱化，使土壤中含盐量减低，同时可以逐步减少盐碱化土壤面积，同时在发现植物的过程中，可以对植物资源进行贮备和珍藏。

盐碱地随着当前科学技术的迅猛发展，逐步得到了一些有效的解决方法，不再成为令我们头疼的大问题，如：免耕覆盖和耕翻覆盖、水利工程、农业耕作、土壤培肥保育等多项措施的配套综合应用[33]。在实验过程中，我们利用低洼盐碱地种植水稻、盐碱湿地育苇和盐碱湖泡养鱼等方法，同样可以改变盐碱地，改善植物生长[34]。为使全国盐碱地土地改良和植被恢复，今后需深入开展以下研究工作：（1）加强对植物应用对于盐碱地区后的适应性、净化土壤效果的研究;（2）研究如何合理配置植物以提高净化效率和景观需求;（3）对于植物耐盐性评价，找出统一完善的评定体系。

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（责编：王慧晴）

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