李威龍,趙倩云,曾新德,張有佳,王承勛

（甘肅民勤連古城國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理局，甘肅 武威 733000）

刺山柑(Capparis spinosa)又名老鼠瓜、野西瓜、抗旱草，屬山柑科或白花菜科山柑屬蔓生小半灌木。分布于新疆、西藏和甘肅等地。刺山柑枝葉繁茂，其枝條平鋪于地表，增加了與地面的有效接觸面積，提高了地表粗糙度，可以有效降低風(fēng)速、阻擋風(fēng)沙、防止土地風(fēng)蝕。在刺山柑生長(zhǎng)的地方往往會(huì)形成一個(gè)沙包，刺山柑被沙埋后生長(zhǎng)越旺盛，而且其植株高度隨沙包高度而增加，有效固定流沙，因此刺山柑具有固定流沙的作用。刺山柑在干旱區(qū)不僅具有重要的生態(tài)價(jià)值，可以用于固沙造林，而且其具有重要的藥用價(jià)值，據(jù) 《新疆藥用植物志》記載，刺山柑葉、果和根皮均能入藥，主要功能有祛風(fēng)除濕、止痛、消腫，外敷患處治風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎和瘡毒[1-4]。刺山柑葉、果、根皮均可入藥，可止痛、消腫；其枝葉是一種飼用價(jià)值很高的牧草，刺山柑在初花期的粗蛋白含量約為17%以上，粗脂肪含量4.5%，無(wú)氮浸出物26%左右，是牛、羊、馬、驢、駱駝等動(dòng)物喜食的飼用價(jià)值較高的牧草，新鮮植株駱駝喜食，冬季霜?dú)⒏煽莺罂晒┡Ｑ虿墒?；同時(shí)刺山柑種子可用于榨油，種子含油率高，可達(dá)36.37%[5-6]。

刺山柑作為一種生態(tài)經(jīng)濟(jì)型荒漠植物在植物資源匱乏的西北干旱荒漠區(qū)具有重要的開(kāi)發(fā)利用價(jià)值，開(kāi)發(fā)利用前景廣闊，但目前對(duì)刺山柑的研究范圍還十分有限，且研究多集中與刺山柑藥用成分方面，其繁殖和造林技術(shù)沒(méi)有徹底得到解決，開(kāi)發(fā)利用程度很低。盡管刺山柑在干旱荒漠區(qū)引種取得了成功，但是對(duì)其生長(zhǎng)規(guī)律及物候特征研究較少，影響了刺山柑資源的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)利用，今后應(yīng)該不斷加強(qiáng)刺山柑生態(tài)適應(yīng)性、防風(fēng)固沙效益以及藥用價(jià)值的研究，為刺山柑在西北干旱荒漠地區(qū)推廣應(yīng)用提供理論依據(jù)，使其發(fā)揮更大的生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

1 試驗(yàn)地自然概況

試驗(yàn)地設(shè)在甘肅省民勤治沙綜合試驗(yàn)站，地處騰格里沙漠和巴丹吉林沙漠交匯處，E103°58'、E38°34'，海拔1 378.5 m。屬典型的溫帶大陸性荒漠氣候，氣候干旱，蒸發(fā)強(qiáng)烈，日照充足，風(fēng)大沙多，晝夜溫差較大，四季分明，自然環(huán)境惡劣。年均降水量115 mm，多集中于 7、8、9 月份；干燥度 5.3，年均蒸發(fā)量在2 643.9mm，是降水量的23倍；年均氣溫7.8℃，最高氣溫38.1℃，最低氣溫-28.8℃；無(wú)霜期139 d，風(fēng)沙日數(shù)139 d，沙暴日數(shù)37d；土壤類型主要有灰棕荒漠土及風(fēng)沙土，土壤pH值為7.5～8，地下水位20m左右。

2 試驗(yàn)材料及方法

2.1 研究材料

試驗(yàn)材料為民勤治沙站于1980年從吐魯番沙漠植物園引進(jìn)的種子，育苗后造林，造林地立地條件為土質(zhì)丘間低地，造林株行距為2m×2.5m。刺山柑生長(zhǎng)旺盛，目前保存有30株，均能夠正常開(kāi)花結(jié)實(shí)。在農(nóng)田附近不同距離均有刺山柑生長(zhǎng)，為開(kāi)展刺山柑生長(zhǎng)規(guī)律研究試驗(yàn)提供了理想的材料。

2.2 研究方法

2.2.1 生長(zhǎng)規(guī)律

選擇距離農(nóng)田5m、15m、30m的刺山柑，每月定時(shí)測(cè)定一次生長(zhǎng)量等指標(biāo)，包括高度、冠幅、地徑、分枝數(shù)等，每個(gè)梯度重復(fù)測(cè)定5株。通過(guò)這些指標(biāo)的觀測(cè)來(lái)研究刺山柑的生長(zhǎng)規(guī)律。

2.2.2 物候觀測(cè)

物候是植物生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程與活動(dòng)規(guī)律對(duì)氣候的反應(yīng)，通過(guò)物候觀測(cè)和分析，可以為病蟲害防止、植物種子實(shí)時(shí)采收提供可靠依據(jù)，同時(shí)還可以衡量引種植物的適應(yīng)性。因此物候觀測(cè)具有重要的意義。物候觀測(cè)采用定株定時(shí)觀測(cè)法[7]，從春季開(kāi)始對(duì)刺山柑的物候規(guī)律進(jìn)行觀測(cè)，在生長(zhǎng)季節(jié)每2～3d天觀測(cè)一次，一直觀測(cè)到落葉為止。

3 結(jié)果分析

3.1 刺山柑生物學(xué)特性

刺山柑抗旱、耐高溫、耐風(fēng)蝕、耐瘠薄，在干旱地區(qū)有很強(qiáng)的適應(yīng)性。刺山柑多生長(zhǎng)在干燥的石質(zhì)低山、丘陵坡地、山麓沖溝以及礫石質(zhì)戈壁中或沙丘丘間低地[4]。其地上部分在冬季干枯死亡，春季又重新抽出新芽，形成完整的植株。刺山柑在降雨量為110mm的民勤沙區(qū)丘間低地依靠天然降水就可以正常生長(zhǎng)，以頑強(qiáng)的生命力適應(yīng)著干旱少雨的嚴(yán)酷環(huán)境，表現(xiàn)出很強(qiáng)的抗旱性特征。新疆吐魯番夏季溫度高達(dá)46.7℃，降雨量只有16.4 mm，而干燥度為7，自然環(huán)境條件遠(yuǎn)差于民勤，而刺山柑在這種條件下也可以正常生長(zhǎng)，說(shuō)明刺山柑生態(tài)幅寬，適應(yīng)性很強(qiáng)。綜合民勤和吐魯番氣候條件，刺山柑無(wú)論是在海拔相對(duì)較高的民勤還是在海拔較低、蒸發(fā)量較大、極端高溫達(dá)47.6℃的吐魯番都能夠正常生長(zhǎng)，表明刺山柑具有很強(qiáng)的抗高溫能力。刺山柑在原產(chǎn)地和引種地的氣候條件比較見(jiàn)表1。

表1 刺山柑在原產(chǎn)地和引種地的氣候條件比較

3.1.1 生長(zhǎng)規(guī)律

刺山柑生長(zhǎng)高峰期主要集中在5到7月中旬，這2個(gè)多月生長(zhǎng)量最大，測(cè)定植株的平均地徑達(dá)到0.61mm，平均冠幅達(dá)到2.5m×2.1m，二級(jí)分枝達(dá)到16條。從圖1可看出刺山柑地徑和一級(jí)枝條生長(zhǎng)量趨勢(shì)基本一致，枝條生長(zhǎng)量和地徑在5月份隨著氣溫的逐步升高刺山柑生長(zhǎng)量迅速增大，7月份氣溫度達(dá)到一年中的高峰期，老鼠瓜生長(zhǎng)量達(dá)到極值，進(jìn)入8月份后生長(zhǎng)量迅速降低，9、10月份生長(zhǎng)量都很小。刺山柑生長(zhǎng)迅速，分枝稠密，在丘間低地沒(méi)有灌溉的條件下平均分枝數(shù)可達(dá)9條，在農(nóng)田附近可達(dá)15條之多，側(cè)枝數(shù)最大可達(dá)25條。刺山柑枝條平鋪于地表，因此其冠幅很大，在沙丘丘間低地可達(dá)3.3m×2m，農(nóng)田附近可高達(dá)4.2m×3.6m，單株刺山柑冠幅很大，可有效增加對(duì)地表的覆蓋面積，有效固定流沙，阻止沙丘移動(dòng)，防止風(fēng)沙危害，在植物固沙上具有十分重要的意義，如圖1所示。

圖1 刺山柑生長(zhǎng)規(guī)律

3.1.2 不同農(nóng)田距離刺山柑的生長(zhǎng)特征

在民勤刺山柑主要生長(zhǎng)于農(nóng)田附近的丘間低地，在生長(zhǎng)量上存在明顯的差異，對(duì)不同距離農(nóng)田附近刺山柑生長(zhǎng)量的調(diào)查研究，結(jié)果表明刺山柑距農(nóng)田越近，生長(zhǎng)量越大，距農(nóng)田越遠(yuǎn)生長(zhǎng)量越小，不同立地條件下的生長(zhǎng)量差異見(jiàn)表2。刺山柑在距農(nóng)田5m處的冠幅、一級(jí)分枝、以及分枝基徑均大于距農(nóng)田較遠(yuǎn)的，因此刺山柑雖然屬于一種沙旱生植物，但是水分條件依然是影響刺山柑生長(zhǎng)量的關(guān)鍵因素。在干旱地區(qū)如果適當(dāng)?shù)牟扇∪斯す喔却胧?，將?huì)更好地促進(jìn)刺山柑的生長(zhǎng)發(fā)育，顯著提高生長(zhǎng)量，有效增加地表覆蓋率，更好地起到防風(fēng)固沙作用。

表2 不同生長(zhǎng)條件下刺山柑的形態(tài)學(xué)差異

從表2還可以看出刺山柑在民勤一級(jí)分枝最長(zhǎng)可達(dá)到2.75m，最大地徑可達(dá)0.717mm，一級(jí)分枝可達(dá)15條之多，二級(jí)分枝可達(dá)到25條之多。在沒(méi)有人工灌溉且水分條件相對(duì)較差的地方刺山柑一級(jí)枝條長(zhǎng)度仍可達(dá)1.75m，一級(jí)分枝基徑也可達(dá)0.586mm，在3種類型中刺山柑的二級(jí)分枝長(zhǎng)度大小變化趨勢(shì)同一級(jí)分枝長(zhǎng)度和基徑，而不同類型刺山柑的二級(jí)分枝基徑基本接近，平均值最大相差0.1mm，因此刺山柑生長(zhǎng)量大，分枝稠密，這在防風(fēng)固沙上應(yīng)用具有重要的應(yīng)用價(jià)值。

3.1.3 物候特征

刺山柑在民勤地區(qū)于四月底開(kāi)始萌動(dòng)，5月初開(kāi)始展葉，6月初開(kāi)始開(kāi)花到8月初，花期長(zhǎng)達(dá)2個(gè)月之久，種子于7月下旬開(kāi)始成熟一直到8月底仍有種子成熟，10月中旬開(kāi)始落葉。刺山柑萌動(dòng)期較遲，與當(dāng)?shù)卮蟛糠稚成参锵啾妊舆t了10多d，刺山柑花期較長(zhǎng)，果實(shí)成熟期也較長(zhǎng)，果實(shí)成熟期可持續(xù)1個(gè)多月，由于刺山柑種子成熟期較長(zhǎng)，加上老鼠等喜食，這給刺山柑的種子采收帶來(lái)了一定的影響，因此在掌握刺山柑物候特征，在確定種子成熟時(shí)間的基礎(chǔ)上實(shí)時(shí)采收。刺山柑物候特征見(jiàn)表3。

表3 刺山柑物候期（日/月）

3.1.4 抗旱、抗寒能力

由于刺山柑地上部分到冬季死亡，次年抽出新的枝條，因此其耐寒能立特別強(qiáng)，在早春萌動(dòng)期或落葉期未出現(xiàn)過(guò)由于溫度過(guò)低造成死亡的現(xiàn)象，民勤極端低溫可達(dá)-28.8℃，刺山柑仍可以正常生長(zhǎng)。據(jù)研究報(bào)道刺山柑在新疆吐魯番可耐極端47.6℃的高溫，在此溫度下可正常生長(zhǎng)，在民勤極端高溫可達(dá)38.1℃，也未出現(xiàn)過(guò)高溫傷害。因此從刺山柑在不同生長(zhǎng)氣候條件的抗旱抗寒來(lái)看，刺山柑極耐高溫和低溫。

4 討論與結(jié)論

綜合刺山柑在原產(chǎn)地和引種地的氣象因子分析認(rèn)為刺山柑能耐高溫（47.6℃）和低溫（-28.8℃），，耐土壤瘠薄，在干旱缺水的荒漠環(huán)境具有很強(qiáng)的適應(yīng)性。刺山柑屬于蔓生灌木，地上部分當(dāng)年枯死，次年抽出，地上部分枯死無(wú)疑是增加了其抗寒性。在民勤刺山柑生長(zhǎng)在丘間低地的黏土上，表明其喜歡黏質(zhì)土壤。

刺山柑分枝稠密，生長(zhǎng)迅速，快速生長(zhǎng)其集中于5～6月份，7～9月生長(zhǎng)量相對(duì)較小，而民勤降雨量主要集中于7～9月，說(shuō)明刺山柑生長(zhǎng)期主要利用土壤水分，大氣降水因降水時(shí)間和土壤性質(zhì)不易入滲而很難利用。刺山柑年生長(zhǎng)量大，當(dāng)年一級(jí)分枝最大可達(dá)15條之多，二級(jí)分枝可達(dá)25條之多，平均冠幅在2.3m×1.9m，而且其枝條平鋪與地表，能有效降低風(fēng)速，固定流沙，防止風(fēng)沙危害。生長(zhǎng)于不同立地條件下的刺山柑生長(zhǎng)量差異顯著，盡管在自然降水條件下的丘間低地也能存活，但是丘間低地刺山柑生長(zhǎng)量明顯小于農(nóng)田附近的，因此水分條件是制約刺山柑生長(zhǎng)量大小的關(guān)鍵所在，在土壤水分條件較好或能夠通過(guò)人工適量灌溉的干旱荒漠區(qū)都可以栽植刺山柑。刺山柑于4月底開(kāi)始萌發(fā)，6月初開(kāi)始開(kāi)花，種子于7月下旬成熟，8月底達(dá)到種子成熟末期，花期可達(dá)50多天，種子采收期可達(dá)1個(gè)月之久。

刺山柑具有保護(hù)生態(tài)環(huán)境生態(tài)價(jià)值和開(kāi)發(fā)利用的藥用經(jīng)濟(jì)價(jià)值，在干旱區(qū)發(fā)展刺山柑人工栽培潛力巨大，今后要加大對(duì)刺山柑人工栽培技術(shù)及生理生態(tài)適應(yīng)性方面的研究，為促進(jìn)刺山柑資源開(kāi)發(fā)利用提供技術(shù)支撐和理論依據(jù)。