李永青 吳潤(rùn)卓 刁有江 黃婧 董佳佳 李靜

摘要 黃河流域先鋒植物不僅在生態(tài)保護(hù)中具有重要作用，同時(shí)也擁有廣闊的經(jīng)濟(jì)應(yīng)用前景。本文選取黃河上、中和下游區(qū)域的部分典型先鋒植物，綜合評(píng)估其在維持生態(tài)平衡、生物多樣性及保持土壤等方面的生態(tài)價(jià)值，同時(shí)探討了先鋒植物作為飼料、藥材和食物等可持續(xù)利用方面的潛在經(jīng)濟(jì)價(jià)值。結(jié)果表明，黃河流域分布的部分先鋒植物，具有出色的耐鹽堿、耐旱和抵御沙漠化的能力，在減少沙漠化、改善土壤侵蝕和鹽堿化等方面發(fā)揮著重要的生態(tài)作用，同時(shí)其食用、藥用和飼用等功能為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展提供了重要支撐。

關(guān)鍵詞 黃河流域；先鋒植物；生態(tài)價(jià)值；經(jīng)濟(jì)價(jià)值

中圖分類號(hào) Q949.9；X173? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A

文章編號(hào) 1007-7731（2024）09-0063-04

植物在生態(tài)系統(tǒng)中具有維持生態(tài)系統(tǒng)平衡的作用，如提供食物鏈基礎(chǔ)、構(gòu)建棲息地和維護(hù)生物多樣性等。黃河流域是一個(gè)重要的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)，受自然和人為因素影響，黃河流域部分地區(qū)生態(tài)環(huán)境出現(xiàn)不同程度的退化，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可能面臨著鹽堿化、干旱和土壤侵蝕等多重生態(tài)挑戰(zhàn)[1-3]。植物可通過(guò)根系固定土壤、減緩徑流速度和減少土壤表層沙化和流失，在維持黃河流域生態(tài)系統(tǒng)平衡中發(fā)揮著重要作用[4]。先鋒植物是指群落演替中最先出現(xiàn)的植物，具有生長(zhǎng)快、擴(kuò)散能力強(qiáng)等特點(diǎn)，可提高植被覆蓋率，減少水土流失，對(duì)生態(tài)恢復(fù)起著重要作用。目前，有關(guān)先鋒植物的研究主要集中于重金屬污染治理（如垂序商陸、小蓬草、酸模葉蓼和蒼耳等）[5]，流動(dòng)沙丘的生態(tài)修復(fù)（如沙米、葛藤等）[6-7]，鹽堿地治理（如鹽地堿蓬等）[8]等方面。而有關(guān)對(duì)先鋒植物的生態(tài)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值進(jìn)行系統(tǒng)性研究的報(bào)道較少。

黃河流域先鋒植物不僅在生態(tài)保護(hù)中具有重要作用，同時(shí)也擁有廣闊的經(jīng)濟(jì)應(yīng)用前景。本文以黃河上游三江源自然保護(hù)區(qū)，中游黃土高原、毛烏素沙地和庫(kù)布齊沙漠，下游黃河三角洲濕地為研究區(qū)域，選取部分典型先鋒植物分析其維持生態(tài)平衡、生物多樣性及保持土壤等方面的生態(tài)價(jià)值，同時(shí)，探討先鋒植物作為飼料、藥材和食物等可持續(xù)利用方面的潛在經(jīng)濟(jì)價(jià)值。目的是為改善黃河流域的生態(tài)環(huán)境，推動(dòng)其經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供參考。

1 先鋒植物的基本特征分析

先鋒植物具有極強(qiáng)的生命力和適應(yīng)極端環(huán)境的能力，其生長(zhǎng)快、種子產(chǎn)量大，有較強(qiáng)的擴(kuò)散能力，但不太適應(yīng)遮陰和根際競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境，因此可能容易被后來(lái)種群排擠掉[9]。先鋒植物主要有三大特點(diǎn)：喜鈣性、旱生性和巖生性。如毛烏素沙地和庫(kù)布齊沙漠地區(qū)水資源短缺，部分旱生植物會(huì)成為沙漠的優(yōu)勢(shì)種，適應(yīng)干旱的環(huán)境，并儲(chǔ)存水資源，增加土壤的含水量。三江源濕地地質(zhì)成土過(guò)程年輕，凍融侵蝕作用強(qiáng)烈，土壤發(fā)育過(guò)程較緩慢，土壤質(zhì)地粗，沙礫性強(qiáng)，其組成以細(xì)沙、巖屑、碎石和礫石為主，土壤以富鈣和偏堿性為特征，喜鈣植物最先生長(zhǎng)[10]。

2 黃河流域主要先鋒植物的種類及分布

黃河流域的主要先鋒植物分布于6科11屬，禾本科分布較多；生活型主要有一年生草本植物、多年生草本植物、落葉灌木和喬木，其中多年生草本植物占比較高。黃河流域上游三江源自然保護(hù)區(qū)的先鋒植物主要有異針茅（Stipa aliena）、垂穗披堿草（Elymus nutans）、藏蒿草（Carex tibetikobresia）和帕米爾薹草（Carex pamirensis）等；黃河流域中游毛烏素沙地、庫(kù)布齊沙漠的先鋒植物主要有檸條錦雞兒（Caragana korshinkii）、沙蒿（Artemisia desertorum）和沙蓬（Agriophyllum squarrosum）等；黃土高原的先鋒植物主要有冠芒草（Ennespogon brachytachyum）、鋒芒草（Tragus racemosus）和茵陳蒿（Artemisia capillaris）等；黃河流域下游黃河三角洲濕地的先鋒植物主要是堿蓬（Suaeda heteropteran ）、檉柳（Tamarix chinensis）和蘆葦（Phragmites australis）等（表1）。

3 黃河流域先鋒植物的生態(tài)價(jià)值分析

3.1 黃河上游三江源自然保護(hù)區(qū)先鋒植物的生態(tài)價(jià)值

黃河上游三江源自然保護(hù)區(qū)植被的生態(tài)價(jià)值主要包括3個(gè)方面：保護(hù)和改善土壤、儲(chǔ)存碳以及作為野生動(dòng)物的棲息地。該地典型先鋒植物垂穗披堿草，具有生長(zhǎng)迅速、根系發(fā)達(dá)、地上生物量高、抗寒和耐瘠薄等優(yōu)點(diǎn)[11]，在水土保持與荒漠化防治、促進(jìn)草地生態(tài)恢復(fù)等方面發(fā)揮著重要作用。異針茅、藏蒿草和帕米爾薹草的根系發(fā)達(dá)，能夠固定土壤、減少水土流失和改善土壤結(jié)構(gòu)，以及減少風(fēng)蝕、凍融作用對(duì)土壤的侵蝕，從而改善和保護(hù)土壤資源。先鋒植物可通過(guò)光合作用將二氧化碳固定為有機(jī)物，將碳儲(chǔ)存在植物體內(nèi)和土壤中，這有助于穩(wěn)定三江源地區(qū)的氣候環(huán)境，減緩該區(qū)草地生態(tài)環(huán)境的退化進(jìn)程。先鋒植物為許多野生動(dòng)植物提供了重要棲息地，為野生動(dòng)物提供了食物以及遮蔽和繁殖場(chǎng)所。這些植物的存在有助于維持生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性，促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)的正向演替。

3.2 黃河中游毛烏素沙地、庫(kù)布齊沙漠和黃土高原先鋒植物的生態(tài)價(jià)值

（1）毛烏素沙地和庫(kù)布齊沙漠的先鋒植物的生態(tài)價(jià)值。黃河流域部分流域面積屬于干旱和半干旱區(qū)，部分沙漠化土地分布于該區(qū)域，如庫(kù)布齊沙漠和毛烏素沙地[12]。毛烏素沙地和庫(kù)布齊沙漠的先鋒植物主要有檸條錦雞兒、沙蒿和沙蓬等，其生態(tài)價(jià)值主要包括防風(fēng)固沙、氮固定和碳儲(chǔ)存3個(gè)方面。這些先鋒植物的根系發(fā)達(dá)，能夠有效固定沙土，減緩沙漠化和土壤侵蝕。沙漠風(fēng)蝕、沙埋及高溫、少雨等對(duì)植物種群的生存和繁衍有著特殊的影響，沙蓬為適應(yīng)沙漠極端環(huán)境遵循γ對(duì)策，即在降雨后短期內(nèi)，種子能夠迅速經(jīng)歷萌芽、生長(zhǎng)、成熟和落種過(guò)程，完成生活史。沙蓬在干旱和沙漠地區(qū)生長(zhǎng)，能夠在流動(dòng)沙丘上優(yōu)先定植并快速繁殖占據(jù)大量空間，有助于穩(wěn)定沙地、保護(hù)土壤資源和減少沙塵暴發(fā)生頻次[13]。部分先鋒植物具有共生固氮細(xì)菌，有利于提高土壤氮含量、改善土壤肥力及促進(jìn)其他植物的生長(zhǎng)。同時(shí)，先鋒植物通過(guò)光合作用將二氧化碳固定為有機(jī)物，將碳儲(chǔ)存在植物體內(nèi)和土壤中，有助于實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)。

（2）黃土高原先鋒植物的生態(tài)價(jià)值。黃土高原上先鋒植物主要有冠芒草、鋒芒草和茵陳蒿等，其生態(tài)價(jià)值主要包括土壤保護(hù)、提供動(dòng)物棲息場(chǎng)所和碳固定。先鋒植物的根系較深，能夠穩(wěn)固土壤，減少水土流失和土壤侵蝕，這有助于保護(hù)土壤資源，維護(hù)土壤的肥力和質(zhì)量。先鋒植物可以為鳥類、昆蟲和小型哺乳動(dòng)物等野生動(dòng)物提供棲息地和食物資源。先鋒植物通過(guò)光合作用固定大氣中的二氧化碳，并將其轉(zhuǎn)化為有機(jī)物質(zhì)，有助于穩(wěn)定氣候環(huán)境。

3.3 黃河下游三角洲濕地先鋒植物的生態(tài)價(jià)值

黃河下游三角洲濕地部分區(qū)域土壤養(yǎng)分含量較低、含堿量較大且地下水深埋。該區(qū)域先鋒植物主要有堿蓬、檉柳和蘆葦?shù)?，其生態(tài)價(jià)值主要包括改善土壤質(zhì)量和水質(zhì)。先鋒植物可通過(guò)吸收鹽分來(lái)改善土壤質(zhì)地，使土壤逐漸更適宜植物生長(zhǎng)。黃河三角洲的天然植被組成較簡(jiǎn)單，以耐鹽植物為主。其中，堿蓬是一種吸鹽型鹽生植物，能夠通過(guò)吸收大量鹽離子來(lái)調(diào)節(jié)土壤中離子平衡，具有極強(qiáng)的耐鹽性，是進(jìn)行生態(tài)修復(fù)的先鋒物種[14-16]；檉柳根系發(fā)達(dá)，為泌鹽植物，可通過(guò)吸收土壤鹽分調(diào)節(jié)自身滲透壓，以適應(yīng)高鹽度環(huán)境[17]。先鋒植物的根系具有過(guò)濾和吸收作用，可以幫助改善水體水質(zhì)，減少水體中氮、磷等污染負(fù)荷。濕地植物蘆葦對(duì)重金屬具有很強(qiáng)的吸附能力[18]，有助于保持湖泊、河流和沼澤的生態(tài)健康。

4 黃河流域主要先鋒植物的經(jīng)濟(jì)價(jià)值分析

4.1 飼用

草本先鋒植物多分布在黃河流域西部干旱和半干旱地區(qū)的畜牧區(qū)。這些先鋒植物不僅具有一定的生態(tài)價(jià)值，而且在畜牧業(yè)中發(fā)揮著重要作用。先鋒植物具有快速生長(zhǎng)的特點(diǎn)，能夠在短期內(nèi)提供大量的飼草。如蘆葦營(yíng)養(yǎng)成分好，粗蛋白質(zhì)含量高，無(wú)毒、無(wú)害，一年四季均可利用，不僅可以青割供家畜飼用，還可曬制干草進(jìn)行青貯[19]。先鋒植物為畜牧養(yǎng)殖提供了豐富的飼料來(lái)源，對(duì)于干旱和半干旱地區(qū)的畜牧業(yè)發(fā)展具有重要的支撐作用。

4.2 藥用

部分先鋒植物具有重要的藥用價(jià)值。如蘆葦葉可以治療霍亂，而蘆莖、蘆根可以清熱生津，除煩止嘔[20]；沙蒿根、莖、葉和種子均可入藥，具有祛風(fēng)濕、清熱消腫等功效[21]；茵陳蒿制湯可治瘀熱[22]，在臨床方面，茵陳蒿可治療肝膽及婦科疾病[23]。先鋒植物提供了重要的藥用資源。

4.3 食用

部分先鋒植物不僅可藥用還可食用，提供了更多的食物選擇。如以沙蓬種子為主要原料生產(chǎn)的“沙米醋”，具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[24]。茵陳蒿富含維生素C和維生素B，以及人體所需的多種微量元素和氨基酸，具有一定保健功能，可作為野菜食用[25]或用于研制保健飲料[26]。先鋒植物的食用價(jià)值主要體現(xiàn)在其營(yíng)養(yǎng)成分和食品創(chuàng)新加工等方面，提供了多樣化、營(yíng)養(yǎng)豐富的食物選擇。

5 結(jié)語(yǔ)

本文選取黃河上、中和下游區(qū)域的部分典型先鋒植物，綜合評(píng)估了其在維持生態(tài)平衡、生物多樣性及保持土壤等方面的生態(tài)價(jià)值，同時(shí)探討了先鋒植物作為飼料、藥材和食物等可持續(xù)利用方面的潛在經(jīng)濟(jì)價(jià)值。黃河流域先鋒植物在生態(tài)和經(jīng)濟(jì)方面展現(xiàn)出重要價(jià)值，對(duì)該地區(qū)的可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)平衡發(fā)揮著重要作用。生態(tài)方面，先鋒植物通過(guò)穩(wěn)固土壤、調(diào)節(jié)水文循環(huán)和提供棲息地等方式維護(hù)生態(tài)系統(tǒng)的健康。經(jīng)濟(jì)方面，先鋒植物具有廣泛的應(yīng)用潛力，已被應(yīng)用于醫(yī)藥、食品和畜牧業(yè)等領(lǐng)域，為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展提供了新的動(dòng)力。實(shí)踐中，先鋒植物的重要性得到廣泛認(rèn)可，但其合理利用和保護(hù)有待進(jìn)一步加強(qiáng)。此外，對(duì)先鋒植物的開發(fā)利用需要進(jìn)一步深入研究，以確保其在經(jīng)濟(jì)上的可持續(xù)性和環(huán)境友好性。未來(lái)需繼續(xù)加強(qiáng)對(duì)黃河流域先鋒植物的保護(hù)和利用研究，以促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展和維護(hù)生態(tài)平衡。

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