(一)柠条的生物学特性
柠条(Caragana sp.)是豆科(Fabaceae)锦鸡儿属(Caragana)植物栽培种的俗称。天然柠条林在我国主要分布于甘肃、宁夏、内蒙古巴丹吉林沙漠东南部、西鄂尔多斯自然保护区、毛乌素沙漠、乌兰布和沙漠及陕西榆林地区,一般多零星出现,主要分布在半固定、固定沙地或分布于具有各种基质的薄土层地以及岩石风化物上(牛西午,2003)。锦鸡儿属植物在宁夏有12 种、2 个变种,天然分布主要在贺兰山及灵武、盐池、中宁、同心、海原等中北部干旱荒漠地带。由于环境变化及人工干扰等因素的影响,野生种群逐渐缩小,在宁夏干旱半干旱区随着人工种植面积的不断扩大,建群种逐渐被人工种植的柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii)、小叶锦鸡儿(Caragana microphylla)和中间锦鸡儿(Caragana liouana)所取代,从而使这一优势资源得到了很好的保护及有效的利用(温学飞等,2005)。
柠条锦鸡儿为灌木,分枝能力较差,有时呈小乔木状,高1~4 m。老枝黄灰色或灰绿色,有光泽,幼枝被白色柔毛。叶簇生或互生,羽状复叶;托叶在长枝者硬化成长刺,长3~7 mm,宿存;叶轴长3~5 cm,密被白色长柔毛,脱落;小叶6~8 对,椭圆形或倒卵状圆形,长7~10 mm,宽2~7 mm,先端圆或锐尖,很少截形,有短刺尖,基部宽楔形,两面密被白色长柔毛。花梗长6~15 mm,密被柔毛,关节在中部以上,很少在中下部;花萼管状钟形,长8~9 mm,宽4~6 mm,密被短柔毛,萼齿三角状或披针状三角形;花单生,花冠蝶形,黄色,长20~23 mm,旗瓣宽卵形或近圆形,瓣柄长为瓣片的1/4~1/3,翼瓣长圆形,先端稍尖,瓣柄与瓣片近等长,耳短小,齿状;子房披针形,无毛。荚果扁,披针形或长圆状披针形,长2.5~3.5 cm,宽6~7 mm,先端短渐尖。种子椭圆形或球形。花期5月,果期6月(中国科学院中国植物志编辑委员会,1993)。
小叶锦鸡儿为矮小灌木,高1~2 m。多分枝,老枝深灰色或黑绿色,幼枝被丝质柔毛,直立或弯曲。长枝上的托叶硬化成针刺,长4~7 mm,宿存;偶数羽状复叶;叶轴长2.5~5 cm,密被白色短柔毛;小叶5~10 对,椭圆形或倒卵状椭圆形,长3~8 mm,宽2~7 mm,先端圆或尖,具刺尖,基部楔形,两面密被灰白色短柔毛。花单生;花梗长约1 cm,密被绢状柔毛,常在中部以上具关节;花萼管状钟形,长9~12 mm,宽5~7 mm,密被短柔毛,萼齿宽三角形,长约2 mm;花冠蝶形,黄色,长2~2.5 cm,宽约1.5 cm,先端尖,基部具短爪,旗瓣宽卵形,长约2.5 cm,翼瓣长椭圆形,长3.3~3.5 cm,瓣柄长为瓣片的1/2,耳短,齿状,长约2 mm,龙骨瓣椭圆形,瓣柄与瓣片近等长,长2~3.3 cm,爪稍短于瓣片,耳极短,圆形,基部截平;雄蕊10 枚,二体;子房无毛或下部疏被短绒毛。荚果圆筒形,稍扁,长4~5 cm,宽4~6 mm,具锐尖头;花柱宿存,暗褐色或黑褐色,无毛,厚革质。种子红色。花期5~6月,果期7~8月(中国科学院中国植物志编辑委员会,1993)。
中间锦鸡儿为矮小灌木,形态与小叶锦鸡儿、柠条锦鸡儿相似,为二者的中间类型或杂交种,高0.7~1.5 m。多分枝,老枝黄灰色或灰绿色,幼枝被丝质柔毛,枝条伸长;长枝上的托叶硬化成针刺,长4~7 mm,宿存;叶轴长1~5 cm,密被白色长柔毛,脱落;羽状复叶有3~8 对小叶,椭圆形或倒卵状椭圆形,先端圆或急尖,具短刺尖,基部阔楔形,两面密被灰白色短柔毛;花通常单生,或簇生于短枝上,花梗长10~16 mm,中上部有关节,很少在中下部;花萼管状钟形,长7~12 mm,宽5~6 mm,密被短柔毛,萼齿三角状;花冠蝶形,黄色,长20~25 mm,旗瓣宽卵形或近圆形,瓣柄长为瓣片的1/4~1/3,翼瓣长圆形,先端稍尖,瓣柄与瓣片近等长,耳不明显;子房无毛。荚果扁,披针形或长圆状披针形,长25~35 mm,宽5~6 mm,先端短渐尖。种子红色。花期5月,果期6月(中国科学院中国植物志编辑委员会,1993)。
(二)柠条的生态学特性
柠条原生质的黏滞性高、弹性强、透性大、抗脱水能力强、可溶性糖含量高、束缚水和自由水的比值高,从而具有耐旱的特性;柠条具有很强的抗寒性,能抵御-30℃~-40℃的严寒,而且抗热性极强,开始受热害的温度是46℃,抗热极限温度为48℃~49℃;柠条也耐盐碱,柠条苗可以在pH 6.5~10.5 的土壤上正常生长(牛西午,2003)。
柠条由于耐干旱、抗逆性强,是我国西北荒漠半荒漠主要固沙造林优良树种,也是干旱、荒漠地区生态系统恢复与重建的最重要的植物资源。(www.daowen.com)
柠条人工造林方式一般有直播和植苗两种(卢海燕,2018),通常植苗造林的成活率要高一些,不管采用哪种方法,柠条种子的质量对其发芽出苗影响较大。人工栽植的柠条第四年以后进入成林抚育管理期,这一时期柠条萌芽能力强,如果不及时更新,植株会衰老,生长缓慢,经平茬后柠条的生长能力更强,生长年限也会延长。
人工种植柠条林可以削弱风力,降低风速,减轻土壤风蚀作用,增多土粒,将风蚀变为沉积,再加上林内有枯落物的堆积,最终使沙土容重变小,并可增加氮、钾与腐殖质的含量,特别是加快钾的积累(薛久洲等,2018)。柠条可改善土壤物理性状,提高土壤酶活性,增加有机质和全氮含量,从而改善土壤肥力;柠条根系发达,有较强的固氮能力,根系分泌的有机酸降低了根际pH,活化了根际土壤难溶性养分,提高了养分有效性,表现出极强的生态适宜性;柠条林带、林网能够削弱风力,降低风速,直接减轻林网保护区内的土壤风蚀(牛西午,2003)。
(三)柠条的应用价值
柠条不仅有重要的生态价值,而且有较高的经济价值。
柠条枝叶主要营养成分是粗蛋白质、粗纤维、粗脂肪、粗灰分、无氮浸出物、木质素等,另外还含有少量的果糖、葡萄糖以及多种氨基酸,营养丰富,营养成分虽低于苜蓿,但比一般秸秆要高,是优良的牲畜饲料。通过科学加工与调制的柠条饲料,可用来饲养牛、羊等草食家畜。柠条种植是一个一举多得的“绿色产业”,是解决“人畜争粮”和“猪牛争料”矛盾的重要途径之一(温学飞等,2005)。此外,柠条锦鸡儿还含有香豆素、类黄酮类和生物碱等功能性物质,对动物的生长起着重要的作用。目前,柠条在动物生产中的应用主要集中在反刍动物上(薛久洲等,2018)。
柠条灌木的木纤维较长、韧性强,适用于人造板和造纸;柠条纤维板抗力大、强度高、弹性强,兼具消声及绝缘、隔热、保暖等功能,有广阔的应用市场;柠条的热值是标准煤的70%,显著高于玉米等农作物秸秆,是非常优良的薪炭材;以柠条粉碎料为主要基质,添加适量玉米芯和其他配料,可显著提高食用菌的生长速度,缩短生产周期,提高平菇等食用菌的产量(卫永太和宋旭东,2016)。
柠条还可作为蜜源植物和药用植物进行开发和利用(田树飞和毛可桢,2007)。柠条植株的各个部分都具有药用价值,主治头晕、心悸、高血压等,还具有滋阴补血等功效。根含生物碱、皂苷、淀粉等,有滋补强壮、活血调经、祛风利湿的作用;花可以治头晕耳鸣、小儿消化不良等症;种子含油脂14%左右,可炼工业用润滑油;柠条种子油可以代替豆油用来制造醇酸树脂漆,也可以代替亚麻油用于制造水溶性电泳漆;干馏的油脂是治疗疥癣的特效药;柠条在经济效益和防护效益上所发挥出的重要功能,逐渐引起人们的高度重视(张继敏等,1996;牛西午,2003)。
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