中国盐碱地分布

中国盐碱地分布中国盐碱土分布现状及耐盐碱植物开发与盐碱地治理2009年6月26-27日，天津滨海国际会展中心举行了“2009国际生物经济大会”，公司一些同事有幸参加了第九分会场“生物资源与生物多样性”，专场该分会场主要内容为探讨水污染和城市有机垃圾污染治理、抗旱抗盐草类及林木、盐碱地改良、生态植被恢复等方面应用生物技术的最新进展与发展趋势；研讨能源植物、经济树林、纤维植物、油脂植物、芳香植物、食用植物等植物资源以及微生物资源、人类遗传资源与海洋生物资源的挖掘和利用。其中由中国林业科学院张华新演讲的“中国盐碱土分布现状及耐盐碱植物开发与盐碱地治理”使我们收获不小，具体内容做了简要整理。该报告从中国盐渍土的分布与类型、中国盐生植物资源、盐生植物资源的合理利用与保护、盐生植物的耐盐性及其育种、盐生植物在改良盐碱地土壤中的作用五个方面进行了阐述。一、中国盐渍土的分布与类型中国盐碱土的分布比较广，由于统计的口径不一样，导致它的说法、面积不一样，但是我们认为中国盐碱土的面积约一亿公顷，相当于中国十八亿亩的耕地面积，可以了解到它具有很大的开发利用潜力。其中，滨海盐碱地是我国重要的盐碱地土地类型，现有一万八千多公里的海岸线，分布位置比较广。我国盐碱土分布区是根据它的土壤类型和气候条件变化决定的，分为滨海盐渍区、黄淮海平原盐渍区、荒漠及荒漠草原盐渍区、草原盐渍区四个大类型。图1中国盐碱土类型分布图二、中国盐生植物资源在大面积的盐渍土里，盐生植物是特有的生态系统，里面滋生着很多特别的耐盐碱植物，根据现在的统计、科学调查与记录，我国耐盐碱植物种类大概500多种，其中赵可夫等（2002）调查统计，共有502种（变种），隶属71科，218属；徐恒刚（《中国盐生植被及盐渍化生态》，2004）介绍了：323种，隶属31科，133属。世界上共有6000多种，因此，我国耐盐碱植物总资源在世界耐盐碱植物种类中占有很重要的地位。中国耐盐碱植物资源分为八大分区，包括内陆盆地极端干旱盐渍土分布区；内陆盆地干旱盐渍土分布区；宁蒙高原干旱盐渍土分布区；东北平原半干旱半湿润盐渍土分布区；黄淮海平原半干旱半湿润盐渍土分布区；滨海盐渍土分布区；西藏高原高寒和干旱盐渍土分布区；热带滨海盐渍化沼泽分布区。根据耐盐植物的不同类型分为表1中国盐生植物的类型类型分类植被热带海滨常绿阔叶红树林盐生灌丛盐生荒漠盐生草甸沉水盐生植被生态水生盐生植物中生盐生植物旱生盐生植物热带港湾盐生植物——红树林生理泌盐盐生植物真盐生植物假盐生植物三、中国盐生植物资源的利用与保护盐碱地植物资源是很宝贵的，一旦被破坏，恢复起来是很困难的，因此，对于不同地区生长的盐碱地植物资源的开发利用原则要遵循以下几点：资源保护为主，适度开发为辅；综合和可持续利用；统筹规划，合理布局，规模经营；开展田间种植试验、加强耐盐机理、机制的研究。现在盐生植物根据其利用价值分类为：食用盐生植物，如碱蓬、甘草等；药用盐生植物，如锁阳、补血草等；饲用盐生植物，如大米草、滨藜等；工业用盐生植物，如草木犀、芦苇等；绿化观赏盐生植物，如铃铛刺、白麻等；生态防护盐生植物，如盐穗木、梭梭等。几种比较有开发潜力的植物，如白刺，内陆盐碱地、滨海盐碱地大量生长的；沙枣，世界温带盐碱地都有生产的；枸杞、柽柳、胡杨，其中胡杨是温带荒漠盐碱地区唯一的一种乔木树种；还有种子里含有油脂，具有很高开发价值的盐角草。当前耐盐植物资源的具体保护措施有以下几个途径：①建立盐生植物园，如山东东营建立的盐生植物园，但面积仅有2公顷；另外就是天津滨海的盐碱植物科技园，这是我国第一个针对耐盐碱植物的专类科技园区，这里包括耐盐碱植物园、科学研究基地、耐盐碱植物的繁殖基地与示范基地，规模比较大、比较全。②建立耐盐碱植物种质基因库，天津滨海建立的耐盐碱植物种质资源基因库已经收集了一百六、七十种种质基因。③建立以盐生植物为重点的自然保护区，如我国的红树林自然保护区（海南岛红树林自然保护区）。四、植物的耐盐性及其育种植物的耐盐机理包括渗透调节，即合成并积累有机溶质，如脯氨酸、甜菜碱等；离子区域化，即无机离子的区域化分布；离子的选择性吸收，即增强对钾离子的吸收和对钠离子的外排；调节水通道蛋白的活性，水通道蛋白即水孔蛋白，包括液泡膜内在蛋白和质膜内在蛋白；维持膜结构的完整性，即SOD、POD、CAT酶活性升高，以修复损伤的膜系统。其中，无论是渗透调节还是离子区域化，均依赖于离子跨膜运输，与其有关的系统包括质子泵、离子通道、离子运输载体以及Na+/H+逆向运输载体。因此，根据以上耐盐机理，通过植物的经济性状、生理生化指标，找到一个合理的、简化的耐盐植物评价指标，为鉴定、评判耐盐植物及之后的推广和应用有着重要意义。盐碱植物的育种方法主要是通过种间和种内耐盐碱性状变异，这种方法潜力比较大（即传统的杂交育种方法），实例如澳大利亚的桉树、廊坊农林科学院的廊坊场1号、2号和3号、山东省林校的鲁杨31号、69号、70号和6号。另外，耐盐碱植物耐盐突变体的筛选过程为，固体愈伤组织液体悬浮细胞通过盐或海水等选择剂的胁迫培养，形成耐盐突变体植株，最后成为耐盐新品种。如完整的杨树耐盐植株（李玲等）、甜橙和酸橙耐盐细胞（Ben-Hayyfmh和Koehba）、完整的中华猕猴桃耐盐植物（王存喜等）、800多个耐盐无性系群众杨39植株（中国林科院）、完整的小青杨、小黑杨等杂种耐盐植株（赵茂林）。还有就是植物耐盐碱基因工程的开发研究，主要是盐胁迫环境条件下，植物在分子水平上的生理和新陈代谢发生改变，目前，人们已经从植物中分离出抗盐的相关基因，利用基因工程手段，培育出具有高耐盐性的植物新品种。植物耐盐基因工程开发研究具有很大潜力，涉及到的基因主要是脯氨酸、甜菜碱、多元醇及与代谢相关的基因、离子动态平衡的相关基因、蛋白质，还有一些与耐盐碱表达调控相关的基因、与减少氧化胁迫有关的基因。五、盐生植物改良土壤耐盐植物可改良盐碱土，这样的植物可作为先锋树种使用，如试验结果表明每公顷的盐地碱蓬和碱爪爪每年可以从盐碱土中分别吸收2294.6kg和2792.7kg的盐分（NaCl）；灌木树种白刺，基本上可以降低土壤表层盐分50%-70%。另外，通过植物回收盐碱土壤中的盐分，如盐地碱蓬的种植密度为15株/m2和30株/m2，则每年每亩地0-60cm土层中Na+含量将分别减少83kg和128kg，再将耐盐碱植物的生物盐、生物有机质进行产品开发。耐盐碱植物还可以减少土壤蒸发，阻止耕作层盐分积累（如表2），改良土壤肥力，盐碱植物种植后盐碱土中氮、磷、钾的含量都有提高（如表3）。表2不同耐盐植物改良土壤的效果植物土壤盐含量%土壤有机质含量%种植前种1年后净减少种植前种1年后净增加柽柳2.672.410.260.350.390.04白刺3.12.810.290.340.370.03蔓荆2.01.650.350.360.420.06罗布麻1.51.350.150.360.410.05碱蓬2.552.10.450.350.400.05沙枣1.281.070.210.360.430.07枸杞1.050.90.150.370.450.08种植盐生和耐盐植物一年后，与对照相比，盐碱土耕作层（0-60cm）的含盐量减少、有机质含量增加。表3不同耐盐植物改良土壤肥力效果植物土壤氮含量%土壤磷含量%土壤钾含量%种植前种1年后净增加种植前种1年后净增加种植前种1年后净增加柽柳0.020.030.012.53.20.7556611白刺0.010.020.012.63.50.960699蔓荆0.020.040.023.07.54.557658罗布麻0.020.040.023.26.33.161709碱蓬0.020.040.022.65.12.5556813沙枣0.030.060.033.06.53.568768枸杞0.040.070.033.26.83.4677811种植盐生和耐盐植物一年后，与对照相比，盐碱土中氮含量增加了50%-100%，磷含量增加了28%-150%，钾含量增加了14%-24%，土壤肥力改良效果显著，这是非常有好处的。最后，张华新讲了在天津大港引种试验的情况，筛选出的几个树种已经在山东、天津推广应用。并展示了几张图片，这个图是天津滨海地区盐碱植物的栽培模式示范，这是重盐碱地原土绿化示范，盐碱含量非常高。