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沙拐枣属植物--吐鲁番沙漠植物园的镇园之宝
时间:2018-05-25  来源:新疆吐鲁番沙漠植物园  作者:潘伯荣 师玮  点击:

  编者按:在联盟刚刚发起关于植物园社会责任案例征集时,潘柏荣老师就立刻留言问道:“字数有要求吗?”没想到一个月后,潘老师就将这篇文章发给了我们。洋洋洒洒的文字虽在向我们讲述吐鲁番沙漠植物园与沙拐枣的故事,但也不经意间流露出老一辈植物园人为地方建设发展所作出的努力,特此向他们致敬。

       作者介绍
       潘伯荣:男,汉族,1946年1月生,天津市人。曾任中国科学院新疆生态与地理研究所党委书记、副所长、学术委员会主任。现任吐鲁番沙漠植物园名誉主任。
       师玮:女,中国科学院新疆生态与地理研究所,副研究员


  凡是到过吐鲁番沙漠植物园的人可能都会感觉到, 在近100 hm面积的园区里,见到最多的植物是沙拐枣(Calligonum spp.)。沙拐枣的确是吐鲁番沙漠植物园的骨干植物,它们不仅是吐鲁番沙漠植物园的创建与发展的重要参与者和见证者,还是干旱荒漠区生态建设的重要贡献者。沙拐枣属植物一直伴随着吐鲁番沙漠植物园的成长和发展,可以说沙拐枣属植物就是吐鲁番沙漠植物园的镇园之宝。

  一、是“枣”非“枣”的植物

  1987年1月,吐鲁番沙漠植物园收到了一封天津的来信,写信的刘宁是一位离休的老革命干部,他从天津《今晚报》上看到了关于吐鲁番沙漠植物园“硕果累累的沙拐枣”的报道,来信索要我们引种的沙拐枣的接穗,因为他在收集红枣的品种。可见,这位老同志把沙拐枣理解成了红枣的品种了。

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来自天津引种沙拐枣接穗的信件

  蓼科沙拐枣属的植物是干旱区(半干旱区)沙漠和戈壁上广泛分布的旱生或超旱生植物,是中亚和亚洲中部荒漠植被的重要建群植物之一,在亚洲、欧洲南部和非洲北部均有分布。由它们和其它荒漠植物所组成的群落,成为了亚、非干旱地区典型的荒漠植被。该属植物还是干旱荒漠植物区系中的一个古老的成分。

  上世纪五十年代末,原苏联的治沙专家彼得洛夫从中亚烈彼帖克将两种梭梭(Haloxylon spp.)、两种木本碱柴(Salsola spp.)、乔木状沙拐枣(C. arborescens)和头状沙拐枣(C. caput-medusae)等固沙植物引进中国,重点结合宁夏腾格里沙漠沙坡头铁路防沙开展引种扩繁、特性研究和造林试验;当时,中国科学院治沙队的专家也注意调查了国内的沙拐枣属植物,这说明沙拐枣属的植物是很好的固沙植物。鉴于该属植物种类较多,在荒漠生态系统中的地位重要,许多种类又是优良的防沙固沙灌木,在沙漠治理中应用前景广阔。

  二、不毛之地见新绿

  吐鲁番是著名的“风库”,位处原吐鲁番县的红旗公社(现在的恰特喀勒乡)西缘的九万亩(6000公顷)风蚀、流沙地,这里的风沙源区正是吐鲁番大风的主风线,每年春季的风沙肆虐,给农业造成很严重的危害,严重威胁位处下缘红旗农场、红旗大队、解放一大队、先锋大队和红星大队农业生产和社员生活(以上都是原来的称呼)。这里基本上是“不毛之地”,只能在冬水渠沟(冬季排放坎儿井农闲水的渠沟)里零星见到一些骆驼刺、鹿角草和芦苇等植物。有效治理这片风蚀、流沙地是当地地方政府和群众的迫切愿望。植树造林,防风治沙,改善生产环境,成了当地社会经济发展所面临的急迫需求。

  1970年4月8-9日,一场长达29小时的10级以上大风使吐鲁番全县小麦、棉花、高粱、葡萄、瓜菜不同程度遭受损失,其中小麦受灾面积达1733.3 hm,坎儿井淤沙停水24道,坎儿井被沙填埋27260 m,农渠被埋74690 m。随后5月2日又遭遇第二场时间长达10小时的10-12级大风,全县严重受灾作物面积为916.1 hm,坎儿井被沙填埋2897 m,葡萄减产15%~20%,红旗公社成了重灾区。新疆生物土壤研究所(现新疆生态与地理研究所)治沙小组的科技人员应当地政府邀请来到了这片不毛之地,与吐鲁番县林业站的科技人员、红旗公社遭受风沙危害严重的红旗农场(现奥依曼坎儿孜村)、红旗大队(现杜刚坎儿孜村)、先锋大队(现吐鲁番克村)、解放一大队(现杜四坎儿孜村)和红星大队(现拉木伯公相村)的抽调的20户“社员”一起开始了治理风沙灾害的实验研究,并于1972年3月2日成立了吐鲁番红旗治沙站。

  1972年,新疆生土所的科技人员获得国家科委和农林部“西北黄土高原和沙荒大面积植树造林技术的研究”项的经费资助,在这片万亩流沙区拉开了治理风沙的帷幕。我们通过实地考察和国内调研,针对吐鲁番地区的气候、土壤和风沙危害特点,从中国西北各沙区广泛引种具有抗风、固沙和耐旱特性的10多种乔、灌木和草本植物,进行育苗和种植试验,除沙拐枣属植物之外,还有两种梭梭、柽柳(Tamarix spp.)、胡杨(Populus euphratica)、花棒(Hedysarum scoparium)、柠条(Caragana korshinskii)、老鼠瓜(Capparis spinosa)、沙枣(Elaeagnus angustifolia)等。

  在降水稀缺的吐鲁番地区,利用冬季坎儿井常年流淌的农闲水,对沙荒地进行一次性灌溉,翌年春季沙地彻底解冻基本是在3月中旬,这是开始植树的最佳时机。我们经过引种试验,仅依靠冬季一次性灌溉,最后筛选出的最理想植物是艾比湖沙拐枣(C. ebi-nuricum)、头状沙拐枣、乔木状沙拐枣和泡果沙拐枣(C. junceum)。

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观测沙拐枣实生苗的生长(1973年5月)

  这些早期试验种植的艾比湖沙拐枣、头状沙拐枣、乔木状沙拐枣和泡果沙拐枣现在已经长得很高了,并且阻挡固定了很多流沙,形成了小沙山,成为吐鲁番沙漠植物园的一个参观景点。

  我们就是在吐鲁番极其艰苦恶劣的条件下,经过近几年的努力,克服重重困难,从一次又一次失败中获得科学的经验,终于取得成功,在这片不毛之地增添了新绿。也为吐鲁番地区利用冬季农闲水一次性冬灌大面积营造沙拐枣固沙林提供了科学依据和方法,这也为吐鲁番沙漠植物园的创建奠定了基础。

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原吐鲁番县红旗公社西缘的流沙地和风蚀地如今已经增添了新绿,固定了流沙

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早期试验田已经成为植物园的参观景点之一

  三、新疆第一个植物园的诞生

  1975年,为了巩固和推广已经取得的防风治沙和沙生植物引种研究成果,深入开展固沙植物的引种、繁殖、选择以及生物生态学特性的研究,由新疆生物土壤沙漠研究所、新疆八一农学院林学系、吐鲁番县林业站和吐鲁番红旗治沙站4个单位联合规划,在已营建的大面积人工固沙灌木林中,划出7 hm土地筹备建设了“沙漠植物系统标本园”和约2 hm的引种实验苗圃。

  当时这个植物园的规划,可能是最小气的植物园一个规划,是在1972年治理这片流沙所做的“红旗公社治沙园林场”规划的基础上, 确定了一个条田8 hm(120亩)的土地,除去解放一大队坎儿井的占地,仅剩0.7 hm(105亩)有效使用面积,就像围棋棋盘布局一样,非常规矩的东西设计8块,南北设计11块,共计88个相同面积大小的地块;安排每种植物的布局,木本植物平均都是按照7株×7株定植。在该条田南北向的中间设计一条步道贯穿,并与东西向设计的三条步道相连接,同时东西和南北还设计了引水渠道。同时,在西边的一个条田中仅平整了0.14 hm(2亩)地作为引种实验苗圃。                              

  为了建好这个植物园,1975年秋天,我们调研了甘肃省民勤治沙站沙生植物园。民勤沙生植物园隶属甘肃省治沙研究所,位处武威地区民勤县的治沙站,是1974年创建的,是在大面积梭梭人工固沙林地和天然红柳、白刺灌丛植被上带上建立的。民勤开展大面积固沙造林实验是在上世纪六十年代初,该地年平均降水量为110 mm,当时仅靠一碗水定植梭梭苗,用粘土做防护沙障,建成的人工梭梭林。民勤沙生植物园也是规整式的设计,只是面积比我们植物园大将近千亩地,其中,还将自然植被和古城遗址也包含在内。他们植物园的名称虽然叫“沙生植物园”,但是防护林的树种也收集,仅杨树就收集了10多个种和品种。我们去学习、调研时,发现当地林带的沙枣和梭梭固沙林开始出现衰败现象,其原因是地下水位下降所造成的。

  这次调研学习,为我们建设吐鲁番沙漠植物园给与了很大帮助。首先是植物园的名称,我们决定叫“吐鲁番沙漠植物园”,宗旨就是引种收集干旱荒漠区的各类植物,不仅局限在“沙生植物”这个范畴;第二就是植物园的景观,也不再局限我们规划成“棋盘式”的标本园,将大面积沙拐枣固沙林也包括在内;第三就是为植物园用水方面提供了重要启示,没有水保证,别说大面积的沙拐枣灌木林会出现衰败,植物园定植的植物也无法保证正常生长和成活。

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吐鲁番沙漠植物园规划图及考察民勤沙生植物园

  四、水是沙漠植物园的命脉

  在降水稀缺的吐鲁番地区,利用冬季坎儿井常年流淌的农闲水,对沙荒地进行一次性灌溉,大面积的沙拐枣固沙林就是依靠一次冬水灌溉后种植成功的。    

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利用坎儿井对流沙整地后进行冬灌

  沙拐枣以后不再浇灌,这会不会也像民勤沙生植物园的梭梭一样会出现衰败、甚至死亡。为此我们进行了一个调查:在当时植物园最南边的沙拐枣林内,挖了一个近6 m的深坑,每个土层采挖沙拐枣的根系,测量其长度并称重,同时取土样测量土壤含水量。就在炎热的夏季,气温四十多度,沙拐枣的灌丛也不能给我们带来阴凉,整整辛苦近一周时间,获得了科学结论。

  水平根系发达的沙拐枣,在极端干旱条件下,植物根系趋水的生物学特性使得沙拐枣垂直根系也发育很好,就在5 m多的土层里还可见有它的毛细根,而这里的地下水埋深10 m多,土壤里毛管水已经使得五至六米的土壤有些湿润,所以证明,大面积沙拐枣固沙林在短时间不会衰败死亡,但是,每隔3-4年必须补浇一次冬水才行。近四十年的事实已经说明了这个结论的正确性。

  虽然大部分已定植在植物园的植物多属耐旱的类型,主要靠冬天一次的灌溉基本能保证其正常生长。但是,引种收集植物的前期苗木培育要有水资源保证,植物园里种植的中生植物都要有水保证才行。随着植物园定植的植物逐渐增多,许多引自半干旱荒漠区的植物需水量大,吐鲁番夏季又特别炎热,每年还需要补水几次才行,仅靠冬水和定期的供水已经不能保证植物正常成活生长。

  在中国科学院院生物学部、吐鲁番市人民政府和恰特卡勒乡人民政府的大力支持下,1986至1987年在植物园苗圃旁打成一眼“火箭锥井”,该井深70 m,水量还可以,同时为植物园还配置了专项动力线,用于机井抽水。这样一来,植物园的用水问题得到了缓解。

  但是,在植物园苗圃旁打成这眼井因地下水位下降,井筒多年失修,供水量严重不足。1993年后,加上“民族草药圃”、“柽柳园”等几个新专类园建立后,缺水问题日渐突出,当时仅能保证最低限度供水,维持现有植物的生存。如仍维持现在的供水量(一眼机井)和落后的灌溉方式(明渠大水漫灌),新规划中拟建设的“荒漠珍稀特有植物迁地保护区”和“温带主要荒漠植被类型生态区”两个专类园的植物用水将无法保证。因此,向上级主管部门提出申请报废老井,在植物园新打一眼深井的报告获批,于2001年6月完成了近150 m深的打井任务,增加了水源供应。同时,我们又改明渠灌溉系统为节水的喷灌、滴灌和微灌系统,大幅度的提高了水利用率和灌溉面积。

  2007年在吐鲁番地区的大力支持下,在植物园新扩增的土地上又新打钢管机井3眼,总深度520 m,并完成配套井房(3座)的建设;改造了和新建了植物园的供电及灌溉系统,灌溉系统的主支管工程已全部安装到各个专类园,管线总长4980 m,植物园新规划的专类园灌溉系统均采用节水的滴灌设施。沙漠植物园建园发展的用水问题基本获得解决。大面积的沙拐枣灌木林也能隔年分区给与补充灌溉,大部分沙拐枣已经恢复生机,获得复壮并结实。

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如今大部分沙拐枣已经恢复生机并开始结实

  五、沙拐枣属植物的引种

  植物多样性是植物园的灵魂,活植物收集是保证多样性的根本。要加强植物园的建设,提高植物园的水平,就一定要大力加强活植物的收集。从某种意义上讲,植物园建设与发展的历史就是植物引种收集和繁殖培育的历史。

  第一批沙拐枣引种是在1971年,我们通过新疆林业科学研究所引进了艾比湖沙拐枣,通过直播种植试验成功后,1972年又从中国科学院沙坡头沙漠研究站引进了头状沙拐枣和乔木状沙拐枣。

  干旱荒漠区面积大、植物分布又很稀疏,因此,每次出野外引种植物的行程距离都很长。过去的交通和条件都不像现在,从乌鲁木齐到吐鲁番只能坐长途客车或火车过来。长途客车从乌鲁木齐碾子沟客运站早晨出发,通过崎岖的山路,翻山越岭,到吐鲁番都下午了,要走6-7个小时,再从吐鲁番客运站到沙漠植物园,要步行10 km多。尽管乘火车不太辛苦,可要多用一天时间,到大河沿(吐鲁番)火车站,必须等到早晨八点半买上客车票才能到吐鲁番县城。可以想象,我们去南、北疆其它地方引种出行的难度。

  且不说去一趟阿勒泰地区的布尔津县的路途时间(原先要三天才能抵达),吃住的难度更不用提。基本上只有住在县城招待所或沿途的旅店里,一日三餐也只有招待所或旅店才能解决,虽然使用粮票买饭,可是一般县城里的饭馆很少。我们在布尔津县城对面沙漠里采种、采标本,因时间来不及再从去县城的吊桥返回(招待所开饭时间快到了),否则我们就没有晚饭吃了,我们只能从额尔齐斯河里游过去,赶回招待所吃晚饭。这一回我们从布尔津和哈巴河两县沙漠里,组织当地农民大量采集红皮沙拐枣(C. rubicundum)果实,一次性引回吐鲁番满满的一解放牌卡车种子。这是1974年夏季的一次规模最大的引种,在此之前,1973年11月,我们带车去精河县,从新疆林业科学研究所在沙井子的治沙站引回了他们库存的所有的沙拐枣种子,约近5000 kg,装了南京牌双驱卡车近半车,这次的沙拐枣种类较多,包括了艾比湖沙拐枣、泡果沙拐枣(C. junceum)、白皮沙拐枣(C. leucocladum)、三列沙拐枣(C. trifaricum)和心形沙拐枣(C. cordatum)等。

  即便我们用单位的汽车外出考察引种,还是很辛苦。沿途加油和吃饭都不方便,车上备有汽油桶、准备好干粮(主要是馕-维吾尔族的一种烤饼),汽车出了故障,我们还要帮助师傅修理。记得1979年7月我们从青河县去奇台县的路上,北塔山刚发过洪水,我们的南京越野卡车被陷在将军戈壁的湿地里,折腾到天黑也没出来。荒漠的温差很大,戈壁滩晚上还是很冷的,前半夜燃烧篝火,后半夜我们只能都挤在卡车上过夜,好在卡车上有帆布顶棚,每个人还有一件皮大衣。

  第三次大量引种是在1977年秋季,我们派人乘长途客车前往甘肃省金塔县,请当地林业局协助引回分布在河西走廊沙漠分布的蒙古沙拐枣(C. mongolicum)、甘肃沙拐枣(C. chinense)、戈壁沙拐枣(C.gobicum)等。这已经是结合植物园建设,采取专属引种的方法,广泛引进各种沙拐枣,而后的引种都是少量的,而且引种工作一直延续不断,引种概况如下:

  1977年  小沙拐枣(C. pumilum)       东疆鄯善引进种子、野生苗;
  1977年  塔里木沙拐枣(C. roborovskii)    南疆若羌引进种子;
  1977年  无叶沙拐枣(C. aphyllum)        北疆霍城引进种子
  1977年  密刺沙拐枣(C. densum)       北疆霍城引进种子及野生苗;
  1980年  东疆沙拐枣(C. klementzii)       北疆奇台引进种子;
  1980年  蒙古沙拐枣(C. mongolicum)      甘肃民勤沙生植物园引进种子;
  1984年  库尔勒沙拐枣(C. kuerlese)      南疆库尔勒引进种子和插条;
  1985年  英吉莎沙拐枣(C. yingisaricum)     南疆喀什地区引进种子;
  1989年  柴达木沙拐枣(C. zaidamense)      宁夏沙坡头引进种子;
  2002年  若羌沙拐枣(C. ruoqiangense)    南疆米兰引进种子;
  2003年  阿拉善沙拐枣(C. alaschanicum)   内蒙古阿拉善引进种子;
  2005年  塔克拉玛干沙拐枣(C.taklimakanense)  南疆沙漠公路引进种子;
  2005年  东疆沙拐枣(C. klementzii)        北疆奇台引进种子;
  2008年  粗糙沙拐枣(C. squarrosum)        北疆奇台引进种子;
  2008年  褐色沙拐枣(C. colubrinum)       北疆奇台引进种子;
  2013年  重齿沙拐枣(C.crispum)        北疆布尔津引进种子; 
  2013年  吉木乃沙拐枣(C. jemiunaicum)    北疆黑山头引进种子

  自2005年 5 月中旬开始至2007年,我们依托国家自然科学基金项目的支持,开展了多次野外考察引种,行程20000 km,本次考察范围广阔,东临内蒙古自治区的二连浩特,西至北疆地区的精河地区,北起新疆阿勒泰地区185 团,南到南疆的若羌地区,共涉及了中国的七大沙漠:塔克拉玛干沙漠、古尔班通古特沙漠、巴丹吉林沙漠、腾格里沙漠、柴达木沙漠、库木塔格沙漠和乌兰布和沙漠。调查20 多个居群,40 多个样方,采集植物标本1970 份,单株沙拐枣果实400 多号。后于2011年至2013年我们又依托国家自然科学基金项目的支持,开展了多次野外考察引种,行程10000 km多,分别对分布在新疆南疆、北疆和东疆等地的沙拐枣属植物进行补充考察,分别开展不同物种的样方调查和不同居群果实的采样。

  在上述工作的基础上,建立了面积为1 hm2 的“沙拐枣属植物种质资源圃”,资源圃开始收集沙拐枣刺果组种质资源636 个个体,每个个体3-5株;后又收集国外沙拐枣属植物的种质资源近90株,其中, 2009年1月从利比亚撒哈拉沙漠引回阿尔塔沙拐枣(C. comosum)一个居群4株个体的少量果实;2009年6月从乌兹别克斯坦喀孜勒库姆和费尔干纳谷地沙漠采集了泡果沙拐枣(C. calliphysa),小果沙拐枣(C. microcarpum) ,绵毛沙拐枣(C. eriopodum),乔木沙拐枣(C. arborescens),密刺沙拐枣(C. densum)等约10余个种的果实,涉及7个野外居群的21个样方的85株沙拐枣属植物。沙拐枣属植物种质资源圃共收集采自国内外近115 个野外居群和若干单株。同时,对所有采集的沙拐枣不同居群、不同个体的标本和果实,在吐鲁番沙漠植物园标本室建立了沙拐枣植物腊叶标本库和果实标本库。

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沙拐枣属植物种植资源圃

  专属引种法-与植物地理学差示法比较接近,但研究对象主要是自然区系植物;而且生态历史分析法也是在专属引种的基础上选用的理论方法。专属引种的理论和方法推动了植物园对沙拐枣属植物的科研工作(如承接植物志的编研,育苗造林规程的编制等)。我们从1971年开始引种沙拐枣属植物一直到现在,不知跑了多少路,遭遇多少风险,有时出野外引种因物候原因收获很小;因为育苗遇到的意外,有的植物已经不只是引种一次了,虽然国产沙拐枣的种类不多,但是花费了不少力气和心血。可以骄傲地说,吐鲁番沙漠植物园是我国迁地保护沙拐枣植物资源最多的植物园,可能在全球范围也排第一。

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国内外引种沙拐枣属植物片花

  六、沙拐枣属植物的研究

  沙拐枣属植物的研究是从应用研究到应用基础研究,最后又同基础研究结合,是从植物引种驯化逐步深入到植物分类和保护生物学的方向。

  沙拐枣属植物的前期研究主要针对其种苗学和造林学,先后就“沙拐枣造林治沙”、“沙拐枣特性与栽培技术”、“沙拐枣扦插育苗”等撰文发表。从1976年开始,吐鲁番沙漠植物园走上了以“科研促建园的”发展模式。先后完成的“吐鲁番优良治沙植物(乔、灌、草)引种及选择试验研究”、“沙生乔灌草固沙造林试验研究”和“吐鲁番大面积固沙造林试验研究”等研究课题取得了重大成果,分别获得了全国科学大会、新疆科技大会、中国科学院、国家林业部和新疆维吾尔自治区的多次奖励。1982年,我们又得到了中国科学院生物学部重点课题“优良固沙植物引种驯化研究”的资助。以上所有项目(课题)都涉及到了沙拐枣属植物的研究内容。包括:1)种子特性;2)茎枝繁育特性;3)种子(插条)育苗技术;4)直播和扦插造林技术;5)固沙效益与防护效益;7)生态效益;8)经济效益(饲用、薪柴价值);9)虫害防治等方面。

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沙拐枣属植物前期研究成果

  我们从1986年申报国家自然科学基金“新疆珍稀濒危植物引种与特性研究”2004年 “国产沙拐枣属特有种分类地位的确定”项目获得资助后,陆续又争取到有关沙拐枣属植物研究的国家科技部、基金委和中国科学院的相关项目7个,包括:“中亚沙拐枣属植物研究及种质资源保护建设平台”(科技部国际合作项目),“应用DNA序列探讨新疆沙拐枣属刺果组植物的分类”(基金委面上基金项目),“新疆沙拐枣属植物分子系统学研究”(中科院西部之光项目),“蒙古沙拐枣种群复合体物种生物学初探”(基金委青年基金项目),“同域分布沙拐枣属植物杂交与迁地保护”(基金委青年基金项目)“蒙古沙拐枣种群及其复合体物种生物学研究”(中科院西部之光项目),“新疆分布沙拐枣属植物地理替代格局的生态原因与进化原因”(基金委面上基金项目)等,对沙拐枣的研究逐步涉及到: 1)生理生态;2)形态解剖;3)细胞学;4)经典分类;5)系统进化;6)植物化学;7)生态地理;8)群落结构;9)谱系地理学;10)繁殖生物学;11)分子生物学;12)群落建园理论与实践;13)田间种质圃建设; 14)数据库建设等。累计在国内外针对沙拐枣属植物研究发表论文近50篇,培养博士和硕士研究生10名,获发明专利1项,计算机软件登记2项。

  七、沙拐枣属植物的推广应用

  沙拐枣属植物是具有多种经济利用价值的资源植物。其开花盛期花朵累累,花香宜人,香气扑鼻,既是蜜源植物,也是香料植物。其茎干的发热量高,与“荒漠活煤”梭梭相媲美,发热量近同普通原煤。造林第二年的头状沙拐枣可产鲜材15 t/hm2,第三年为30 t/hm2,如能在吐鲁番生长期多补充灌溉几次水,造林第二年可达85 t/hm2,是理想的生物能源。其材质坚硬,还可用来制作纤维板。沙拐枣的嫩枝、幼果和头一年干枯细枝,可作骆驼和羊的饲料。各种沙拐枣同化枝(叶退化)的营养成分有差异,经测定:水分7.2-11.8%,粗蛋白11.7-17.7%,粗纤维14.5-23.1%,粗脂肪0.9-1.8%,无氮浸出物43.0-54.7%,灰分5.6-11.9%,磷0.20-0.44%,钙1.05-2.70%。沙拐枣还有药用价值,据国外报道,煮叶用于治疗肾绞痛,呼吸系统疾病如咳嗽,以及牙齿疼和皮肤湿疹等疾病。

  沙拐枣属植物的丛枝茂密翠绿,株型各异,尤为美观的是形态不同的各种果实,成为美化环境的极好材料。幼果期果实形态美丽,色彩鲜艳,观赏价值极高。

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沙拐枣属植物艳丽的幼果

  沙拐属植物最重要的应用价值是防风固沙的性能,耐干旱、抗风蚀、适沙埋的特性,不仅在荒漠生态系统中起到建群作用,也是干旱区生态恢复与重建的优良灌木。

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塔里木沙漠公路绿化工程的沙拐枣                        准噶尔沙漠水利工程建立的沙拐枣护渠林

  植物园对沙拐枣植物资源引种驯化和繁育的最终目是为了异地保护和开发利用。沙拐枣属植物的开始推广应用是在吐鲁番地区,上世纪七十年代中期,就引起当地各县林业部门的重视,组织基层领导和农民到吐鲁番沙漠植物来参观、学习。

  沙拐枣作为需水少的防风固沙先锋植物,得到诸多人的青睐。尤其是我们植物园的“沙生乔灌草固沙造林试验研究”项目1978年获全国科学大会奖和新疆科技大会奖后,加上我们在多次新疆乃至全国相关学术会议上的交流介绍,引起了新疆乃至西北地区许多林业部门,以及植物园(树木园)同行对我们选用的沙拐枣属和柽柳属植物的关注,来信、来函索取种子、苗(条)的很多(图18),截止1987年不完全统计,近50个单位先后累计引种近百次,既有生产应用单位,也有科研单位。

  吐鲁番沙漠植物园先后向新疆各地和西北有关的风沙灾害地区提供的沙拐枣苗木或插条达上百万株(根),种子数十吨,为沙拐枣属植物的推广应用做出了很大贡献,充分发挥了植物园开发植物资源的作用。一个植物园能给应用单位一次提供1000 kg数量的植物种子,这可能也是少有的。

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各地有关单位引种沙拐枣等植物的联系函

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内蒙古大量引种沙拐枣用于沙漠飞播造林

  诸多单位在实施防风固沙、沙漠化防治等生态建设项目中,引用沙拐枣属等植物后取得明显的效果,有的项目所取得的成果还获得奖励表彰,如:“莫索湾沙漠化防治措施研究” 1988年获新疆科技进步奖二等奖;“策勒流沙治理试验研究”1989年获自治区科技进步二等奖,1990年获得国家科技进步三等奖,1995年6月17日,在世界第一个“防止荒漠化和干旱日”获联合国环境规划署“全球土地退化和荒漠化控制成功业绩奖”;“塔克拉玛干沙漠南缘—绿洲过渡带生态环境区综合治理技术及试验示范研究”1996年获中国科学院科技进步三等奖和国家“八五”攻关科技成就奖;“塔中油田生物防沙绿化示范工程技术”2000年获新疆科技进步二等奖;“石西油田沙漠绿化示范”2002年获新疆科技进步三等奖;“塔里木沙漠公路综合防护关键技术开发与应用” 2004年获新疆科技进步二等奖;“塔里木河中下游荒漠化防治与生态系统管理研究与示范”2007年获新疆科技进步二等奖;“塔里木河中下游绿洲农业与生态综合治理技术”2008年获国家科技进步二等奖等。上述说明,沙拐枣属植物的推广应用所产生的生态效益、社会效益和经济效益是非常显著的。

       更可喜的是,沙拐枣属植物不再局限于它们的应用价值,现在已经形成了“沙拐枣文化”,成为干旱区良好环境的代表,也为吐鲁番沙漠植物园增加了更新一个层次的内容。

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吐鲁番市沙拐枣文化艺术节

  八、展望

  “引种、研究和推广应用”三步曲的工作方式为吐鲁番沙漠植物园获得诸多科研成果奠定了基础,而且,吐鲁番沙漠植物园先后承担的诸多课题及其获得的成果都同沙拐枣有着密切关系,这些成果主要有:“沙生乔灌草固沙造林试验研究”1978年获全国科学大会奖, 新疆科技大会奖;“吐鲁番大面积固沙造林试验研究”1981年获中国科学院科技成果二等奖, 1982年获林业部科技成果三等奖;“优良固沙植物生态生物学特性研究”1988年获新疆科技进步二等奖;“优良固沙植物引种驯化研究和沙漠化防治措施研究”1989年获中科院科技进步二等奖;“高吸水性树脂研制及其应用试验研究”1989年获新疆科技进步三等奖;“新疆沙漠化防治措施综合研究” 1992年获国家科技进步三等奖;“干旱地区防护林体系建设与水分平衡研究”1995年获中国科学院科技进步三等奖;“干旱荒漠区植物资源迁地保育研究及其生态建设应用” 2015年获新疆科技进步一等奖。

  然而,沙拐枣属只是干旱荒漠区植物资源中的一个类群,是中国荒漠种子植物区系成分中属数(378属)的0.3%;全部沙拐枣也只占总种数(1217种)近2%;对于吐鲁番沙漠植物园的引种工作而言,沙拐枣属的引种只占目前全园收集植物属数(374属)的0.3%,种数(约700种)的3.4%。

       干旱荒漠区的自然生境多样,沙拐枣属植物在长期适应恶劣条件的过程中,形成了各种各样的、具潜在经济价值和生态价值的物种(含变种)与遗传基因,包括能够适应生物和非生物逆境(抗病虫、抗寒、抗旱、抗高温、抗风沙、抗贫瘠、抗盐碱等)与观赏性强的表型基因和速生基因等,可为干旱区受损生态系统恢复、城市生态园林系统建设和乡土植物资源产业化提供了丰富的种质资源。

  吐鲁番沙漠植物园对沙拐枣属植物的引种与研究的工作并未结束,尽管已收集到的国产沙拐枣属植物的全部,并结合大面积固沙造林的工作,建立了沙拐枣防风固沙的示范样板区和推广应用的展示区;结合中国科学院生物局和植物园工作委员会专项支持的“沙拐枣专类园”建设任务;结合国家科技部的专项支持建立了“沙拐枣属植物种质资源圃”和“《沙拐枣属植物科技信息平台》网页”;有效地提升吐鲁番沙漠植物园在专类植物研究方面的科技创新能力。但是,待研究的问题还有很多,以不同居群为代表建立的种质资源圃有待充实与完善;对已采腊叶标本和种子标本的整理及其信息数字化、标准化;“沙拐枣网页”已设计的相关内容(各个数据库)有待充实完善,并实现英文网页建设和共享服务等。

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《沙拐枣属植物科技信息平台》网页

  我们还计划开展全球沙拐枣属的研究,在国产沙拐枣属植物种质资源迁地保护的基础之上,逐步将引种区域从中亚拓展到西亚、欧洲南部和非洲北部的自然分布区,广泛收集世界分布的所有沙拐枣属种类,及其丰富的变异类群,增加吐鲁番沙漠植物园沙拐枣专类园区的遗截图传多样性,建立以不同居群为代表的田间种质资源圃;建成突出荒漠植被特点的群落样地,适度引入其它伴生的灌木和多年生草本植物,增加园景建设内容和专类园的内涵。争取成为世界上保存沙拐枣属植物物种最丰富的种质资源库和研究中心,为沙拐枣属植物的分类和系统演化研究、多样性保护研究和资源合理开发利用提供更多、更新的理论依据与植物种质资源储备。

 

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