淺談小桐子樹種在干熱河谷地區(qū)生態(tài)種植的優(yōu)勢(shì)

鄭天水

(云南省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院，云南 昆明 650051)

1 小桐子樹種的生物學(xué)特性及主要用途

1.1 小桐子樹種的生物學(xué)特性

1)小桐子樹俗稱麻瘋樹(JatrophacurcasL.)，又名小桐子、膏桐、臭油桐、桐油樹、芙蓉樹等，多年生木本油料植物，屬大戟科(Euphorbiaceae)小桐子屬(JatrophaF.)落葉灌木或小喬木，原產(chǎn)地為南美洲。小桐子樹高2～5m，主干不明顯，分枝較多，主干和小枝幼時(shí)青綠色，老時(shí)主干樹皮光滑近白色,主干和枝肥壯，莖中空。

2)小桐子的葉呈圓形至卵圓形，紙質(zhì)互生，長(zhǎng)約6～18cm，寬5～15cm，基部心形，頂端短尖，葉全緣或3～5淺裂，正面亮綠色，無毛，背面灰綠色，幼時(shí)葉脈被微柔毛，老時(shí)無毛，基出掌狀脈5-7，側(cè)脈3～6對(duì)，葉柄長(zhǎng)約3～18cm，托葉小。

3)聚傘花序腋生，長(zhǎng)6～10cm，花單性，雌雄同株，雄花黃綠色，花梗3～5mm，萼片5枚，長(zhǎng)約4mm，基部合生，雄蕊10枚，外輪5枚離生，內(nèi)輪花絲下部合生，雌花淡綠色，花梗于花后伸長(zhǎng)，萼片離生，花后長(zhǎng)約6mm，雌雄花期9-10月，花期均較長(zhǎng)。

4)子房卵圓形，表面無毛，一般3室，每室有1枚胚珠，花柱頂端2裂。蒴果橢圓狀或球形，長(zhǎng)2～3cm，果實(shí)幼時(shí)綠色，逐漸變黃，干時(shí)為黑棕色，單果重3.6～4g ,每果一般有種子3枚, 種子含油率一般在20%～40% 之間。

5)種子為黑色、橢圓形，長(zhǎng)15～20mm，直徑11mm。 小桐子的主桿和根枝近肉質(zhì)，組織中空松軟，含水分和漿汁多。

1.2 小桐子樹種的生態(tài)學(xué)特性

小桐子屬喜光的陽性植物，較適應(yīng)曖熱氣候，抗病蟲害能力強(qiáng)，根系粗壯發(fā)達(dá)，具有很強(qiáng)的耐干旱和耐瘠薄的能力，對(duì)土壤條件要求不高，在砂石礫質(zhì)土壤、粗骨性土壤上均能生長(zhǎng)，巖石裸露超過50%的地方也有小桐子造林成功的案例。在土層深厚、質(zhì)地疏松、透水性好的坡積土壤上生長(zhǎng)迅速健壯，結(jié)實(shí)量也較高。反而在土壤粘重、板結(jié)、土層薄的環(huán)境下生長(zhǎng)不良，結(jié)實(shí)量也少，農(nóng)戶常把小桐子種植于溝邊路旁、房屋前后和田邊地角作為四旁樹和綠籬，這些地方生長(zhǎng)良好，果實(shí)產(chǎn)量較高。

1.3 小桐子樹種的造林方法

小桐子的造林可采用植苗、播種、扦插等方式，成活率均在85%以上。小桐子的苗木培育通常情況下又采用種子育苗和扦插育苗兩種方法。選取優(yōu)良種子和插穗后進(jìn)行種子和插穗條的處理并整理好苗床，一般在3月份進(jìn)行播種(或扦插),種子發(fā)芽出土率在90%以上，小桐子枝條的分蘗能力強(qiáng)生長(zhǎng)快，扦插成苗率也在85%以上。7月-8月份后育好的苗就可以出圃用于上山造林。小桐子一般在造林后2-3年開始結(jié)果，種植5年進(jìn)入盛產(chǎn)期，管理得當(dāng)在30-50年果實(shí)產(chǎn)量相對(duì)穩(wěn)定,平均公頃產(chǎn)量約4500kg。

1.4 小桐子樹種的主要用途

小桐子用途廣泛，不僅果實(shí)有用，根、莖、葉等整個(gè)植株都可以利用，經(jīng)濟(jì)價(jià)值很高，可以說小桐子全身都是寶，被研究專家譽(yù)為“黃金樹”。其主要用途有：

1)生物能源的油料樹種，小桐子的種子主要用于提煉生物柴油、航空煤油、潤(rùn)滑油等，小桐子油在安全性、兼容性、燃燒性、資源再生性、對(duì)環(huán)境污染性等方面的性能和性狀表現(xiàn)是國(guó)際公認(rèn)的優(yōu)良生物能源油料，而且小桐子原料油提取加工的方法簡(jiǎn)單易學(xué)，所使用的設(shè)施設(shè)備要求不高，普通食用油加工設(shè)備就可以使用，加工成本較低。

2)生物化工原料樹種，小桐子的種子還可用于化工原料的提取，如生物肥料、粗甘油、高端生物菌肥、潤(rùn)滑劑、肥皂等，是優(yōu)質(zhì)的原料樹種。

3)生物藥用樹種，小桐子種子油具有峻瀉作用，種子中還含有止血成分，能顯著縮短凝血酶元時(shí)間、出血時(shí)間及血凝時(shí)間，對(duì)治療跌打腫痛、骨折、創(chuàng)傷，皮膚瘙癢，濕疹，急性胃腸炎有一定的療效。其毒性蛋白雖對(duì)血液有傷害引起中毒，但其中某些成分還具有抑制蛙心、降低血壓、抑制呼吸的作用。枝、莖、葉、種殼、果皮等廣泛用于提煉制作生物農(nóng)藥、醫(yī)用甘油、中醫(yī)藥成藥配方等。近年來，從小桐子葉中獲得抗菌、抗病毒、抗腫瘤的活性成分，具有較高的醫(yī)用價(jià)值。

4)可用作動(dòng)物飼料，小桐子油粕、濾渣等脫毒后可用于生產(chǎn)飼料和蛋白。

5)小桐子果殼粉碎后可用作人工菌種植的基質(zhì)，果殼還可以作為制造機(jī)制木炭的原料。

6)造林綠化和生態(tài)種植的優(yōu)良樹種，小桐子樹種對(duì)環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，生長(zhǎng)快速，造林技術(shù)簡(jiǎn)單，對(duì)立地條件不苛求，可廣泛用于國(guó)土綠化、庭園綠化美化、生態(tài)脆弱區(qū)的修復(fù)、水土流失治理等首選樹種。

2 干熱河谷區(qū)特殊氣候環(huán)境條件及成因

2.1 干熱河谷的概況

干熱河谷是指高溫、低濕河谷地帶，區(qū)域內(nèi)光熱資源豐富，氣候炎熱少雨，水土流失嚴(yán)重，生態(tài)十分脆弱。云南省的干熱河谷面積近1.5萬km2，占全國(guó)干熱河谷區(qū)面積近一半。主要集中于金沙江、紅河上游地區(qū)，其他區(qū)域也有零星分布，主要也集中于怒江、瀾滄江、南盤江等幾條江河流域。

2.2 干熱河谷的成因

干熱河谷的形成是由復(fù)雜的地理環(huán)境和局部小氣候綜合作用而產(chǎn)生的結(jié)果。當(dāng)河谷區(qū)域內(nèi)的水氣凝結(jié)時(shí)，引起熱量釋放和濕度降低，空氣溫度反而增加，區(qū)域內(nèi)光照豐富，氣候變得炎熱少雨，水土流失嚴(yán)重，生態(tài)十分脆弱。伴隨干熱河谷氣候還有奇特的“焚風(fēng)效應(yīng)”和“山谷風(fēng)局地環(huán)流效應(yīng)”等自然現(xiàn)象，使得干熱河谷地區(qū)水分過渡損耗，導(dǎo)致森林植被稀少且恢復(fù)十分困難，由于能在缺水環(huán)境下生存的植物種類較少，區(qū)域內(nèi)大面積的土地荒蕪，植被覆蓋率低，區(qū)域內(nèi)在雨季土壤侵蝕加劇，山坡表土大量流失，特殊的干、熱氣候條件使得這些地區(qū)的生態(tài)環(huán)境惡劣,生態(tài)系統(tǒng)脆弱。

2.3 干熱河谷區(qū)域發(fā)展的不利因素

干熱河谷地區(qū)特殊的干、熱氣候條件嚴(yán)重制約了植物生長(zhǎng)和森林植被的恢復(fù)與發(fā)展，植被系統(tǒng)甚為脆弱，一旦開發(fā)不當(dāng)，就會(huì)誘發(fā)干熱河谷分布面的不斷擴(kuò)大，原有的森林、草原會(huì)被吞噬，河谷坡面退變?yōu)楦蔁岷庸鹊纳鷳B(tài)景觀，危害到人類的生存和發(fā)展。特別在近幾年滇中地區(qū)干旱少雨的環(huán)境下，出現(xiàn)了種后無收的現(xiàn)象，大大減少了干熱河谷地區(qū)農(nóng)民的收入，加劇了干熱河谷地區(qū)的貧困程度。如果再有“焚風(fēng)”過境，氣候?qū)⒆兊酶友谉岷透稍铮秃孟袷歉烧簟吧Ｄ谩币粯?，?qiáng)大的“焚風(fēng)”將會(huì)造成干旱和森林火災(zāi)，對(duì)生態(tài)保護(hù)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶來十分不利的因素。

3 小桐子樹種在干熱河谷區(qū)生態(tài)種植的優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用價(jià)值

根據(jù)小桐子生物學(xué)特性及其用途,在干熱河谷地區(qū)種植小桐子有較大的優(yōu)勢(shì)和推廣應(yīng)用的良好價(jià)值。

3.1 小桐子樹種種植能在一定程度上改善干熱河谷地區(qū)的生態(tài)環(huán)境

小桐子樹種是較能適應(yīng)干熱河谷地區(qū)生長(zhǎng)的樹種之一，小桐子生長(zhǎng)快、抗干旱和耐瘠薄，人工造林易成活，在干熱河谷地區(qū)種植，能較快提高干熱河谷地區(qū)的森林覆蓋率，使原本空無一草一木光禿禿的河谷坡地長(zhǎng)滿小桐子。小桐子是落葉灌木(小喬木)，繁殖能力極強(qiáng)，枝多葉密而且葉片較大，葉片容易腐化，每年秋末、冬初當(dāng)年生的小桐子葉全部脫落，在地表面鋪滿一層樹葉，待樹葉腐化后就增加了土壤的有機(jī)質(zhì)含量，從而提高了土壤肥力。有了植被覆蓋就能有效改變干熱河谷地區(qū)的土壤條件和地貌結(jié)構(gòu)，植物的蒸騰作用可以增加了空氣濕度，改善炎熱氣候，植被還能涵養(yǎng)水源和保持水土，有效的減少水土流失的發(fā)生，提高了干熱河谷地區(qū)土壤的含水量和空氣濕度。小桐子可以充分利用貧瘠山地規(guī)模發(fā)展，能大面積實(shí)現(xiàn)荒山荒地的綠化美化，凈化了空氣，調(diào)節(jié)了氣候，改善了干熱河谷地區(qū)的生態(tài)環(huán)境，同時(shí)改善了區(qū)域內(nèi)的人居環(huán)境。

3.2 小桐子在干熱河谷地區(qū)的種植，能減少自然災(zāi)害的發(fā)生

小桐子樹種在干熱河谷地區(qū)種植成功，能快速提升區(qū)域內(nèi)山坡地表的植被覆蓋度。小桐子樹根、莖、枝、葉等含水量大，不易燃燒，樹體冠幅大，可有效遮蓋地表草本等地被物，預(yù)防和減少森林火災(zāi)的發(fā)生。由于小桐子根系發(fā)達(dá)，保水固土能力較強(qiáng)，能有效提高山體土壤的保水固土能力，從而有效減少了坡面的水土流失，降低了區(qū)域內(nèi)發(fā)生山體滑坡及泥石流的等級(jí)。大規(guī)模種植小桐子，能快速有效地提高區(qū)域的森林覆蓋率，改善了干熱河谷地區(qū)的生態(tài)環(huán)境，因此能減少水土流失和有效預(yù)防森林火災(zāi)等自然災(zāi)害的發(fā)生，對(duì)保護(hù)生態(tài)環(huán)境起到積極的作用(圖1)。

3.3 推廣小桐子燃油的利用，能降低二氧化碳等有害氣體的排放

小桐子樹種生物燃油是清潔能源，其硫含量、二氧化碳排放量、廢氣排放顆粒值等關(guān)鍵技術(shù)上均優(yōu)于國(guó)內(nèi)0#柴油，達(dá)到了歐洲Ⅱ#排放標(biāo)準(zhǔn)。等量的小桐子油和石化柴油相比，小桐子油燃燒排放的二氧化碳只是石化柴油的一半，排放的二氧化硫僅是石化柴油的十分之一。因此推廣小桐子等生物燃油，可以大幅降低二氧化碳和二氧化硫等有害氣體的排放，建設(shè)成片的小桐子林就等于是建設(shè)了一個(gè)穩(wěn)定的二氧化碳消解系統(tǒng)，對(duì)生態(tài)環(huán)境建設(shè)與保護(hù)發(fā)揮重要作用。

3.4 種植小桐子能提高干熱河谷地區(qū)土地利用率，增加農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)收入

干熱河谷地區(qū)本來就氣候炎熱，干旱少雨，適宜生長(zhǎng)的物種稀少，由于干旱原因，常規(guī)化農(nóng)耕作業(yè)卻無法實(shí)施種植，土地利用率低下，出現(xiàn)大片的山地荒蕪現(xiàn)象，逐漸向沙化或荒漠化方向演變，如果遇到持續(xù)多年的干旱天氣，將會(huì)導(dǎo)致干熱河谷地區(qū)山地種植出現(xiàn)減產(chǎn)欠收的情況，嚴(yán)重的地方出現(xiàn)了絕產(chǎn)無收。這種情況在原本就相對(duì)干旱的滇中干熱河谷地區(qū)尤為突出。多年來，滇中干熱河谷地區(qū)的村民只能在河邊種植面積極其有限的零星少量農(nóng)地，很多坡耕地都丟荒。小桐子樹種的生命力極強(qiáng)，具有很好的抗逆性，抗干旱和耐貧瘠，易成活、生長(zhǎng)快，對(duì)立地條件不苛求，種植技術(shù)相對(duì)簡(jiǎn)單，種植成本低，是干熱河谷地區(qū)最適宜種植和推廣的樹種之一。在干熱河谷地區(qū)大規(guī)模推廣種植小桐子樹，能有效提高干熱干旱條件下土地的利用率。小桐子具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，僅從果實(shí)產(chǎn)值來說，每株小桐子結(jié)實(shí)量為4kg/株·年，每公頃的年平均產(chǎn)量在5250kg以上，按目前小桐子收購(gòu)價(jià)2.5元/kg計(jì)算，小桐子每公頃一年的收入為13125元。小桐子進(jìn)入盛產(chǎn)期后產(chǎn)量相對(duì)穩(wěn)定，管理得好一般可以持續(xù)30-50年，因此在干熱河谷地區(qū)種植小桐子并發(fā)展相關(guān)產(chǎn)業(yè)，能為當(dāng)?shù)剞r(nóng)民增加經(jīng)濟(jì)收入提高生活水平，為擺脫貧困開辟一條新的路徑。

3.5 種植小桐子快速形成森林植被，能改良土壤，促進(jìn)土地活化

在干熱河谷區(qū)，由于氣候環(huán)境條件的特殊性,大部分地區(qū)相對(duì)海拔較低，適宜當(dāng)?shù)胤N植的植物種類有限，植被恢復(fù)十分困難，不少沙化或荒漠的土地?zé)o法利用。小桐子正好適宜種植，因此干熱河谷地區(qū)推廣種植小桐子，可以很快形成大面積的森林群落，有利于干熱河谷地區(qū)森林植被和森林景觀的恢復(fù)與形成，有利于形成高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境和人居環(huán)境，促進(jìn)區(qū)域性水、土、氣的良性循環(huán)。此外，小桐子樹的生物生產(chǎn)量大，枯枝殘落物量亦大，有利于土壤腐殖質(zhì)的積累，對(duì)土壤改良和促進(jìn)土地活化，提高土地利用率具有重要的作用。

3.6 對(duì)脫貧致富推動(dòng)新農(nóng)村建設(shè)具有十分重要的意義

小桐子具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，其果實(shí)、根、枝、葉均能全株開發(fā)利用，可以說小桐子全身是寶。小桐子種子壓榨提煉為生物柴油和航空煤油以及潤(rùn)滑油等，樹皮、葉、根和乳汁中含有多種成分的生物藥源，可提取制作生物醫(yī)藥和生物農(nóng)藥，果殼還可以用于木炭制作原料，煉油的中間產(chǎn)品還可以提取蛋白用作飼料等。小桐子屬多年生的植物，栽植技術(shù)簡(jiǎn)單，管理粗放，其抗逆性和適應(yīng)性極強(qiáng)，又耐干旱瘠薄，種植不需要良田好地，造林和管護(hù)成本較低，植株生長(zhǎng)迅速，經(jīng)濟(jì)效益穩(wěn)定可靠，特別適合我省干熱河谷經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)規(guī)?；N植。大規(guī)模種植小桐子并積極發(fā)展小桐子多種價(jià)值的綜合開發(fā)利用等深加工產(chǎn)業(yè)，帶動(dòng)生物化工、生物藥業(yè)、藥材原料種植業(yè)、飼料業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)、人工菌種植業(yè)、機(jī)制木炭等其他產(chǎn)業(yè)發(fā)展。結(jié)合各地方社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況和林情林況，充分利用退耕還林和荒山綠化以及生態(tài)修復(fù)工程，因地制宜地為山區(qū)林農(nóng)開拓一條創(chuàng)業(yè)增收道路。多年來，聯(lián)合國(guó)和歐盟將小桐子樹廣泛應(yīng)用于貧困地區(qū)的生態(tài)建設(shè)，并作為扶貧的重大項(xiàng)目加以扶持。對(duì)發(fā)展林業(yè)經(jīng)濟(jì)、挖掘農(nóng)業(yè)生態(tài)產(chǎn)業(yè)方面的潛力，推動(dòng)新農(nóng)村建設(shè)都有十分重要的意義。

4 結(jié)語

在當(dāng)前綠色發(fā)展的征程中，在廣大干熱河谷地區(qū)應(yīng)重新思考小桐子在生態(tài)建設(shè)中的作用和對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的意義。這些地區(qū)急待生態(tài)修復(fù)和重建，然而可供選擇綠化的樹種又很有限，恰好小桐子在這些地區(qū)又是適生樹種，而且通過近十多年的開發(fā)研究已積累了豐富的造林經(jīng)驗(yàn)和開發(fā)利用的研究成果。我們應(yīng)該以恢復(fù)生態(tài)環(huán)境，增加植被總量，加強(qiáng)生態(tài)建設(shè)為主要目標(biāo)，最大限度恢復(fù)小桐子樹種在干熱河谷地區(qū)的常態(tài)化種植。加大造林綠化投入，為踐行習(xí)近平總書記關(guān)于“綠水青山就是金山銀山”，的發(fā)展理念，實(shí)現(xiàn)改善生態(tài)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)社會(huì)綠色發(fā)展的目標(biāo)。