柴達(dá)木盆地白刺種質(zhì)資源調(diào)查及利用前景研究

吉德娟，張得芳*，于 倩

(1.青海大學(xué)農(nóng)林科學(xué)院，青海 西寧 810016；2.青海高原林木遺傳育種實(shí)驗(yàn)室，青海 西寧 810016)

白刺為蒺藜科(Zygophyllaceae)白刺屬(Nitraria)落葉灌木，是荒漠和半荒漠地區(qū)的建群樹(shù)種。全球分布有12個(gè)種，在我國(guó)有8個(gè)種，主要分布在我國(guó)的西北部和北部地區(qū)。在青海天然分布有3種，分別是大果白刺、西伯利亞白刺和唐古特白刺，多分布于柴達(dá)木盆地的諾木洪、香日德、小柴旦、烏蘭、德令哈等地區(qū)的沙漠、綠洲邊緣[1]。白刺果實(shí)酸甜可口，被稱(chēng)為“第三代水果”，富含氨基酸、維生素、礦物質(zhì)元素、總黃酮等營(yíng)養(yǎng)成分和活性成分，具有健脾胃、滋補(bǔ)強(qiáng)壯、調(diào)經(jīng)活血、抗氧化的功效，還具有降血壓和降血糖的作用[2]，白刺果實(shí)中的紅色素是天然健康的食品色素。其枝、葉也具有豐富的營(yíng)養(yǎng)成分，可作為牲畜飼養(yǎng)優(yōu)良的飼料，枝條可作為防風(fēng)固沙材料和燃料。白刺種子富含不飽和脂肪酸，可入藥、制成化妝品等[3]。白刺在生態(tài)方面具有耐鹽堿、抗風(fēng)沙侵蝕以及耐干旱等抗逆特征，因此是我國(guó)北部地區(qū)優(yōu)良的防沙固土樹(shù)種，常與梭梭、檉柳等混交。

柴達(dá)木盆地天然分布的白刺中以唐古特白刺的資源量最大，王洪倫等在2012年的研究中指出，唐古特白刺在柴達(dá)木盆地分布約有2.3×105hm2[4]，但是在2020年拉熱的研究中，唐古特白刺總面積僅有1.0×105hm2，年產(chǎn)鮮果3.4×105t[5]，僅8年時(shí)間白刺面積減少一半多，鑒于白刺的經(jīng)濟(jì)、生態(tài)價(jià)值較高，但生境條件嚴(yán)酷，生態(tài)脆弱，因此野生資源開(kāi)發(fā)利用程度較低，所以本文對(duì)柴達(dá)木盆地白刺的分布和資源總量進(jìn)行調(diào)查，并對(duì)其果實(shí)數(shù)量性狀進(jìn)行調(diào)查分析，根據(jù)變異系數(shù)提出其選育指標(biāo)，為白刺的開(kāi)發(fā)利用奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 時(shí)間與地點(diǎn)

調(diào)查試驗(yàn)于2020年8月至9月在青海省柴達(dá)木地區(qū)進(jìn)行。

柴達(dá)木盆地處青海省西北部，主要在海西蒙古族藏族自治州，介于90°16′E-99°16′E、35°00′N(xiāo)-39°20′N(xiāo)之間，東西約800m，南北約300m,海拔2600-3000m。柴達(dá)木盆地屬高原大陸性氣候，冬寒夏涼，干旱少雨，雨熱同期，風(fēng)力盛行，年降水量從東南向西北遞減，年均溫在5℃以下[6]，年均相對(duì)濕度為30%-40%，據(jù)研究，柴達(dá)木盆地降水量和降水日數(shù)明顯增多，尤其以夏季增加最為顯著，氣候逐漸趨于變濕[7]。

1.2 調(diào)查儀器

手持GPS定位儀(品牌：南方，產(chǎn)地：中國(guó)，精度：3m)；電導(dǎo)率儀(型號(hào)：DDS-11A)；pH計(jì)(型號(hào)：PHS-25，精度：0.05)

1.3 調(diào)查與分析方法

于2020年8月至9月通過(guò)實(shí)地調(diào)查的方法。調(diào)查內(nèi)容包括白刺的種類(lèi)、伴生樹(shù)種、土壤調(diào)查、經(jīng)緯度等。采用Excel和SPSS軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 柴達(dá)木盆地白刺屬植物的種類(lèi)和分布情況

根據(jù)本次調(diào)查估算，柴達(dá)木地區(qū)的白刺資源約有3.9×105t(按照Arcgis的結(jié)果估算)包括唐古特白刺、西伯利亞白刺和大白刺，廣泛分布在柴達(dá)木盆地的諾木洪、宗加、巴隆、烏蘭、大柴旦、大格勒、德令哈、懷頭他拉、芒崖等地。柴達(dá)木盆地白刺資源經(jīng)度分布范圍為91°43′34.34″E-99°2′58.37″E，緯度分布范圍為36°10′39″N-37°54′17.79″N，經(jīng)度跨越范圍較大，整個(gè)柴達(dá)木盆地東西方向上幾乎都有分布，從緯度位置來(lái)看，白刺主要分布在盆地的中間位置，海拔分布范圍在2582m-3182m之間，相差600m。由此可見(jiàn)，白刺在柴達(dá)木盆地的分布范圍十分的廣泛，橫跨柴達(dá)木盆地東西，在盆地大部分地區(qū)分布，也說(shuō)明白刺的適應(yīng)和生存能力也很強(qiáng)。

白刺屬植物多生長(zhǎng)于沙漠、草原、湖邊沙地、荒漠荒地等地，據(jù)調(diào)查，白刺屬植物可以在草甸鹽堿土、沙壤土、湖濱鹽土、風(fēng)沙鹽土以及草原土等多種土壤類(lèi)型上生長(zhǎng)，土壤的pH從7.63到9.16都能生長(zhǎng)，白刺屬植物生長(zhǎng)的土壤全鹽含量差異較大，最小的0.7g/kg到最大的436.8g/kg都能良好生長(zhǎng)。柴達(dá)木盆地白刺屬植物極少有單一群落，通常都是與其他植物形成混交林，常見(jiàn)的伴生灌木有黑果枸杞、寧夏枸杞、檉柳、梭梭、紅砂、鹽爪爪、羅布麻、沙蒿和駝絨藜，常見(jiàn)的伴生草本有苦馬豆、賴(lài)草、蘆葦、乳苣、灰菜、芨芨草、苦苦菜、藍(lán)花棘豆、 豬毛菜、獨(dú)行菜、風(fēng)毛菊、海乳草、醉麻草、針茅、冰草、車(chē)前草、狼毒、華蒲公英、合頭草等(表1)。

表1 柴達(dá)木盆地白刺屬居群概況

續(xù)表

2.2 開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀及利用前景

根據(jù)調(diào)查估算柴達(dá)木地區(qū)的白刺資源約有3.9×105t，柴達(dá)木地區(qū)光照充足、溫差大，白刺屬植物果實(shí)具有很高的品質(zhì)，但是同時(shí)柴達(dá)木地區(qū)的白刺資源的開(kāi)發(fā)利用存在一定的問(wèn)題：如該區(qū)具有豐富的白刺種質(zhì)資源，但基本全部處于野生狀態(tài)。由于野生群體沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的、科學(xué)的管理和栽培措施，所以野生資源的產(chǎn)量不夠穩(wěn)定，能夠采收的量不穩(wěn)定，導(dǎo)致白刺資源利用率低；所調(diào)查的白刺分布類(lèi)型中，大多數(shù)是和檉柳，枸杞等的混合林，所以和枸杞資源同患的病蟲(chóng)害(蚜蟲(chóng)、白粉病等)較多，白刺自身還受到白刺古毒蛾、夜蛾、卷葉蛾和蜘蛛[8]的危害，由于沒(méi)有人工管護(hù)，白刺植株的死亡率較高；隨著氣候變化，柴達(dá)木部分地區(qū)降水量增加[7]，使得在沼澤地和湖畔分布的白刺林由于地下水位和湖水水位的上漲而不能適應(yīng)水淹環(huán)境而成片死亡，造成資源縮減。

野生的白刺具有抗寒抗旱，耐鹽堿，抗風(fēng)沙的突出特性，以及其果實(shí)表現(xiàn)突出的優(yōu)良性狀也有很多，這為白刺屬植物的選育提供了豐富的種質(zhì)資源。從20世紀(jì)初就有學(xué)者對(duì)白刺展開(kāi)了研究，后續(xù)也有很多學(xué)者對(duì)白刺的抗寒抗旱、耐鹽堿方面的生理特性和反應(yīng)機(jī)理[9-11]進(jìn)行了探討，以及在栽培、開(kāi)發(fā)利用等方面也提出了科學(xué)的理論和見(jiàn)解，但事實(shí)上，柴達(dá)木盆地的白刺資源開(kāi)發(fā)利用還很少，基于雄厚的研究基礎(chǔ)，將對(duì)白刺的理論研究投入到實(shí)際的開(kāi)發(fā)利用生產(chǎn)中去，對(duì)白刺價(jià)值的實(shí)現(xiàn)和提升具有重要的意義。在白刺的開(kāi)發(fā)利用過(guò)程[12]中，首先應(yīng)總結(jié)前人的開(kāi)發(fā)研究經(jīng)驗(yàn)，在此基礎(chǔ)上對(duì)柴達(dá)木盆地密集的白刺資源適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行人為的撫育，保持原有的資源量；其次，在充分調(diào)查的基礎(chǔ)上，提出針對(duì)于白刺不同利用價(jià)值的選育性狀、栽培管理規(guī)范，快速的選育優(yōu)良品種和擴(kuò)大生產(chǎn)；最后在開(kāi)發(fā)利用的同時(shí)，應(yīng)注重對(duì)野生資源的有效保護(hù)，完善野生種質(zhì)資源庫(kù)和基因庫(kù)的建立，使白刺的野生種質(zhì)資源生生不息。

3 結(jié)論與討論

白刺在柴達(dá)木盆地分布較為廣泛，從盆地東緣到盆地最西邊的茫崖都有分布，海拔從2582m到3182m，跨度600m的地方也都有分布，主要分布在荒漠，草原以及鹽堿沼澤邊的沙地和鹽堿土上，白刺的分布基本以和檉柳，枸杞等物種伴生，林地邊緣有部分散生，純林較少見(jiàn)。針對(duì)于白刺表型研究發(fā)現(xiàn)[13]，柴達(dá)木盆地唐古特白刺和大白刺遺傳變異類(lèi)型多，種質(zhì)資源豐富，且單果重和種子千粒重的變異系數(shù)較大，可作為品種改良的重要指標(biāo)，通過(guò)綜合比較所調(diào)查群體的品質(zhì)性狀，可魯克湖方向處的唐古特白刺果實(shí)比較大，果肉較厚，可在該群體進(jìn)行下一步的優(yōu)選工作。調(diào)查過(guò)程中還發(fā)現(xiàn)，大白刺的果實(shí)大且皮厚，相比于唐古特白刺和西伯利亞白刺更有利于鮮果的保存和長(zhǎng)距離運(yùn)輸，因此可加大對(duì)大白刺的開(kāi)發(fā)利用進(jìn)行研究。