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盐碱地上的征服者

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  盐碱地上的征服者
  2013-01-06 06:00:00 来源于:百科知识
  在我们生活的地球上,有些地区的土壤中含有大量盐碱成分,它们是植物生长的大敌:白花花的盐碱地上几乎寸草不生,因此盐碱地又被人们称为“地球之癣”。它不仅难看,而且难于治理,因而成为世界性环境难题。
  但就在这样的恶劣环境中,人们也能看到植物顽强的身影。


  盐碱之伤
  什么是盐碱地呢?所谓盐碱地,是指土壤中既有盐土,又有碱土;且土壤中可溶性盐类含量相当于干土重的1%以上,有的可达3%以上。盐土,是土壤中氯化钠和硫酸钠含量较多的土壤;碱土,是指土壤中碳酸钠和碳酸氢纳含量较多的土壤。
  我国现有约27万平方千米的盐碱地,其中有1/4属于耕地。盐碱地给人们的生产和生活带来了无尽的烦恼。
  对于植物来说,土壤中的盐碱离子浓度过高(主要为氯离子和钠离子),也会对其正常生长发育造成危害。
  一般情况下,当土壤含盐量在0.2%以下时,对植物生长不会有任何妨碍;土壤含盐量在0.2%~0.5%时,仅对幼苗有危害,在这样的土壤上,人们可以种植普通的庄稼;土壤含盐量在0.5%~1%时,大多数植物便不能生存了,只有少数耐盐植物,如棉花、苜蓿、番茄、西瓜、甜菜等,才能生存;当土壤含盐量超过1%时,农作物很难生长,只有少数耐盐性极强的野生植物才能存活。
  那么,盐碱地对植物会造成哪些危害呢?
  土壤中过多的盐碱对植物的危害是多方面的:
  改变土壤结构。盐碱可造成土壤板结,土壤结构性差,灌溉后,土粒很容易自动分散,并形成结皮,进而阻止水分渗入和降低土壤贮水能力,使土壤的通气量和水分传导能力降低。
  造成植物生理干旱。土壤中高浓度的盐分使土壤渗透压提高,造成植物吸水困难,甚至导致植物体内水分外渗。一般情况下,土壤含盐量达0.2~0.25%时,植物会出现吸水困难现象;当土壤含盐量高于0.4%时,植物就会向外渗出水分,发生脱水现象。
  使植物根部的渗透压调节功能丧失,给根系吸水造成很大的阻力。久而久之,植物就会渴死。这种危害与土壤缺乏有效水分一样,也是一种旱害,所以一般受到盐碱危害的植物都会表现出干旱症状,即植株矮、叶面小等。
  造成特定离子(主要为氯离子和钠离子)毒害反应。如果土壤中积累了过多的可溶性盐类,由于离子间存在竞争性吸收效应,使得植物体内离子平衡失调,导致某些离子在植物体内过度积累,进而造成植物出现一系列代谢失调情况,如光合作用受到干扰、呼吸作用受到抑制,蛋白质合成能力降低、促进蛋白质分解等。过多的盐分还可能阻止植物气孔保卫细胞中淀粉的形成,进而影响到气孔关闭,使得植物体内水分急速散失,导致植物枯萎。
  损害植物根系。过多的钠离子会造成植物细胞膜受到破坏、酵素活性遭到抑制和植物正常代谢失常,最终导致植物根部受到严重损伤。
  勇者无畏
  大多数植物难以在盐碱地正常生长,甚至无法存活;耐盐碱植物则在这种恶劣环境中活得优哉游哉。
  我国耐盐碱植物资源丰富。据调查,我国现有耐盐植物大约502种,分属于71科、218属,约占世界盐生植物资源的1/4。其中耐盐植物最多的科有藜科、禾本科、菊科、豆科等,这4科的种数占耐盐植物种类总数的46.2%。依其抗盐性,耐盐植物可以分成6大类:
  ——抗盐性极强的植物,包括碱蓬、柽柳、沙枣、胡杨、枸杞、刺槐、合欢、火炬树、白刺、胡颓子等。其中的佼佼者是盐角草,它是世界上最着名的耐盐植物,能在含盐量高达6.5%的潮湿盐沼中健康生长。
  ——抗盐性较强的植物,包括红柳、四翅滨藜、桑树、剑麻、苦楝、臭椿、紫花苜蓿、木槿、泡桐、枣树、沙棘、鸡冠花、海棠、紫荆、石榴等。
  ——较耐盐的植物,包括紫花醉鱼草、洋白蜡、龙血草、黄杨、木槿、国槐、凌霄、金银木等。
  ——比较耐盐的植物,如圆柏、毛白杨、垂柳、无花果、石竹、紫薇、连翘、丁香、月季、榆叶梅、山桃、龙爪槐等。
  ——耐盐性一般的植物,如黄槿、雪松、侧柏、龙柏、悬铃木、鸢尾、黑麦草、白皮松、核桃、芍药、牡丹、玉兰、元宝枫、女贞等。
  ——稍耐盐的植物,如东方杉、白梨、水蜡、银杏、马褂木、油松、杜仲、黄栌、柿、水杉、太平花等。
  正是由于有了这些耐盐植物,盐碱地才没有变成真正的不毛之地,依然充满勃勃生机。
  耐盐碱之谜
  这些耐盐植物能够在盐碱地里生存的奥秘是什么呢?
  科学研究发现,能够在盐碱地生长的植物一般都具有非常巧妙的抗盐和耐盐本领。不同植物具有不同的耐盐碱性,其本领也是八仙过海各显神通。根据它们对过量盐分的适应特点,可分为三大类:
  聚盐型 这类植物之所以能适应在盐碱地上生长,是因为它们能从土壤里吸收大量的可溶性盐类,并把这些盐类聚集在体内而自身不会受到伤害。如碱菀,其体内所含氯化钠高达49.9%,简直可以称得上是天然的“咸菜”。
  盐角草为一种肉质植物,叶片极小,茎表面薄而光滑,气孔裸露,细胞原生质内不仅含有大量盐分,而且含水量也极大,可达到92%。为什么盐角草非但不受盐害,还能吸收大量的水分呢?奥秘就在于:吸收进盐角草体内的钠离子与其细胞中的有机物发生化合反应,非但不会使细胞原生质受到盐害,而且由于细胞中含盐量的增多,细胞内盐浓度特别高,进而提高了细胞的渗透压(在40个大气压以上),因此使得盐角草根系在盐分高的土壤中可以争夺到对植物生存极为宝贵的水分,保持自身健康、繁茂的生长。另外,由于盐角草叶子极小,通过叶片进行的蒸腾作用较低,从而保证了植物体内能够含有足够的水分,加强了自身的高度抗盐能力。
  类似的聚盐型植物还有碱蓬、滨藜、黄须菜等。
  泌盐型 这类植物也被称为调盐性植物。它们虽然将大量盐分吸收进体内,却能把多余的盐分(主要为钠盐)通过茎、叶表面上密布的分泌腺(盐腺)排出体外,以降低自身的含盐量。被其分泌出的盐分会在植物的茎、叶表面形成晶体,再被风吹雨淋后洒落地上。通过这种方式来避免盐害的植物有不少,如胡杨、柽柳、补血草、芦苇、红树和匙叶草等。有些植物还可将吸收的盐分转移到衰老的叶中积累,最终使得盐分能随老叶脱落。
  泌盐型植物除了有向外泌盐的以外,还有一类向内泌盐。此类植物的叶表面具有囊泡,可以将体内的过多盐分分泌到囊泡中,暂时贮存起来,如藜科的滨藜属、藜属、猪毛菜属植物。
  拒盐型 该类植物一般只生长在盐渍化程度较轻的土壤上,它们通过细胞质膜的调节作用降低根细胞对某些离子的透性,从而“拒绝”一部分盐离子进入细胞,使其几乎不吸收或很少吸收土壤中的盐分,同时也提高了植物吸收土壤中水分的能力。拒盐型植物的代表有田菁、艾蒿、盐地风毛菊和胡颓子等。这类植物的根细胞透盐性极小,盐分很不容易渗透进去。另外,这些植物的细胞内还含有较多的糖类和有机酸,这样就大大增加了细胞的吸水能力。
  吸盐改壤变沃野
  在盐碱地区引种抗盐植物,经乔、灌、草多层次的科学搭配,加大了土地覆盖度,有效减少了土壤水分蒸发,形成良好的生态循环。乔、灌、草所形成的强大根系可以吸收大量水分,起到了降低地下水位的作用,有效抑制了盐分的上移和积累,对防止土壤次生盐渍化、改善土壤理化性状能起到很好作用。同时,增加盐碱地中植物的种类,对于保护生态环境、维持生物多样性等也具有重要意义。
  研究表明,种植耐盐植物后,由于植物根系的穿插作用,土壤状况得到改善。加之植物枯枝落叶及死根的腐殖作用,土壤有机质增加,促进了土壤微生物的生长和繁殖,改善了土壤养分状况和化学性状,提高了土壤肥力。换句话说,种植耐盐植物能明显改善土壤状况,进而达到改良土壤的目的。
  人们常把绿肥作为盐碱土改良的先锋。这是因为,多数绿肥既耐盐碱,能培肥土壤,又具有很强的生物排水作用。如紫花苜蓿的蒸腾量约占土壤总蒸腾量的60%以上,具有良好的利用深层土壤水分降低地下水位的作用,又有利于减轻表土蒸发积盐;同时,其根系在土壤中的广泛分布会形成根孔,有利于改变土壤的物理状况。
  作为一种高耐盐碱的野生植物,碱蓬在生长过程中能够从盐碱地里吸取盐碱,改良土壤,进而引来其他植物的生长,最终将盐碱地转化成新草原。
  在众多的抗盐植物中,值得一提的是黄须(又名盐吸)——被人们称为“吸盐器”。作为一年生草本植物,黄须叶肥厚多汁,呈棍棒状,上面长满了茸毛;其根系极为发达,能使土壤变得疏松,渗透力加强。经试验,种过一年黄须的盐碱地,75厘米深的土壤内含盐量只剩0.1%,可见其有多么强大的吸盐功能。
  不毛之地多财宝
  盐生植物中还有许多具有很高开发利用价值的品种,在生产和生活中具有重要作用。
  供医药开发的植物主要分布于菊科、百合科、豆科、蔷薇科、蓼科和唇形科,如大芸、锁阳、罗布麻等。
  纤维植物资源集中分布在莎草科、禾本科、锦葵科和桑科,可作为纤维板、编织、纺织等的优质原料。如罗布麻,茎皮纤维为高级纺织原料,出麻率40%~42%;苎麻,茎皮纤维含量约60%,是高级纤维材料。
  耐盐植物中的油脂除可被人们食用外,还是重要的工业原料,广泛用于医药、食品、造纸、化工、橡胶塑料等方面。
  耐盐植物中有不少可以从中提取香精或挥分油,如蒿类,尤其是茵陈蒿,全草含叶酸、挥发油,花及果实含香豆素;野菊干花及叶含油0.1%~0.2%,可提取出芳香油或浸膏用以调配皂用香精。
  除了上述资源植物外,豆科植物刺槐、田菁、槐树等均为优良的蜜源植物;玫瑰、龙胆、球兰、碱菀等,则为庭院观赏花卉。
  
 


作者:百科知识 来源:百科知识 发布时间:2013年04月24日
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