摘要 采用文献查阅和野外实地调查相结合的方法，对秦皇岛市滨海地区野生盐生能源植物资源进行了调查分析，挖掘盐生能源植物种质资源，调查出能源价值高、经济价值好、可开发利用的主要野生盐生植物15科37属44种，分析了秦皇岛市滨海能源植物的开发潜力并提出盐生能源植物的开发利用途径，最后针对进一步的开发利用提出建议，以期为全面实施生物质能源工程，采用生物措施治理盐碱地提供新途径。
关键词 野生盐生能源植物；开发利用；秦皇岛滨海；可持续发展
中图分类号Q949.9；S181.3文献标识码A文章编号0517-6611（2014）29-10266-03
基金项目河北省科学技术研究与发展计划资助项目（12273201）；秦皇岛市科技局项目（201401A387）。
作者简介徐迎碧（1985- ），女，安徽萧县人，副教授，硕士，从事园林植物及应用方面的研究。
盐生植物中有很多富含淀粉、油脂、纤维素，可以作为能源植物加以利用。这类能够在盐碱地上生长的能源植物，或者说能够作为能源植物加以利用的盐生植物，统称为盐生能源植物[1-2]。盐生能源植物的开发利用对生物能源产业的发展以及盐碱地生态修复具有重要的意义。为合理开发利用丰富的秦皇岛市野生能源盐生植物资源，课题组对秦皇岛市滨海地区进行了实地调查，重点筛选具有较高能源价值、经济价值的野生盐生植物，筛选出适合盐碱干旱地区栽植的盐生能源植物品种，为全面实施生物质能源工程，采用生物措施治理盐碱地提供新途径，以期引起更多的人关注盐生能源植物，为合理利用该类植物资源提供基础资料。
1研究地概况
秦皇岛市位于河北省东北部，位于39°22′～40°37′ N、 118°33′～119°51′ E。年平均气温 10.2～12.1 ℃。秦皇岛地区属于暖温带半湿润大陆性季风气候，特殊的地理环境和气候条件使秦皇岛市蕴藏着丰富的盐生植物资源。
2秦皇岛市野生盐生能源植物资源调查
2.1调查方法通过查阅盐生植物资源的相关文献，收集了秦皇岛市滨海地区野生植被分布及开发现状的资料，重点选择了秦皇岛海港区临海地段、山海关区沿海、北戴河周边海岸等滨海区域进行实地考察，采用线路调查与样地调查相结合的方法，沿线记载植物的种类并采集标本，参考植物志[3-5]，对盐生能源植物的形态特征、分布状况、经济价值等进行统计分析。
2.2调查结果调查中课题组发现了丰富的野生观赏盐生植物资源，很多种类不仅具有较高的景观价值，也具有较高的经济利用价值，可以作为园林绿化、饲用、油料作物、工业原料开发的优势资源[6-8]。其中禾本科（Poaceae）、蒺藜科（Zygophyllaceae）、夹竹桃科（Apocynaceae）、菊科（Asteraceae）、藜 科（Chenopodiaceae）、豆科（Leguminosae）等15科37属44种植物是秦皇岛市滨海地区自然分布的主要盐碱地能源植物，绝大多数为草本植物（共有38种，占总种数的86.36%），木本的乔灌木植物很少（有6种，占总种数的13.64%）。在这些植物中，共筛选出10种具有较高能源价值的植物，分别为菊芋、碱蓬、甜高粱、小果白刺、碱地肤、苍耳子、罗布麻、草木樨、蓖麻、野大豆，植物区系主要以禾本科、藜科、豆科等为主，共占能源植物总数的53.49%，具有资源种类多、数量大、空间分布广、适应性强的特点，是秦皇岛市滨海地区经济能源开发利用潜在的宝贵资源（见表1、表2）。
3秦皇岛滨海地区野生盐生能源植物开发潜力
目前，秦皇岛地区的盐生能源植物的开发还处于原材料开发阶段，对一些重要的盐生植物还缺乏人工栽培、综合利用的经验，开发的技术含量低，主要是出售原材料，或只是进行产品的粗加工，对产品的深加工和综合利用不够，对资源的掠夺式开发使生态环境遭受巨大破坏，没有资源增值或增值很少，经济效益不高。
秦皇岛滨海有很多优良的野生能源植物，如菊芋块茎中富含系列多聚果糖——菊粉。菊粉是一类天然果聚糖的混合物，是十分理想的功能性食品配料，同时也是生产低聚果糖、高果糖浆、结晶果糖等产品的良好原料。甜高粱具备了石油、煤炭等能源所没有的特点——可再生性，弥补了石油、煤炭等能源越用越少的不足[9]。蓖麻、碱蓬、盐地碱蓬、碱地肤、苍耳子等均为优良的野生油脂类资源，种子含油量高，油料开发利用前景非常广阔。可开发利用的香料植物种类还有表1秦皇岛滨海地区主要野生盐生能源植物种类
科属种禾本科白茅属白茅（Imperata cylindrica）碱茅属碱茅（Puccinellia distans）芦苇属芦苇（Phragmites communis）狗尾草属狗尾草（Setaria viridis）獐毛属獐毛（Aeluropus sinensis）赖草属羊草（Leymus chinensis）赖草属滨麦（Leymus mollis （Trin.） Hara）高粱属甜高粱（Sorghum bicolor （L.） Moench）豆科木樨属草木樨（Melilotus suaveolens Ledeb）木樨属白花草木樨（Melilotus albus Medic.exDesr）香豌豆属海边香豌豆（Lathyrus odoratus L.）野大豆属野大豆（Glycine soja Sieb.et Zucc.）胡枝子属达乌里胡枝子（Lespedeza davurica）鸡眼草属鸡眼草（Kummerowia striata （Thunb.） Schindl.）鸡眼草属长萼鸡眼草（Kummerowia stipulacea）合萌属合萌（Aeschynomene indica L.）藜科碱蓬属碱蓬（Suaeda heteroptera Kitog）碱蓬属盐地碱蓬（Suaeda salsa）地肤属碱地肤（Kochia scoparia var.sieversiana）藜属藜（Chenopodium album）盐角草属盐角草（Salicornia europaea）猪毛菜属猪毛菜（Salsola collina）滨藜属中亚滨藜（Atriplex centralasiatica）滨藜属西伯利亚滨藜（Atriplex sibirica）菊科向日葵属菊芋（Helianthus tuberosus）苍耳属苍耳（Xanthium sibiricum） 蒿属茵陈蒿（Artemisia capillaris）蒿属猪毛蒿（Artemisia scoparia Waldst. et Kit.）桑科 葎草属葎草（Humulus scandens）马齿苋科马齿苋属马齿苋（Portulaca oleracea）夹竹桃科罗布麻属罗布麻（Apocynum venetum）蔷薇科荠菜属荠菜（Capsella bursapastoris）委陵菜属鹅绒委陵菜（Potentilla anserina）委陵菜属委陵菜（Potentilla chinensis）十字花科播娘蒿属播娘蒿（Descurainia sophia）独行菜属独行菜（Lepidium apetalum）柽柳科柽柳属柽柳（Tamarix cheninsis）莎草科苔草属筛草（Carex kobomugi）大戟科白刺属小果白刺（Nitraria sibirica Pall）蓖麻属蓖麻（Ricinus communis）胡颓子科胡颓子属沙枣（Elaeagnus angustifolia）茄科枸杞属枸杞（Lycium chinense）萝藦科牛皮消属地梢瓜（Cynanchum thesioides）萝藦属萝藦（Metaplexis japonica （Thunb.） Makino）
蒿类、白花草木樨、草木樨等。这类植物的花和果实或含有香豆素、叶酸、挥发油，草木樨含的香豆素达0.5%～1.5%，可用作烟草、化妆品及皂用香精，干燥花可直接拌入烟草内作芳香剂。除此以外，秦皇岛市滨海地区可开发的饲用盐生植物资源种类丰富，如生长在重盐土至中盐土的种类碱蓬、盐地碱蓬、香豌豆、羊草、獐毛、滨麦、碱茅等均是优良牧草。生长在轻盐土上的饲料植物种类很多，资源量大，如藜属、草木樨、白茅、狗尾草等都可作饲料。这些植物很多营养价值高，既可用作青饲，也可制成干草或者草粉，对养殖业具有非常可观的开发价值。可开发的纤维素植物资源有芦苇，其是优良的造纸原料；罗布麻出麻率高，茎皮纤维为高级纺织原料；此外，还有草木樨、白茅、柽柳等都可作为纤维原料。除了上述资源植物外，海岸带地区还有一些尚待开发的野生药用盐生植物、观赏性盐生植物等颇具开发潜力，如柽柳、二色补血草、肾叶打碗花等[10-12]。
4盐生能源植物的开发利用途径
4.1盐生能源植物的综合利用盐生能源植物是秦皇岛市重要的地域资源，综合开发利用应从以下几方面考虑。
4.1.1生物能源产业化生产。菊芋生物产量高，适应性强，生产成本低，产品用途广。菊芋是提取高纯度低聚果糖的最佳原料，果糖发酵后尚可制成酒精，被称为绿色石油，是很好的代用燃料，又是增加汽油燃烧质量的理想提高剂。甜高粱是一种耐瘠和耐盐碱性强的能源作物，生长速度快、植株高大，其生物量可达普通玉米的4倍，种子和茎秆均可用于生产乙醇，1 hm2可生产4.8 t燃料乙醇，且其可利用种子繁殖，具备了石油、煤炭等能源所没有的特点——可再生性，弥补了石油、煤炭等能源越用越少的不足。碱蓬种子含油量高，可为食用油，并可作为制造肥皂、油漆、油墨的原料。蓖麻种子含油量高，是重要工业用油和生物柴油原料。秦皇岛市具有发展生物能源产业的良好基础和有利条件，有大面积不易耕种的沙地、盐碱地适宜种植能源草和国际公认的提供绿色能源的最佳原料——甜高粱，这些能源植物的生产可与盐碱荒地、海滩、河滩的开发利用结合起来，为生物能源研究开发提供了更为广阔的空间，今后应加大能源林、能源作物种植与生物柴油冶炼产业化发展[13-15]。
4.1.2无公害食用盐生蔬菜开发。盐地碱蓬嫩茎叶营养成分丰富，味道鲜美，是备受青睐的无污染绿色食品，主要为蔬菜食用。小果白刺果实可食用，亦能制糖、酿酒，制作果子露等饮料。可选定几个主要种类，栽培与野生采集相结合，制成鲜、咸、干小包装系列食品上市，并注册商标，使其成为秦皇岛滨海特产。
4.1.3精油提取。用蒿属植物提取精油，测定每种精油的成分后，有目的地进行栽培，提取精油，用于生产食品、药品、化妆品。随着人们生活水平的提高，植物芳香油的用途会更广泛，用量也会更大，所以用蒿草提取芳香油的生产极有发展前途。
4.1.4生产纤维制品。可开发的纤维素植物资源有芦苇，其纤维素含量50%，是优良的造纸原料；另外，罗布麻出麻率约40%～42%，茎皮纤维为高级纺织原料；此外，还有草木樨、白茅、柽柳等都可作为纤维原料。
4.1.5生产盐生植物饲料。秦皇岛市滨海地区可开发的饲用盐生植物资源种类丰富，如生长在重盐土至中盐土的种类碱蓬、盐地碱蓬、香豌豆、羊草、獐毛、滨麦、碱茅等均是优良牧草。生长在轻盐土上的饲料植物种类很多，资源量大，如藜属、草木樨、白茅、狗尾草等都可作饲料。这些植物很多都是营养价值高的种类，如狗尾草全草含粗脂肪2.6%，粗蛋白10.27%，粗纤维34.40%，既可用作青饲，也可制成干草或者草粉，对于养殖业具有非常高的开发价值。
4.1.6其他。如生产生物农药，很多盐生植物可制造农药，如利用蒿属植物等制成烟剂、水剂、粉剂，发挥盐生植物的驱虫、杀虫、灭菌的作用。另外，有些盐生植物还有蜜源价值。
4.2利用盐生能源植物进行盐碱地改良秦皇岛市为滨海旅游城市，滨海绿化是城市绿化中重要的部分，而滨海地区多为盐碱地，盐碱地种植绿化植物一直是园林绿化中较为棘手的难点，由于受到特殊的土壤、气候等条件限制，工程的工序复杂、施工难度大。野生能源植物中很多都可以作为盐碱地绿化的首选材料，如獐毛（Aeluropus sinensis）、柽柳（Tamarix cheninsis）、草木樨（Melilotus suaveolens Ledeb）等既具有较高观赏价值，同时也具有易成活、易管理、耐盐碱性强的优点，一方面可大大降低园林施工费用和苗木养护管理费用，另一方面这些植物定植后可降低土壤中的盐分浓度，提高土壤有机质含量，可以对盐碱土壤进行有效改良。碱茅（Puccinellia distans）和獐毛是铺建草坪、地被植物的优良材料，柽柳、小果白刺（Nitraria sibirica Pall）是优良的海边绿化植物。
4.3营造盐生能源植物园林景观盐生能源植物具有较高的观赏价值，利用这些植物可以营造特色植物专类园，可根据不同盐生植物的能源价值进行分区营造特色专类园（表3）。在园林中可以根据自然界中这些盐生能源植物的生境，模仿典型的能源盐生植物在自然界中的群落构成，既可以营造独特的盐生能源植物景观，又可以增加人们对盐生能源植物的科普认识。
5秦皇岛市盐生能源植物进一步开发利用建议
5.1耐盐碱能源植物资源的筛选工作还应进一步调查和明确特别是加强对资源蕴藏量、分布和年产量的调查，从而为合理采收和利用提供理论基础。因此急需进行一次较大规模的普查，进一步明确保护和开发的植物种类。加强对目前已经确定的具有巨大利用价值的能源植物在盐碱地的筛选工作，使这些能源植物能够早日得到推广应用[16-17]。
5.2进一步研究盐生能源植物体内在盐碱条件下的生理响应研究能源植物在盐渍条件下的内部生理生化变化，为改良选育能源植物新品种提供科学依据。今后应继续深入探索能源植物的耐盐碱相应机制与耐盐碱机理，根据不同能源植物在盐碱胁迫下生理响应的不同，分析植物体内各项生理指标与盐碱胁迫的相关性，为建立能源植物耐盐碱快速筛选体系打下基础[18-20]。
5.3进一步研究能源植物的遗传改良培育抗盐碱能源植物，可以使有巨大开发潜力的能源植物在盐碱地中得到充分利用。遗传改良的方法包括大田选育、杂交育种、诱变育种、细胞工程和基因工程等[15-16]。能源植物增产不仅需要优良的品种，还需要与之配套的栽培方法。在能源植物盐碱地栽培方面的研究目前仍存在严重的不足，需要今后着力解决。
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