我国石漠化地区乡土构树资源综合开发利用研究

　　喀斯特是指水对可溶性岩石的溶蚀作用,及所形成的地表和地下的各种景观与现象[1].它是一个具有二元结构的三维空间,作为一个开放且复杂的物质能量系统,其地域性和动态性都很显着,具有很强的地域性、整体性和综合性[2].以贵州为主的中国南方喀斯特山地地区作为我国 5 大典型脆弱生态区,由于长期不合理的人类活动干扰,地表呈现类似荒漠景观的演变过程或结果,造成喀斯特地区特有的石漠化现象,其主要表现为植被破坏、水土流失严重、岩石大量裸露、土地生产力衰退甚至丧失[3-6].

 

　　构树(Broussonetia papyrifera)属于桑科构树属,其别名又为构桃树、楮树、楮实子等,广泛分布于我国大部分地区,为我国分布广泛的乡土树种[7-8].构树经过漫长的进化和发展,形成了稳定的植物功能性状,以适应喀斯特地区以降水特征与土壤特性为主的外界不利因素的影响.魏媛等[9]采用人工模拟水分胁迫法研究构树在一定水分胁迫下的代谢状况,揭示了构树具有一定生态耐旱生产潜力,对水分亏缺适应力强.喀斯特地区由于碳酸盐岩风化残积形成的土壤,土层浅薄且分布零星,岩、土之间的亲和力和附着力较差,土层极不稳定,易引发水土流失[10-12].而构树侧根发达、再生和穿插能力强,且根系富集地表 30 cm 左右,形成网络坚固的结构,能够有效地起到保水固土的作用[7].此外,构树还具有一定的耐寒[7]、耐贫瘠,抗二氧化硫、氯气和烟尘等污染物[13-15],富集重金属的能力[16-19],是一种优良的先锋树种.但由于认识水平和社会生产力水平限制,对其开发利用不足,良好的资源并未得到充分的利用.本文拟综述几十年来学者对构树资源利用价值、应用等方面的研究成果,总结构树作为多用途资源植物的优势和开发利用的主要途径,以及构树在石漠化生态修复和综合治理中的价值,简要分析了喀斯特石漠化地区发展构树产业所面临的主要问题并提出解决对策,旨在为喀斯特石漠化地区进一步开发利用构树资源、发展构树产业提供参考.

 

　　1 利用价值及其生态产业

 

　　早在 2 000 多年前,构树资源就开始被人们加以利用,我国古代"四大发明"之一的造纸术,采用的原料就是构树皮,所以我国在构树资源利用上有着悠久的历史[20].构树是一种多用途的资源植物,具有较大的开发利用价值.近些年,构树在造纸、饲料和人造板等方面更是得到了广泛利用.

 

　　1.1 构树利用价值

 

　　随着对构树开发利用价值的深入研究,国内对其营养价值、饲用价值、药用价值以及生态价值的报道屡见不鲜,构树作为一种具有较高综合开发利用价值的优良树种资源被越来越多的人所认识.

 

　　1.1.1 营养价值

 

　　有研究表明[7,21-22],构树全身都是宝,营养价值非常大.其中以叶、花、果实、种子的营养价值较为突出.构树叶的粗蛋白含量极高,维生素和微量元素含量是大多数水果蔬菜的百倍;雄花花序的总糖含量适当,粗脂肪含量较低,粗蛋白和总灰分含量较高;构树果实所含矿物质元素适当,具有高钾、低钠特点,含有大量可溶性糖、类黄酮以及抗氧化物质,同时富含维生素 C、类胡萝卜素;种子以不饱和脂肪酸为主,总量达到 90.69%.

 

 

　　由表 1 可知,构树叶含有粗蛋白、粗脂肪、粗纤维、粗灰分、无氮浸出物、钙、磷,因采摘时间和地点不同,其营养成分略有差异,粗蛋白、粗脂肪含量均大于榆树和柳树.研究表明[7],构树叶片的粗蛋白含量比苜蓿高 60%,是小麦的 2 倍,是大米、玉米的 3 倍,与豆粕相比,粗蛋白的含量达到豆粕的 60%,且粗脂肪、钙的含量远远高于豆粕.

 

　　1.1.2 饲用价值

 

　　我国是世界上第 1 大饲料生产国和消费国,饲料原料缺口巨大,蛋白质饲料原料已经成为畜牧业发展的瓶颈,加速木本饲料开发利用具有十分重要的意义.有研究表明[23,25],构树叶安全无毒,可供饲料和保健食品之用,其蛋白质、赖氨酸、蛋氨酸含量明显高于玉米,可作为优质的饲料原料.例如,用构树叶来饲喂生猪,不但绿色环保且利用率高,猪的瘦肉率高,肉质纯正,味道鲜美[27].

 

　　1.1.3 药用价值

 

　　构树根、皮、叶、种子以及白色的乳汁均可入药,在《本草纲目》中,详细记载着构树各部分的药用价值[28].渠桂荣等[29]

 

　　综述了构树果实、根皮、叶及乳汁的药理[30-31]和临床作用.目前对构树药用价值研究已经较为成熟,现有的技术手段能够有效地从构树叶中分离出大量的黄酮类化合物和二苯丙烷类化合物[32-33],以及生物碱类、糖苷类及酚类等新化合物总计约 31 种,其中以构树总酮类化合物生物学活性研究最多.卞美广等[34]通过自制构树软膏与达克宁软膏进行皮疹治疗对比研究,结果显示,达克宁软膏的治疗率达 80%,自制构树软膏则为 76.67%,并未见任何副作用,可见其药用价值较大.

 

　　1.1.4 生态价值

 

　　极其发达的侧根以及独特的叶片构造使构树拥有很高的生态价值,主要表现在净化空气、吸附土壤中的重金属、涵水固土以及生态恢复等方面.构树抗逆性强且生长速度快,能够改良土壤[35],是一种优良的先锋树种.研究表明[8],构树自生繁衍能力强,故而到处可见自然群落的构树.此外,构树种子易传播、根株萌芽能力强且耐干旱,根系极为发达,在土壤中可以形成网络紧固结构,固土、固沙能力强,因此可以保水固土,防止水土流失.此外,繁茂的地上丛生植株,使得构树成为一道良好的屏障,能有效的削弱风力,减少风蚀和失土,是喀斯特石漠化地区生态修复、提高植被覆盖极具潜力的先锋树种,也是带动喀斯特石漠化山区生态建设与区域经济发展的具有较高生态价值的优良树种.

 

　　1.2 构树生态产业

 

　　1.2.1 造纸与用材树皮纤维长而柔软,坚韧有拉力,平均纤维长度为 16.0 mm[36].向新柱等[37]、姜磊等[38]研究表明,构树树皮具有高纤维、低木质素的特点,使其容易成浆,具有优良的制浆性.此外,构树因其优良的纤维品质和洁白的色泽,在纺织业[39]和造纸业中均有利用.而构树作为木材,不但可用来打造家具,还可以作为薪炭材,其燃烧值高于刺槐.构树当年栽种就可以收获,生长速度快,属于超短轮伐期树种,采伐周期为 1 年且可以连年收获.桉树和杨树的出浆率仅为构树的 50%,每吨原材料生产纸浆的成本仅为杨树的 20%[40].据调查,构树成林年产干构树皮 9 750 kg/hm2,年产值达 24 375 元/ hm2(按市价 2.5 元/kg 计);年收获枝条 15 t/hm2,年产值达 6000 元/ hm2(按市价 400 元/t 计),具有很高的经济价值[41-42].

 

　　1.2.2 饲料加工

 

　　构树具有较高的饲用价值,其粗蛋白含量高达 25.4%,作为蛋白质补充饲料广泛用于畜禽养殖[43],是一种安全无毒级绿色生物饲料产品,能够提供更高蛋白质、更多能量的饲料资源.据统计,种植 666. 7 m?构树林,每年至少收构树叶 0.8 t,按 800 元/t 收购价计算,可为农民增收 640 元的收入.年产 3t 的构树生物饲料可满足 15 头生猪的饲养需要,又能为农民增加 1500 元以上的收入[41-42].构树具有良好的营养价值和较强的抗逆性,因此开发构树资源,有利于喀斯特石漠化山地畜牧业的发展,从而促进农村经济发展,又可达到石漠化综合治理的生态目的.

 

　　1.2.3 制药

 

　　古代构树就作为一味中药使用,其果实(楮实子)、根皮、叶和乳液等均可作为药材.汪敬富[44]采用由楮实子、黑料豆、泽兰等组成兰豆护肝颗粒,具有一定的保肝降酶、抗纤维化的作用;彭利等[45]以驻景丸(含楮实子、 菟丝子、鸡内金等)为基础方,治疗高度近视性眼底退变,结果表明驻景丸能够有效改善眼局部循环,营养视网膜,阻止退变的发展,从而提高视力.此外,以楮实子为主要成分的肝舒胶囊[46]、豆楮方[47]、补脾扶正汤[48]也被运用于临床治疗中,在医疗行业中发挥着越来越重要的作用.楮实子药源丰富,且易于炮制加工,药材价格低廉且具有中药天然无毒的先天优势,具有良好的发展前景.

 

　　2 面临的问题与对策

 

　　构树具有较高的综合开发价值,是恢复和重建石漠化地区生态环境、促进石漠化地区经济发展的优良树种.在国家农业供给侧结构性改革,大力发展草牧业、实施粮改饲战略需求的大好形势下,开发利用构树资源不但是响应国家号召,对石漠化地区生态环境建设与区域经济发展具有重要意义.面对历史机遇和发展契机,在对石漠化地区构树资源开发利用的同时也面临着巨大的挑战.?

 

　　2.1 针对认识不足和利用水平较低的问题,强化政策引导和科技支撑

 

　　喀斯特石漠化是人地矛盾的产物,开展构树种植发展畜牧业,既能获得粗蛋白木本饲料解决农牧争地的矛盾,帮助农户摆脱贫困,还可以改善喀斯特石漠化地区的生态环境,实现经济、生态与社会 3 大效益的有机结合.然而,由于对构树资源的认识不足,人们对构树资源的利用还处于较低的水平,构树生长处于野生状态."构树扶贫"作为国家 2015 年精准扶贫的十大工程之一,对喀斯特石漠化地区社会经济发展、人民生活水平提高具有重要意义.

 

　　因此,政府职能部门应抓住机遇,积极推行杂交构树资源综合利用"林-料-畜"一体化畜牧产业扶贫,引导贫困地区从实际出发,开发利用构树资源,以现有技术研究为支撑,进一步促进构树资源向构树商品的转型.

 

　　2.2 针对生境破碎和难以规模化的问题,应构建综合利用示范基地以加快产业化发展

 

　　石漠化地区由于特殊的地理环境和生境破碎、地理单元小而多的地貌特征,在一定程度上限制了构树资源的开发利用与发展,难以实现构树大规模种植;另一方面,由于石漠化地区交通不便,也大大制约了构树资源开发及相关产业的发展.为了进一步促进构树产业化进程,在石漠化地区构建综合利用示范基地是行之有效的途径.一是能够解决因构树林场小而分散、资源利用率低、资源浪费严重等情况,提高构树资源的利用率;二是能够将抛荒地、低产地利用起来,变粗放分散的传统农业模式为现代化、规模化和集约化的经营模式,通过优化种植结构和改良土壤,从而提高土地产出率,让示范基地的农民得到切实的利益;三是有利于吸收周边剩余劳动力,增加示范基地农民的收入.

 

　　2.3 针对产、研结合不紧密和未能有效转换

 

　　价值的问题,应强化产、研优势互补,促进成果转化随着社会经济的发展和人民生活水平的提高,人们对动物蛋白的刚性需求与日俱增,供需矛盾日益突出,构树作为富含粗蛋白木本饲料资源植物进入人们的视野,对构树的研究也由点及面地开展起来.目前,许多学者在构树资源利用及价值分析上的研究已经取得了不少成果.构树作为一种多用途资源型木本植物,被越来越多的人所接受;另一方面虽然在产品研发上也取得了不少的成果,然而市场上构树的相关产品却较少,产、学存在脱节现象,未能有效地实现价值转换.因此,应采用构树种植与周边农村合作的方式,共同构建构树综合开发利用合作社,建成"科研机构 构树林场 合作社"的紧密发展模式,可促进产、研结合.例如,每个合作社可配备小型造纸原料加工站、微型饲料厂、小型饲养场等,可促进构树技术转移,在一定区域内构建构树综合利用示范基地,进一步发展构树资源综合利用技术集成与示范,将研究成果输出与产品开发紧密结合,最大程度地实现技术转移,促进价值转换.

 

　　3 展望

 

　　构树是一种投资少、采伐周期短、收益大的特种经济林木,构树适应性、抗逆性强,规模化种植能够提高植被覆盖率,治理水土流失,改善生态环境,其用途广泛,能够显着提高当地经济效益,对于石漠化地区来说构树是一种集生态效益、经济效益和社会效益于一身的优良乡土树种.在"构树扶贫"的大好形势下,喀斯特石漠化地区应当积极促进杂交构树资源综合利用"林-料-畜"一体化畜牧产业发展,依托政府政策支持以及相关科研究机构的技术支撑,搭建"科研机构 构树 合作社"的创新发展模式,构建构树综合利用示范基地,实现构树资源利用最大化,带动地方经济发展,使喀斯特石漠化地区人民摆脱贫困.

 

　　发展构树产业在石漠化治理中扮演着重要角色,草食畜牧业发展与小型水利水保工程、林草植被建设和保护工程并称为喀斯特石漠化综合治理的 3 大工程.然而随着畜牧业的发展,蛋白质饲料缺口越来越大,大力开发粗蛋白的木本饲料资源植物,成为缓解饲料危机和确保粮食食品安全的新途径.构树作为速生、高产富含粗蛋白的饲料资源植物,是畜牧产业发展的重要保障,同时也是石漠化综合治理的重要保障,因此在喀斯特石漠化地区未来应当大力发展构树产业,依托构树的生态价值和饲用价值,构建"以树养畜、以畜治石"的石漠化综合治理模式,是实现构树技术转移和价值转换的有效途径.

 

　　综上所述,构树作为喀斯特石漠化地区一种多用途的乡土资源植物,极具经济价值、生态价值和社会价值,利用和开发乡土构树是一条利国利民的扶贫之路、一个变资源优势为商品优势的有效途径,更是一个"以树养畜、以畜治石"的新思路.喀斯特石漠化地区构树产业化发展必将促进以构树为代表的木本植物饲料化、林浆纸一体化等产业化发展,繁荣地方经济,摆脱贫困,改善生态环境,对石漠化综合治理具有重大意义.

 

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