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生态环境治理中香根草的作用

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1香根草的特性

1.1香根草的植物学特性

香根草,又名岩兰草,为禾本科香根草属多年生粗状草本植物。印度、斯里兰卡、马来西亚一带广泛种植;我国福建、广西、海南及四川均有引种;我市宛城区新店乡、南召县四棵树乡、淅川县马跌蹬镇均有实验性种植。香根草茎秆丛生,1~2.5m,直立,叶片相对互生,宽5~10mm,叶层高1~5m以上。圆锥花絮繁殖顶生,雌雄同花,一般秋季抽穗开花,须根呈网状、海绵状,含挥发性浓郁的香气,粗1~2mm,深2~3m,被认为是世界上具有最长根系的草本植物。越冬时,宿根处于自然休眠状态,翌春重新分蘖。

1.2香根草的生态学特性

1.2.1对光照的要求

香根草光合能力强,在光照和水肥充足时期生长迅速,光照不足会明显影响生长。

1.2.2对温度的适应性

香根草属于暖季型草,可耐55℃的高温,也可抗-15.9℃的低温,日均气温超过8℃,香根草就开始萌芽生长,随着气温的升高,生长逐渐加快,在6~7月前后是生长高峰期,最大日均长高2~3cm,在均温20~30℃范围内最适宜生长。

1.2.3对水分的要求

香根草是水生植物,耐水淹,在潮湿土壤生长最好,也耐旱,连续干旱几个月仍能生长,年降雨量在200~6000mm的地区均适合生长,故我地区基本上是适应生长的。

1.2.4对土壤的要求

香根草对土壤要求不严,在粘土、沙土及缺乏粘粒的沙包土条件下,在酸性土和碱性土及盐碱土条件下,在有机质,以及在强烈侵蚀的土壤均能生长。通过对香根草在温度、光照、水分及土壤多项生态环境下的生长特性分析,可以看出,南阳地区对香根草的开发推广具有其得天独厚的生态条件。

2香根草在我国的应用历程

香根草在我国的应用最早可追塑到20世纪50年代,主要用作香根油的提取和造纸。进入20世纪90年代,随着我国经济的持续高速发展,环境问题日益突出,山体滑坡、泥石流、水土流失等自然灾害频发。进入21世纪以来,逐年增长的工矿废弃地和工业污染以及近几年汶川大地震、玉树地震、甘肃大型泥石流等毁灭性自然灾害严重威胁到人民群众的生命财产安全,同时也影响到了社会经济的协调发展,如何运用原生态的、无污染的、可持续的、低碳环保的技术来恢复自然灾害给人民留下的创伤,如何用最快最有效的方法来对国土环境进行保护,从而得到合理的治理?这成为摆在我们面前的关键问题。1988年10月,世界银行亚洲技术局农业处长从印度带来1000株香根草种苗,在我国考察时向水利部、农业部领导和专家介绍推广了香根草的水土保持作用,从而引起了南方水土保持单位的高度重视。1989年春节期间,在江西、福建进行了小面积试种并随即建立起了香根草苗圃。1989年11月,水利部、农业部在福建省联合召开了“香根草种植技术研讨会”,并确定在江西、湖南、四川、贵州等30多个水土保持试验单位进行香根草试验示范工作。1997年5月,我国香根草网络在中国科学院南京土壤研究所成立并于10月首次在福州召开“国际香根草研讨会”,对我国香根草与世界同行间的合作与信息交流都起到了较好的促进作用。尽管香根草在我国从1988年开始进行有目的的试验探索,但在引种、苗圃建设、生物学特性、生态适应性试验等方面都作了大量的研究探索工作。进入20世纪90年代后,有关介绍香根草的文章和试验研究陆续报道,香根草在我国的应用和研究已由南方逐步向北推移,例如:从海南、广东现向安徽、山东、河南、上海过渡,香根草在我国的研究和应用也由最初的坡地水土保持逐步向多元化方向发展。进入河南南阳市是2008年春季,在宛城区新店乡租用50亩沿鸭河灌区域地引种并成活的。因为属于热带水保植物,对在我们过渡区域带内确有一个适应生存的过程,当年的成活经仅有70%,并且分蘖率也没有达到预期效果。但在技术人员的精心培育下,在有关专家亲临苗圃现场的指导、研究下,到第二个分蘖期,各株香根草从根采到苗生到成长都有了实质性的变化。

3我国香根草的应用及多元化探索研究

3.1铁路、公路工程技术方面的应用及研究

(1)1967年,中国政府决定援助非洲建设坦赞铁路。在20世纪70年代初建造一条铁路涵洞的护坡时,曾留学法国的非洲籍工程师提出,他们国家与法国工程师合作修桥涵时曾用了植草护坡的办法,效果很好。中国工程师当时对这一方法并不了解,经研究同意采用试验对比的方法,一半用水泥石块砌筑加钢筋锚固,一半种植香根草护坡。工程完工后,中国技术人员撤回国内。20多年后,中国政府重新援助非洲项目对坦赞铁路进行大修,中国工程技术人员来到这个涵洞,看到水泥钢筋护坡经过多年的风雨冲刷,大部分已损坏,而香根草护坡却郁郁葱葱,丝毫未坏。专家们用铁锹挖,竟然挖不动,泥土被香根草的根系包裹得严严实实。后来剪下一部分根须,回来化验,结论是香根草的强度相当于同等粗细钢筋强度的六分之一,护坡固土的作用非常显著。工程技术人员回国后,把这一方法介绍到国内,提倡使用推广。

(2)南阳境内淅川至西峡的县域公路淅川段,有一段挖土填沟的路段,因沟深填方量大,公路边坡很陡,路修好后连续两年被暴雨冲毁。公路局听说了香根草护坡技术后,春节采购部分苗,在陡坡上连续种植香根草,并在路肩边上种植了柳树。半年后,一场暴雨袭来,陡坡下种草的地方,没有冲坏一点,上面的柳树也安然无恙。有两处未种草的地方,沥青路面和砌石均冲坏,路肩上柳树被冲倒。下面冲出了深一米多、宽近一米的大沟。通过对比,公路部门深刻认识到了香根草的护坡功效。

3.2香根草在水利水电工程中的应用

香根草在中国水利水电工程建设中成功应用的事例也很多,从2000年初开始到现在,在中国南方地区得到大量应用,北方许多水利水电部门也开始研究试验;特别是在国家级的一些重点工程建设中的应用,得到了工程界的专家学者的认可。比较典型的应用工程有:湖南省张家界鱼潭水电站边坡滑坡治理;武汉市汉江口固滩护坡工程;武汉市青龙山水库边坡防护工程;广西百色水利枢纽工程营地江河保护工程;广西燕山水库溢洪道边坡治理工程;文本龙滩水电站库区边坡治理工程;广东省新兴县狮塘水电站“崩岗壁”治理工程;广东饶平县汤溪水库溢道加固工程;广东河源市新丰江水库岸边坡固土工程等。香根草技术经过十余年在水利水电系统中应用的事例证明:利用香根草的特殊性能配合其他相应植物,并使用正确的种植方式和专业养护,对于河道土堤边坡的防治,具有良好的经济效益和生态效益。

3.3对茺山土壤和小流域生物防治的探索

淅川县马蹬镇石桥村位于南水北调水源地丹江水库小三峡出口处,因历史上乱砍滥伐树木,造成大片茺山、山坡水土流失严重,部分山坡寸土不生,养牛养羊都没有饲草,生态环境十分恶劣。因为贫困,一些农户尚住在石头房中,部分孩子上不起学,老人看不起病,青壮年大部分外出打工,守着茺山无饭吃、缺钱花,成了农民的大包袱。2008年春天,我们在不能种树种草的茺山上按等高线的不同山势,间隔2~5m种植香根草,第一年因干旱死了一部分,第二年使用进口保根补种基本成活。两年过去,沿等高线形成了一道道绿色篱笆。大雨冲下泥土被香根草根部阻挡,沉积下来很快时间内就可形成天然梯田。现在等高线香根草绿篱之间的坡地已可种树,一方面防止了水土流失,另一方面,地方农民可改良荒山种植经济果树林,从而带动经济效益提高。

3.4地震重灾区生态环境建设的探索

汶川地震给当地生态环境带来了灾难性破坏。由于受灾地区位于岷山-横断山生物多样性地区,属生物丰富、生态环境非常敏感的地区,是长江上游重要的生态屏障,而且重灾区就达10万平方公里,因此,中科院华南植物园研究员生态学家夏汉平教授建议在四川地震重灾区推广香根草技术,不仅能有效治理水土流失、滑坡泥石流等地质灾害,加速灾区生态恢复的进程,而且还可成为灾民开展生产自救、发展生产、摆脱贫困的手段。

3.5在污染控制与治理方面的研究

21世纪重大课题之一是环境保护。研究表明:香根草能在高浓度金属含量条件下如CU.CDAS等能正常生长,在土壤被重金属放射性污染或开矿、地下掩埋、废弃物等污染条件种植香根草极有利于土壤的复垦。近年来,以香根草为试验来研究用于污染治理和控制的课题越来越多,如,有人研究在人工湿地周围用植物香根草作篱可阻拦固体物,分离出溶解的养分,通过氧化或滞留除去病原微生物,也有利于恶劣环境的治理和改善,因此,香根草用于环境保护、治理污染方面的探索将是今后生物工程技术研究探索的新热点。

4香根草的经济利用与开发探索

4.1香根草培育食用菌

1983年,林占禧教授提出了“菌草技术”,并且以香根菌料培育出香菇、毛木耳、黑木耳、金针菇、猴头菇、灵芝等12种食用菌、药用苗,现已形成比较成熟的技术,开辟了新一代的食用菌培养料,较好地解决了食用菌生产与林业生态平衡之间的“菌材”矛盾,为食用菌产业的可持续发展提供了一条可靠途径。利用香根草茎叶培育食用菌的技术已被我国列为星火推广项目,利用香根草培育食用菌,较好地处理了“菌”“林”之间的矛盾,有利于农林业的可持续发展。

4.2香根油及其利用

香根草根部含有香根油,含量为0.2%~0.3%,其主要成分为岩兰草醇,又称香根醇,是调制各种香精和制作化妆品的重要原料,目前,全世界香根油的年产量仅为250t,发展潜力巨大。近年来研究还发现香根油是一种优良的“杀虫剂”和“杀菌剂”,在种有香根草的田地里,其根部的挥发油可以抑制部分害虫和病原菌对作物的危害,还可减轻鼠类对作物的危害。通过将香根草作为西香莲、鸡血藤、广豆根和车前草等药用植物的绿蓠,调查初步显示,香根草绿蓠对这几种药用植物的根线虫均有一定的抵制作用,茂密的茎叶还为瓢虫、步早、隐翅虫等30余害虫天敌提供栖息场所,能有效减轻药用病虫害的发生。

4.3其他用途的开发

(1)燃料利用。香根草属于C4植物,光合同化效率高,水分利用效率高,因而生长旺,发育快,生物量大,在缺乏新炭林或其他能源的地区种植香根草,不仅具有生态意义,而且可作为辅助燃料。

(2)工艺编织。香根草茎叶直立性强,粗纤维含量高,具有一定的韧性,适用于编织各种工艺品。在泰国、印度等一些国家用香根草编织草鞋、席子、刷子、帽子、扇子等,可在一定程度上代替竹、藤等材料制作用品、装饰品,也可以利用香根草的茎叶编织具有民族特色的手工艺品,成为种植户创收的新途径。

(3)造纸利用。成熟的香根草茎叶含有大量的纤维素,比稻草含纤维素要高20%左右,我国在60年代开始试验用香根草造纸,香根草茎叶生长迅速,用于造纸,可以节约木材,减少对森林的砍伐。

(4)香根草的饲料开发。香根草是一种可食用性草,幼嫩时牛羊均喜欢啃食,茎叶中含有大量动物生长所需的蛋白质、氨基酸及其他矿物质等,可以作为饲料开发。据有关研究表明,香根草比稻草中粗蛋白、无机氧浸出液含量都要高。在香根草引进中国几十年间,对香根草系统的综合应用和研究探索取得了长足进展,但也有一些地方推广失败,究其原因就是对香根草的基础研究开展不够,应用与研究的技术还有待进一步提高与完善,但香根草的作用越来越被人们所了解与接受,推广应用的范围越来越广,远远超出植物学的范畴,必然在未来的生态建设、工程建设以及农业上起到积极的作用,发展前景广阔。因此,为了能更好地研究和推广利用香根草,必须进一步加强多学科间的沟通与协作,充实香根草研究的理论基础和应用的科学依据,使香根草的推广利用更好地服务于我国社会经济生态建设,使其对我国国土环境治理保护起到更大的作用。

生态环境治理中香根草的作用责任编辑:陈老师    阅读:人次