黄河流域先锋植物的生态价值和经济价值分析

李永青 吴润卓 刁有江 黄婧 董佳佳 李静

摘要 黄河流域先锋植物不仅在生态保护中具有重要作用，同时也拥有广阔的经济应用前景。本文选取黄河上、中和下游区域的部分典型先锋植物，综合评估其在维持生态平衡、生物多样性及保持土壤等方面的生态价值，同时探讨了先锋植物作为饲料、药材和食物等可持续利用方面的潜在经济价值。结果表明，黄河流域分布的部分先锋植物，具有出色的耐盐碱、耐旱和抵御沙漠化的能力，在减少沙漠化、改善土壤侵蚀和盐碱化等方面发挥着重要的生态作用，同时其食用、药用和饲用等功能为当地经济发展提供了重要支撑。

关键词 黄河流域；先锋植物；生态价值；经济价值

中图分类号 Q949.9；X173   文献标识码 A

文章编号 1007-7731（2024）09-0063-04

植物在生态系统中具有维持生态系统平衡的作用，如提供食物链基础、构建栖息地和维护生物多样性等。黄河流域是一个重要的农业生产区，受自然和人为因素影响，黄河流域部分地区生态环境出现不同程度的退化，农业生产可能面临着盐碱化、干旱和土壤侵蚀等多重生态挑战[1-3]。植物可通过根系固定土壤、减缓径流速度和减少土壤表层沙化和流失，在维持黄河流域生态系统平衡中发挥着重要作用[4]。先锋植物是指群落演替中最先出现的植物，具有生长快、扩散能力强等特点，可提高植被覆盖率，减少水土流失，对生态恢复起着重要作用。目前，有关先锋植物的研究主要集中于重金属污染治理（如垂序商陆、小蓬草、酸模叶蓼和苍耳等）[5]，流动沙丘的生态修复（如沙米、葛藤等）[6-7]，盐碱地治理（如盐地碱蓬等）[8]等方面。而有关对先锋植物的生态价值和经济价值进行系统性研究的报道较少。

黄河流域先锋植物不仅在生态保护中具有重要作用，同时也拥有广阔的经济应用前景。本文以黄河上游三江源自然保护区，中游黄土高原、毛乌素沙地和库布齐沙漠，下游黄河三角洲湿地为研究区域，选取部分典型先锋植物分析其维持生态平衡、生物多样性及保持土壤等方面的生态价值，同时，探讨先锋植物作为饲料、药材和食物等可持续利用方面的潜在经济价值。目的是为改善黄河流域的生态环境，推动其经济发展提供参考。

1 先锋植物的基本特征分析

先锋植物具有极强的生命力和适应极端环境的能力，其生长快、种子产量大，有较强的扩散能力，但不太适应遮阴和根际竞争环境，因此可能容易被后来种群排挤掉[9]。先锋植物主要有三大特点：喜钙性、旱生性和岩生性。如毛乌素沙地和库布齐沙漠地区水资源短缺，部分旱生植物会成为沙漠的优势种，适应干旱的环境，并储存水资源，增加土壤的含水量。三江源湿地地质成土过程年轻，冻融侵蚀作用强烈，土壤发育过程较缓慢，土壤质地粗，沙砾性强，其组成以细沙、巖屑、碎石和砾石为主，土壤以富钙和偏碱性为特征，喜钙植物最先生长[10]。

2 黄河流域主要先锋植物的种类及分布

黄河流域的主要先锋植物分布于6科11属，禾本科分布较多；生活型主要有一年生草本植物、多年生草本植物、落叶灌木和乔木，其中多年生草本植物占比较高。黄河流域上游三江源自然保护区的先锋植物主要有异针茅（Stipa aliena）、垂穗披碱草（Elymus nutans）、藏蒿草（Carex tibetikobresia）和帕米尔薹草（Carex pamirensis）等；黄河流域中游毛乌素沙地、库布齐沙漠的先锋植物主要有柠条锦鸡儿（Caragana korshinkii）、沙蒿（Artemisia desertorum）和沙蓬（Agriophyllum squarrosum）等；黄土高原的先锋植物主要有冠芒草（Ennespogon brachytachyum）、锋芒草（Tragus racemosus）和茵陈蒿（Artemisia capillaris）等；黄河流域下游黄河三角洲湿地的先锋植物主要是碱蓬（Suaeda heteropteran ）、柽柳（Tamarix chinensis）和芦苇（Phragmites australis）等（表1）。

3 黄河流域先锋植物的生态价值分析

3.1 黄河上游三江源自然保护区先锋植物的生态价值

黄河上游三江源自然保护区植被的生态价值主要包括3个方面：保护和改善土壤、储存碳以及作为野生动物的栖息地。该地典型先锋植物垂穗披碱草，具有生长迅速、根系发达、地上生物量高、抗寒和耐瘠薄等优点[11]，在水土保持与荒漠化防治、促进草地生态恢复等方面发挥着重要作用。异针茅、藏蒿草和帕米尔薹草的根系发达，能够固定土壤、减少水土流失和改善土壤结构，以及减少风蚀、冻融作用对土壤的侵蚀，从而改善和保护土壤资源。先锋植物可通过光合作用将二氧化碳固定为有机物，将碳储存在植物体内和土壤中，这有助于稳定三江源地区的气候环境，减缓该区草地生态环境的退化进程。先锋植物为许多野生动植物提供了重要栖息地，为野生动物提供了食物以及遮蔽和繁殖场所。这些植物的存在有助于维持生态系统的生物多样性，促进生态系统的正向演替。

3.2 黄河中游毛乌素沙地、库布齐沙漠和黄土高原先锋植物的生态价值

（1）毛乌素沙地和库布齐沙漠的先锋植物的生态价值。黄河流域部分流域面积属于干旱和半干旱区，部分沙漠化土地分布于该区域，如库布齐沙漠和毛乌素沙地[12]。毛乌素沙地和库布齐沙漠的先锋植物主要有柠条锦鸡儿、沙蒿和沙蓬等，其生态价值主要包括防风固沙、氮固定和碳储存3个方面。这些先锋植物的根系发达，能够有效固定沙土，减缓沙漠化和土壤侵蚀。沙漠风蚀、沙埋及高温、少雨等对植物种群的生存和繁衍有着特殊的影响，沙蓬为适应沙漠极端环境遵循γ对策，即在降雨后短期内，种子能够迅速经历萌芽、生长、成熟和落种过程，完成生活史。沙蓬在干旱和沙漠地区生长，能够在流动沙丘上优先定植并快速繁殖占据大量空间，有助于稳定沙地、保护土壤资源和减少沙尘暴发生频次[13]。部分先锋植物具有共生固氮细菌，有利于提高土壤氮含量、改善土壤肥力及促进其他植物的生长。同时，先锋植物通过光合作用将二氧化碳固定为有机物，将碳储存在植物体内和土壤中，有助于实现“双碳”目标。

（2）黄土高原先锋植物的生态价值。黄土高原上先锋植物主要有冠芒草、锋芒草和茵陈蒿等，其生态价值主要包括土壤保护、提供动物栖息场所和碳固定。先锋植物的根系较深，能够稳固土壤，减少水土流失和土壤侵蚀，这有助于保护土壤资源，维护土壤的肥力和质量。先锋植物可以为鸟类、昆虫和小型哺乳动物等野生动物提供栖息地和食物资源。先锋植物通过光合作用固定大气中的二氧化碳，并将其转化为有机物质，有助于稳定气候环境。

3.3 黄河下游三角洲湿地先锋植物的生态价值

黄河下游三角洲湿地部分区域土壤养分含量较低、含碱量较大且地下水深埋。该区域先锋植物主要有碱蓬、柽柳和芦苇等，其生态价值主要包括改善土壤质量和水质。先锋植物可通过吸收盐分来改善土壤质地，使土壤逐渐更适宜植物生长。黄河三角洲的天然植被组成较简单，以耐盐植物为主。其中，碱蓬是一种吸盐型盐生植物，能够通过吸收大量盐离子来调节土壤中离子平衡，具有极强的耐盐性，是进行生态修复的先锋物种[14-16]；柽柳根系发达，为泌盐植物，可通过吸收土壤盐分调节自身渗透压，以适应高盐度环境[17]。先锋植物的根系具有过滤和吸收作用，可以帮助改善水体水质，减少水体中氮、磷等污染负荷。湿地植物芦苇对重金属具有很强的吸附能力[18]，有助于保持湖泊、河流和沼泽的生态健康。

4 黄河流域主要先锋植物的经济价值分析

4.1 饲用

草本先锋植物多分布在黄河流域西部干旱和半干旱地区的畜牧区。这些先锋植物不仅具有一定的生态价值，而且在畜牧业中发挥着重要作用。先锋植物具有快速生长的特点，能够在短期内提供大量的饲草。如芦苇营养成分好，粗蛋白质含量高，无毒、无害，一年四季均可利用，不仅可以青割供家畜饲用，还可晒制干草进行青贮[19]。先锋植物为畜牧养殖提供了丰富的饲料来源，对于干旱和半干旱地区的畜牧业发展具有重要的支撑作用。

4.2 药用

部分先锋植物具有重要的药用价值。如芦苇叶可以治疗霍乱，而芦茎、芦根可以清热生津，除烦止呕[20]；沙蒿根、茎、叶和种子均可入药，具有祛风湿、清热消肿等功效[21]；茵陈蒿制汤可治瘀热[22]，在临床方面，茵陈蒿可治疗肝胆及妇科疾病[23]。先锋植物提供了重要的药用资源。

4.3 食用

部分先鋒植物不仅可药用还可食用，提供了更多的食物选择。如以沙蓬种子为主要原料生产的“沙米醋”，具有较高的营养价值[24]。茵陈蒿富含维生素C和维生素B，以及人体所需的多种微量元素和氨基酸，具有一定保健功能，可作为野菜食用[25]或用于研制保健饮料[26]。先锋植物的食用价值主要体现在其营养成分和食品创新加工等方面，提供了多样化、营养丰富的食物选择。

5 结语

本文选取黄河上、中和下游区域的部分典型先锋植物，综合评估了其在维持生态平衡、生物多样性及保持土壤等方面的生态价值，同时探讨了先锋植物作为饲料、药材和食物等可持续利用方面的潜在经济价值。黄河流域先锋植物在生态和经济方面展现出重要价值，对该地区的可持续发展和生态平衡发挥着重要作用。生态方面，先锋植物通过稳固土壤、调节水文循环和提供栖息地等方式维护生态系统的健康。经济方面，先锋植物具有广泛的应用潜力，已被应用于医药、食品和畜牧业等领域，为当地经济发展提供了新的动力。实践中，先锋植物的重要性得到广泛认可，但其合理利用和保护有待进一步加强。此外，对先锋植物的开发利用需要进一步深入研究，以确保其在经济上的可持续性和环境友好性。未来需继续加强对黄河流域先锋植物的保护和利用研究，以促进当地经济发展和维护生态平衡。

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