全 文 ：中国农学通报 第22卷 第 10期 2006年 10月
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砂地柏SabinavulgarisAnt.为柏科圆柏属常绿葡
匐灌木，亦称沙地柏、叉子圆柏、臭柏、新疆圆柏及爬地
柏等，常雌雄异株，稀雌雄同株 [1,2]。国外则多以
JuniperussabinaLinnaeus为其学名，也曾用 Sabina
oficinalisGracke、Juniperusarenaria等，记录有3个变
种[3]。
砂地柏是西北干旱、半干旱沙区的一种重要“乡土
树种”，对该地区生态维护具有重要意义[4]。该植物也
是北方城市园林建设的一种新型绿化树种[5,6]。尤为重
要的是，砂地柏也是中国首先发现并报道的一种优秀
砂地柏的生物生态学及其开发利用
何 军 1,李广泽 1,陈利标 1,陈存根 2,张 兴 1,3
（1西北农林科技大学无公害农药研究服务中心，陕西杨凌712100；
2西北农林科技大学资源与环境科学学院，陕西杨凌712100；3陕西省生物农药工程技术研究中心，陕西杨凌712100）
摘 要:砂地柏是中国西北干旱沙区的一种重要灌木,对该区生态环境保护具有重要作用。该植物也
是中国北方城市的一种重要园林绿化树种。近年来,中国还发现该植物是一种优秀的杀虫植物,并对
其杀虫作用进行了较为系统的研究。对砂地柏生境与分布、生长繁殖特点、抗旱机理等生物生态学特
性及栽培造林技术进行了较为系统的综述,总结、回顾了中国利用砂地柏进行沙漠治理、园林建设和
植物源农药开发方面的进展和成就,并重点探讨、分析了开发砂地柏农药中的植物资源与生态问题。
在此基础上,参照国内外开发植物资源和发展“沙产业”的理论成果与实践经验,提出可持续综合开
发利用该植物的设想和展望。
关键词:砂地柏;生物生态学;植物源农药;综合开发
中图分类号:Q949 文献标识码:A
ReviewontheBio-ecologyandDevelopmentofSavin(Sabinavulgaris)PlantResource
HeJun1,LiGuangze1,ChenLibiao1,ZhangXing1,2,ChenCungen3
(1BiorationalPesticideR&DCenter,YanglingShaanxi712100;
2ShaanxiResearchCenterofbiopesticidetechnologyandengineering,YanglingShaanxi712100;
3ColegeofResourceandenvironment,NorthwestSci-techUniversityofAgricultureandForestry,YanglingShaanxi712100)
Abstract:Savin(Sabinavulgaris)isashrubvarietylocatedinNorthChina,whichhasaimportantfunction
forprotectingenvironment.ItisalsoanimportantplantforcitylandscapeconstructioninNorthChina.In
recentyears,thesavinplanthasbeenfoundwithexcelentinsecticidalactivity.Asystematicresearchon
insecticidalactivityofthesavinplantshowedthatitcouldbedevelopedintobotanicalpesticidesuitable
forintegratedpestmanagementThepaperreviewsonthebiologyandecologyofsavin,summarizesthe
developmentofresearchandapplicationinthefieldofdesertcontrol,landscapeconstructionandbotanical
pesticide.Furthermore,theproblembetweenbio-ecologyandplantresourceofthesavinpesticideshas
beenanalyzedanddiscussed,andapotentschemeandprospecthasbeenputforwardfortheintegrate
exploitationofsavinplantresource.
Keywords:Sabinavulgaris,Biologyandecology,Botanicalpesticide,Integrateexploitation
基金项目：国家“863”科技攻关项目“新型植物源砂地柏杀虫、杀菌剂开发研究”（2001AA246016）；国家西部开发重大项目“砂地柏在西北干旱沙区生态环境
恢复建设中的综合技术研究及应用开发”（2004BA901A14）。
作者简介:何军，1962年出生，男，副研究员，陕西兴平人，主要从事生物农药研究开发与技术推广工作。E-mail:liguangze@126.com。通信地址：712100，陕西杨
凌西北农林科技大学西农校区76#无公害农药研究服务中心。
通讯作者:李广泽，男，1953年出生，博士，主要从事天然产物农药与化学生态领域研究与教学工作。E-mail:liguangze@126.com。
收稿日期:2006-07-27，修回日期：2006-08-05。
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杀虫植物，具有较大的开发利用前景[7]。因此，对其利
用价值和研究开发现状的分析，具有重要的生产和科
学研究参考价值。
植物资源开发中首先要解决的问题是：长期社会
生态效益与短期经济效益之间的矛盾，这一矛盾同样
也是砂地柏植物资源综合开发利用的首要问题。笔者
在多年对中国西北地区砂地柏植物资源调研及其作为
植物农药资源研究的基础上，提出对该植物进行综合
开发。笔者对其生物生态学特性、栽培造林技术进行回
顾和总结，在此基础上分析、探讨砂地柏植物源农药开
发利用的资源及生态问题，并提出了可持续综合开发
利用该植物的设想和展望。
1生物生态学特性
1.1生境与天然分布
砂地柏适生范围较广，主要分布在温带大陆性干
旱、半干旱地区。原产于克罗地亚，广泛分布在欧洲南
部和中部地区、高加索山、远东和西伯利亚等地[8](htp:
/www.conifers.org/cu/ju/sabina.htm)。在中国主要分布
在西北、华北地区的干旱石质山坡，天然生长于新疆阿
尔泰山和天山山区的亚高山地带，宁夏贺兰山、香山、
罗山，青海东北部，甘肃祁连山北坡及古浪、景泰及靖
远县，陕西神木、榆林及横山县，内蒙贺兰山、阴山西段
及蛮汉山等地。除山地外，还可生长于固定、半固定沙
丘上，内蒙古毛乌素沙地和浑善达克沙地均有分布，其
中毛乌素沙地的砂地柏集中成片分布，面积约
261.7km2[9,10]。
1.2生长与繁殖
砂地柏兼有营养繁殖和有性繁殖两种繁殖方式，
因而其种群可通过无性更新和有性更新实现维持[11]。
在自然条件下以营养繁殖为主，靠匍匐枝条触地生长，
经覆沙后生出大量的不定根，进而抽出新技来繁衍和
扩大灌丛[12]。砂地柏也可以进行天然种子更新，但极为
困难[13,14]。
自然状态下，砂地柏于3—4月间开始生长，7—8
月间达到生长高峰，8月以后生长速度下降，10月中下
旬停止生长，生长季内仅有一个峰值[9,10,15]。砂地柏生长
以匍匐枝延长为主，新梢生长受不定根活力、覆沙厚
度、降水量、立地条件、土壤水分条件等诸多因子的影
响[16]。雄球花于前一年8月出现，雌球花于当年4月下
旬至5月初出现，5月上中旬为盛花朋，随后转入果
期，球果三年成熟，多含两粒种子[15]。
1.3生理特性
砂地柏在高纬度地区残酷的沙漠和山地生态环境
中生长良好，表现出优秀的抗寒、耐旱、耐贫瘠、耐盐碱
和抗风蚀沙埋等特性。砂地柏的叶退化为鳞片状和刺
状，有较厚角质层，紧贴枝干，气孔少而下陷，束缚水含
量高，叶及小枝水势、蒸腾速率和光合速率较低，持水
力、临界饱和亏和水分利用效率高，这些特征均与其抗
旱性能密切相关[17~20]。根系深度可达2m，细根极多，对
水分的敏感性高于叶和茎，根面积指数会随着土壤含
水量的增大而增大，不同土层的根系可共享水分，具有
提水作用潜力，这些特征有利于利用有限的土壤水
分[21~22]。砂地柏雌雄株在叶结构和功能、气体交换和水
分特征等方面的差异性对其种群适应性和繁衍具有重
要意义[23~24]。
2砂地柏育苗和造林技术
砂地柏在沙漠治理、盆景制作和园林绿化等方面
巨大的开发利用前景促使人们对其繁殖和造林技术进
行了深入研究，自20世纪70年代[25]以来有大量文献
对此进行了报道，目前已基本建立了成熟、规范的种苗
繁殖和沙地造林技术，并在实践中得以成功应用。
砂地柏人工繁殖多以扦插育苗为主，该技术解决
了大量繁殖苗木时种源不足的困难，同时缩短了育苗
周期，成为一条繁殖快，成本低，易操作的捷径[26~29]。生
产上选用3~5年生枝条在整个生长季进行硬枝扦插，
可获得很高的成活率[27]。全光雾[30]、温棚容器[31,32]扦插
育苗技术用于砂地柏繁殖，可进一步提高成苗率、缩短
苗期、降低成本，是值得推广应用的新技术。
砂地柏造林可以利用直接压条或育苗移栽等多种
方式。在半干旱沙区雨季和秋季育苗移栽造林可获得
70%左右的成活率和保存率，三年后新梢生长量达到
天然臭柏群落的生长量[33]。在年降水量500mm以上、
海拔1300~1500m左右的高寒地区草甸沙地和阳坡山
脚下，春季进行直接压条造林，成活率可达 80%以
上[28]。因而，在沙区营造砂地柏人工林是完全可行的，
但必须严控苗木质量、确定适宜的种植密度、避免风
蚀、做好幼林管护工作，才能保证造林成功。
3开发利用途径
3.1在沙漠生态治理中的地位与作用
砂地柏通过沙埋后生成不定根，克隆形成密集群
落成片分布，显著改善沙区土壤结构及群落生态环境，
其抗风蚀、保水、固沙、改土及改善环境能力均较强，防
风固沙效果比一般灌木树种更为优越[34]。砂地柏群落
下层出现枯枝落叶层，土壤剖面发育较好，有机质及细
粒物质较多，使湿度增加、温度波动减小，出现了苔藓、
地衣和一些喜湿的林下和林缘植物[35]。
通过保护和栽植防风固沙植物，改善沙地土壤、生
态环境，是进行沙漠治理的主要途径。砂地柏对维护中
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国沙区生态环境起着十分重要的作用，它是毛乌素沙
地的唯一常绿灌木树种。近年来，通过建立砂地柏自然
保护区，以及人工扩大种植，使砂地柏生态建设作用得
到充分发挥。如20世纪80年代在陕北神木县建立的
砂地柏自然保护区，约有 7000hm2的天然林，且每年
以130hm2以上的速率递增。内蒙古自治区在伊克昭
盟乌审旗境内建立规划面积30000hm2的砂地柏及其
生境的保护区。
3.2城市园林绿化树种
砂地柏四季长青，整株深绿色，枝条柔软而易于造
型，枝型优美、飘逸，似龙游形，观赏效果较好；耐贫瘠，
易繁殖，生长粗犷，栽培成本低，适生范围广，尤其在中
国北方城市，更是一种不可多得的城镇绿化、园林栽
培、盆景布设、生篱培育、美化环境的珍贵树种[6]。上世
纪九十年代砂地柏曾一度成为绿化紧俏树种，巨大的
经济利益驱动当地农民大量采伐种条，造成砂地柏自
然资源严重破坏，笔者2005年在神木县臭柏自然保护
区调研时曾在多处见到为了保护天然砂地柏群落而建
的瞭望台。一些欧洲、美洲国家将砂地柏作为观赏植物
的历史可能更为悠久，并且选育出园艺性状和观赏价
值更高的 BlueDanube、Broadmoor、Monard等多个栽
培品种，有的申请了专利保护[36]。
3.3砂地柏农药开发
砂柏杀虫作用的研究始于西北农林科技大学无
公害农药研究服务中心，张兴等人[59]在对西北地区杀
虫植物的广泛筛选中首先发现并报道了其优异的杀虫
作用。随之对其杀虫活性、作用方式及作用机理、活性
成分的分离鉴定及构效关系、制剂配方等进行了系统
深入的研究[59]。砂地柏种子及茎叶溶剂提取物对小菜
蛾、菜青虫、粘虫、棉铃虫、玉米象、赤拟谷盗等重要农
业害虫均具有较高生物活性[37~41]，尤其是砂地柏精油
成分对家蝇、蚊子等卫生害虫及菜青虫、粘虫、棉铃虫、
温室白粉虱、二斑叶螨等农业害虫均具有较强熏蒸毒
杀活性[42~44]。从砂地柏非精油部分分离、鉴定出鬼臼毒
素、脱氧鬼臼毒素等主要活性成分[45,46]，从精油中分离
得到熏蒸杀虫主成分松油烯-4-醇[47]。对上述几种化合
物的杀虫活性、作用机理和构效关系的研究表明，他们
均具有较大研究开发潜力。
砂地柏植物源杀虫制剂产品研发也取得了较大的
进展。分别以砂地柏粗提物、鬼臼毒素和脱氧鬼臼毒素
为主成分，配制出了可湿性粉剂、乳油制剂和微乳剂等
多种达到中国农药登记要求的制剂产品[48]。以砂地柏
精油为主成分，研制出多种杀虫气雾剂产品，尤其是砂
地柏精油与其它植物精油的复配制剂，其挥发效率和
药效均得到了较大程度的提高，具有较大应用前景[49]。
对砂地柏主要杀虫活性物质鬼臼毒素及其制剂产品进
行了系统地环境生态安全性评价，采用酶免疫分析技
术研究了他们的环境行为，表明在水系、不同土壤、不
同光照条件下基本无残留；并且研究表明他们对鱼、蝌
蚪、鹌鹑、家蚕、蜜蜂、蚯蚓、瓢虫等环境生物及保护对
象无明显不良影响[50~53]。
多年研究结果表明，砂地柏农药具有活性谱广、
高效、无残留、对非靶标生物及环境安全等优点，为一
新型植物源无公害农药，极具产业化开发前景。西北农
林科技大学无公害农药研究服务中心将已有研究成果
在中国申请了6项新农药发明专利,其中3项已获得
授权(htp:/www.cnpatent.com/index.jsp)。
3.4其它用途
砂地柏茎叶内含有丰富的油脂，茎枝质地坚硬，易
燃烧，热值高[54]；且生长迅速，生物量大于一般灌木树
种，是一种优秀的薪炭林树种[55]。
砂地柏四季常青，枝叶体内富含多种养分，营养丰
富，羊、驼食后可刺激食欲，且能杀死肠道寄生虫，是一
种上好的家畜饲料。尤其是在沙区青黄不接的冬春季
节，他更是沙区家畜主要的反季饲料[56]。
4砂地柏农药开发中的资源问题
直接利用植物提取物进行农药产品开发，或将其
与常规化学农药或其它生物农药进行增效复配加工，
在近一段时期内仍将是中国植物源农药产业化开发的
主要途径。国内有学者认为：植物源农药研究应以探索
活性先导物为主进行间接开发[57]；也有学者提出，直接
开发利用植物粗提物比将有效成分提纯加工更有前
景[58]。笔者根据国际生物农药发展趋势及国内现状，结
合多年的研究开发经验，提出植物源农药研究开发应
从直接开发与间接开发两条途径同时着手[59]。砂地柏
农药的产业化开发中利用可迅速再生的种子和修剪枝
条为原料，基本上不存在资源和成本的限制，所以直接
利用可能是更经济、快捷的开发途径。
利用砂地柏种子和修剪枝条进行植物源农药生
产，基本上不会造成现有植物资源的破坏，也不会影响
其繁殖和再生。砂地柏种子在自然资源再生、治沙造林
和园林建设上基本无用。适度剪除2年生以下枝条上
的叶可促进当年生枝的生长和生物量积累[60]，春秋两
季修剪整形是砂地柏育林的重要抚育管理措施。这些
2年生以下的枝条也不适用于育苗[15]，不能妥善处理
势必造成资源的浪费。笔者在研究中发现，砂地柏枝叶
和种子中均具有较强的杀虫、抑菌活性。利用砂地柏种
子和修剪枝条进行植物源农药生产，不但不会造成资
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源破坏，反而开发了这些在砂地柏林业、园林建设和自
然资源扩大、再生中基本无用的植物资源的经济价值，
所以说这是一个一举双赢的开发途径。
砂地柏植物源农药的产业化综合开发利用在一定
程度上可以促进砂地柏人工生态经济林的营建和维
护，使其在沙漠治理中的功能得到更加充分的发挥，进
而推动西部干旱、半干旱地区的生态建设。中国沙漠化
土地整治必须本着生态效益、经济效益和社会效益统
一的目标，贯彻适度利用与多项互补的生态原则，把防
治与利用寓于一体[31]。研究和合理开发利用砂地柏天
然林和人工林的经济价值，不但可促进沙漠产业发展，
而且在一定程度上可以推动沙漠治理进程，使砂地柏
植物源农药综合开发的经济效益、生态效益和社会效
益得到全面统一的体现。
5结语与展望
以砂地柏农药产业开发为起点，促进砂地柏大面
积推广与种植，在西部广大干旱、半干旱区营建砂地柏
人工生态经济林，同时保护、开发砂地柏天然林的经济
价值，通过优化生态环境辐射带动其它农林牧业发展，
形成颇具特色的砂地柏综合产业，将是对砂地柏这一
优秀的治沙植物资源保护、开发和利用的一条较优策
略。
国际上对印楝的综合开发为我们提供了最好的借
鉴。印楝属楝科植物是世界公认的优秀杀虫植物，国际
上已成功地种植印楝用于治理生态环境[61]。1987年，
美国救济机构在尼日尔中部狂风暴地区种植了一条
560km长的印楝防风林带，保护了3000多hm2耕地。
1992—1997年引入非洲的印楝如今已成为治理撒哈
拉沙漠南部地区的重要树种。砂地柏与印楝有许多相
同的特性，因此，我们对砂地柏的综合开发，完全可以
借鉴国际上对印楝开发的成功经验，使其成为中国优
秀的“农药-生态”植物资源。
对砂地柏的综合开发利用也应遵循国内外发展
“沙产业”的理论成果与实践经验，建立市场经济条件
下产业结构和经营模式，并协调处理好与沙区其它产
业之间的关系，这一方面的工作将大大丰富中国发展
“沙产业”的理论和实践[62,63]。
就目前的研究现状而言，发展以“砂地柏”为主体
的“沙产业”极需开展以下几方面的工作：（1）系统考
察、调研中国砂地柏种质资源及其自然分布，开展优良
品种人工筛选和培育工作，综合比较、分析各品种农艺
性状、治沙能力及农药活性，筛选、培育出可满足不同
开发利用要求的优良品种；（2）加快砂地柏植物源农药
产业化开发进程，从产品结构、生产技术与规模、应用
技术等多个方面逐步完善其作为一种优秀农药植物资
源的生产经营和市场开发。（3）开展天然林保护技术研
究，提出天然林保护和人工复壮技术规程。提出优质丰
产生态林建设模式，并进行大面积工程示范和推广；
（4）结合中国实际情况，开展砂地柏产业系统的经济学
研究，建立市场经济条件下宏观经济调控模型。针对上
述问题，笔者呼吁政府部门、企业及各界专家、学者共
同关注和参与，合作攻关，对砂地柏进行可持续综合开
发，以使这一优秀的“农药-生态”植物资源在发展中
国“沙产业”中做出应有的贡献。
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（责任编辑：秦守亮）
农业资源与环境科学 369· ·