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我国大陆唯一的大面积成群落分布的优良水土保持植物——香根草的用途与保护问题



全 文 :我国大陆唯一的大面积成群落分布
的优良水土保持植物
———香根草的用途与保护问题
刘金祥 ,陈燕
(湛江师范学院生物系 ,广东 湛江 524048)
摘要:香根草根系深 2~ 3 m ,已被世界上许多国家列为理想的水土保持植物种 , 也是受重金属和有机物污染土地
复垦的首选物种之一 ,其香根油还有重要的经济价值。我国大面积存在的天然香根草群落位于广东省湛江地区 ,
现存面积 150 hm2 左右 ,建议应尽快把这块仅有的野生香根草草地划为自然保护区 ,为国内外研究者提供一个天
然香根草的研究基地。
关键词:香根草;用途;保护
中图分类号:S157.433  文献标识码:A  文章编号:1001-0629(2002)07-0013-04
  香根草(Vetiveria zizanioides)又名岩兰草 ,由于根
系庞大 ,被认为是“世界上具有最长根系的草本植
物” [ 1] 。2001年 1 月在广州召开的国际香根草大会
上 ,专家们对香根草在固土保水 、抗污染等方面的作
用给予了充分的肯定 。自 1986年以来 ,在世界银行
的推崇与资助下 ,它被世界上 100多个国家列为理
想的水土保持植物种 ,被称为“神奇牧草” 。过去普
遍认为 ,中国的香根草是 20世纪 50 年代中期从印
度等国引种的 ,国际香根草网络协会以及一些有关
香根草的专著都不曾报道中国有野生的香根草存
在 ,但是 ,根据中科院华南植物所有关专家先期考
察[ 2] ,及近期的调查表明:位于广东省湛江地区天然
香根草群落 ,现存 150 hm2左右。
  许多研究表明 ,湿地不仅是形成生物多样性的理想
场所 ,而且在净化污水和保护环境方面具有很好的效
果 ,湿地被喻为“地球的肾脏” ,而香根草湿地在这方
面所表现的能力更为突出。因此 ,应尽快将香根草的
最大原生地———湛江地区吴川市兰石镇庄艮村的公
种坡37.5 hm2(110°37′25″E ,110°18′32″N),兰石管区韭
菜坡22.5 hm2(110°37′26″E ,110°18′31″N),大浪坡 75 hm2
(110°37′27″E ,110°18′29″N),五一管区下博牙坡 15 hm2
(110°37′24″E ,110°18′30″N)划为保护区 ,并对我国的这
收稿日期:2002-02-28
作者简介:刘金祥(1964-),男 ,陕西凤翔人 ,博士 ,长期从事草业与草
食动物研究。
Study on exploitation and utilization on wild Artemisia sphaerocephala
ZHANG Ji
1 , MA Jun-yi1 , YAO Jian1 , BAI Zhen-fang1 , YANG Yong-li1 ,
HUANG Ai-lun1 , DU Jun-hua2
(1.College of Life Science , Northwest Normal University , Lanzhou 730070 , China;
2.Department of Biology , Qinghai Normal University , Xining 810008 ,China)
Abstract:The biological characteristics , chemical component and explitation and utilization of Artemisia sphaerocephala
were studied.The results showed that it was an ideal plant in drought resistance , sand defence and fixation.It was also
as a forage , medicine and industrial uses.The study provided scientific proof for the further exploitation of Artemisia
sphaerocephala.
Key word:Artemisia sphaerocephala;resource;exploitation and utilization
13  草 业 科 学 19卷 7期
7 2002 PRATACULTURAL SCIENCE Vol.19 ,No.7
一热带资源进行立项 ,展开深入研究。
1 香根草的特征
1.1植物学特征 香根草草层高 1.0 ~ 1.5 m ,抽
穗时株高 1.5 ~ 2.0 m , 叶宽 0.6 ~ 1.0 cm , 叶长
70 ~ 100 cm。秋季抽穗 ,但很难结实 ,主要靠分蘖繁
殖。圆锥花序顶生 ,穗长 15 ~ 40 cm 。根呈网状 、海
绵状须根 ,根粗 1 ~ 2mm ,深 2 ~ 3 m ,越冬时 ,宿根处
于自然休眠状态 ,翌春重新分蘖。
1.2生态学特性 香根草可在-10 ~ 45 ℃的地区
生长 ,一般在气温稳定通过 10 ℃时 ,就可开始萌发
生长 ,6 ~ 7 月是其生长的高峰期 。香根草属 C4 植
物 ,光合能力强 ,生长量大。如果光照不足 ,其正常
生长受到明显影响。香根草可在贫瘠 ,紧实 ,强酸
(pH值 4)或强碱(pH 值 11)的土壤上生长。但是 ,
若在贫瘠的土地上施肥就能显著地促进香根草株高
的生长 、分蘖数的增加和生物量的积累。香根草可
在年降水量大于300mm 的地区生长 ,它有较强的抗
盐性和抗重金属污染能力 ,另外 ,它易种植 ,易管理 ,
极少感染病虫害 。
2 香根草的用途
2.1 防治水土流失 香根草根系庞大 ,深2 ~ 3 m ,
其根系能牢固地保护土壤 ,试验表明 ,香根草的根系
平均抗张强度为 75 MPa ,相当钢材抗张强度的 1 6;
香根草地上部分簇生成丛 ,该植物很难结实 ,无匍匐
茎或根状茎 ,一般通过分蘖繁殖 ,因此它不会成为农
田杂草 。正因为如此 ,香根草在热带和亚热带地区
的农田被广泛用来防治水土流失。如果等高密植 ,
有半年多的时间就能形成致密的草篱带;在坡度为
15°~ 42°的坡地上 ,种植香根草草篱后 ,可减少土壤
侵蚀 90%。在许多国家如马来西亚 、泰国 、印度 、斐
济 、南非 、新西兰 、中国等已运用这一特性来加固沟
渠稳定性和高速公路路基 ,香根草种植可加固石砌
坝的稳定性 ,泥石流多发地带种植香根草则可防止
泥石流“多米诺”现象的发生 ,具有投入少 、效果好的
特点[ 3] 。
香根草作为理想水土保持植物在我国推广始于
1988年[ 4] ,经过引种试验[ 5] ,生态适应性和生长特性
等研究[ 6] ,香根草的应用已扩展到华南 、西南 、华东
等16个省市区 ,最北已到山东泰安[ 7] ;香根草具有
极强的抗逆性 ,在恶劣的土壤条件下能够正常生长 ,
福建平潭岛风沙土地占土地总面积 90%,风蚀现象
十分严重 ,大面积种植香根草后则起到显著的防风
固沙效果;在荒漠化达 60%~ 70%的云南元谋干热
河谷区 ,种植香根草也起到恢复植被的先锋植物作
用 。
2.2 土壤污染的治理与复垦 Truong 研究表明
香根草耐盐碱 ,在可交换性盐浓度达 33%时香根草
仍表现正常[ 8] ,在 pH 值 3.8 的酸性土壤 ,Al3+浓度
高达 68%情况下仍能生长(一般作物Al3+浓度 15%
就相当高了[ 9]),在高浓度含量的砷 、铅 、镉 、铝等条
件下能正常生长 , 并可用于酸性硫酸盐土的整
治[ 10] 。因此 ,在土壤被重金属 、放射性物质 、矿山开
发 、地下掩埋物 、或废弃物污染后 ,种植香根草有利
于土壤的复垦。陈怀满等研究表明香根草是一种净
化富营养水体的优良植物[ 11] ,此外 ,香根草也被用
来净化垃圾渗滤液[ 12] 。初步分析认为 ,香根草有相
当大的地上生物量 ,可在较短的时间内通过根系吸
收并被地上茎叶带走相当量的有毒物质。
2.3 改善小气候及其根际效应 陈凯等在江西
红壤地区试验了香根草改良土壤 、改善小气候环境
因子的作用[ 13] 。香根草的根系多集中在半径 20 cm
范围内 ,一般不会与作物争水争肥。在果园保护方
面 ,香根草草篱在夏季可使果园内的气温下降
1.2 ~ 1.9 ℃,相对湿度增加 1.7%~ 4.3%;在冬季
它又是果园挡风御寒的天然屏障 ,能减缓冷空气对
流和扩散 ,使果园温度提高1 ~ 3 ℃。印度在不毛荒
地上种植香根草 ,经过12 ~ 15年的时间 ,已演变为林
草混和地[ 14] 。香根草为热带 、亚热带大量退化土地
生产能力的恢复提供了希望。农业专家指出 ,香根
草草篱种在旱坡地或严重水土流失坡地上使农作物
增产30%~ 50%是可能的 。
最近有试验表明 ,香根草周围含有 15 种固氮
菌[ 3] 。香根草具有极强的抗逆性 ,这可能与其根系
周围的根际菌有一定的关系 。夏汉平等观测到在广
东兴宁市种植香根草 29 个月 , 土壤 pH 值上升
0.5 ~ 0.7 ,空隙度增加近 5%,土壤有机质 、全氮 、速
效氮 、速效钾等养分含量也有不同程度的增加[ 2] 。
2.4 香根油及其作用 香根草 ,就是根内含有
“香油”的植物 ,其主要成分是岩兰草醇(C15H22O),
7 2002 PRATACULTURAL SCIENCE(Vol.19, No.7) 14 
香根油可作为调制各种香精和制作化妆品的重要原
料。巴西种植香根草 16个月后取 35 cm深的根炼
油 ,印度人工种植的香根草根油含量为 0.2%~
0.3%[ 14] ,目前全世界香根油年产量为 250 t左右 。
近来的研究发现香根油还是一种“杀虫剂”和“杀菌
剂” 。香根草种在甘蔗地里还可以免除根结线虫
(Meloidogyne spp.)对甘蔗的危害[ 2] 。另外 ,香根草
根部的挥发油还可防止稻田遭受鼠类的侵害 。
2.5 培育食用菌 林占禧利用香根草的茎叶培育
食用菌[ 16] ,至目前为止已成功培育出多种食用菌 、
药用菌 ,如香菇 、毛木耳 、黑木耳 、金针菇 、平菇 、凤尾
菇 、猴头菇 、巴西蘑菇 、灵芝等 12种。现已成为较成
熟的技术 ,被认为开辟了培育食用菌新一代培养料 、
较好地解决了食用菌生产与林业生态平衡之间的
“菌林”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
被我国列为星火重点推广项目 ,也得到其它 16个国
家政府的认可与推广 。
2.6 香根草的其它用途
2.6.1 燃料利用:香根草属 C4 植物 ,光合同化效率
高 ,水分利用经济 ,因而生长旺 、发育快 ,生物量大 ,
据Hill测定香根草燃烧热能达到 18.6 kJ g ,与一般
蕨 、草本植物相似[ 17] 。在缺乏薪炭林或其它能源的
地区种植香根草 ,不仅具有生态意义 ,而且可作为辅
助燃料。
2.6.2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 ,适于编织工艺品。在泰国 、印
度等一些国家用香根草编织草绳 、席子 、垫子 、刷子 、
帽子 、鞋子 、篓子 、扇子等[ 14] ,在一定程度上代替了
竹 、藤等材料制作用品 、装饰品 。
2.6.3 造纸利用:成熟的香根草茎叶含有大量的纤
维素 ,比稻草所含纤维要高 20%左右[ 18] ,可用于造
纸。香根草茎叶用于造纸 ,可以节约木材 、减少对森
林的砍伐 ,但香根草与稻草 、竹 、木材等所造的纸质
及成本还未见报道。
2.6.4 饲用价值:香根草嫩叶的粗蛋白含量 6%~
7%,老叶和茎亦可做草粉。香根草在幼嫩时牛 、羊
均喜欢食用。
3 香根草的保护问题
目前 ,我国水土流失的面积为 1.79×106km2 ,每
年因水土流失而损失的表层土壤为5.0×109 ~
5.5×109 t。广东的水土流失面积由建国初的 7 444
km
2 上升到20世纪 80年代中期的1.7×104 km2 ,最
近 10年广东在水土防治方面做了大量的工作 ,但仍
有 1.2×104 km2的水土流失面积有待治理[ 19] 。过去
在治理水土流失方面多采用费用较高的工程措施 ,
治理速度较慢 ,近年来也出现了生物治理的情况 ,但
由于植物选择或种源问题 ,生物治理还处于探索阶
段 。国内外利用香根草治理水土流失和复垦的试验
表明 ,香根草是迄今发现的一种理想的水土保持植
物之一 。由于香根草具有根系深 、冠层生物量大 、易
种植 、易管理 、抗逆性强 、适应性广 、抗病虫等特点 ,
因此推广以香根草为主的生物工程对于治理水土流
失和受重金属或有机物污染的土地复垦 ,具有良好
的市场前景 。
由于香根草很难结实 ,通常只能靠无性繁殖 ,繁
殖速度较慢 ,因此如何解决香根草应用过程中的种
苗和相应的技术问题 ,尽可能多的获得种源 ,是大面
积推广应用这一珍贵资源的前提 。然而 ,我国广东
湛江地区原来成片分布的 6 000多 hm2 的香根草群
落现在仅剩下不到 150 hm2 了 ,原因是自 20世纪 60
年代以来群众采挖香根草的根提炼香油 ,加之运河
的开凿 、水坝的兴建 、过度的放牧 、村镇的扩建以及
果基鱼塘的修建 ,更严重是在香根草生长区内取土
烧砖 ,近来这种现象破坏是有增无减 ,因此使得这片
珍贵的热带香根草草地遭到极大的破坏。如果不对
我国湛江地区仅有的香根草热带草地很快加以保护 ,
这片草地以及其中许多珍贵的物种将会消失殆尽。
因此 ,建议应尽快把我国这块仅有的野生香根草草地
划为自然保护区 ,并进行立项和展开深入研究 。
在经济发达的沿海地区建立一个经济效益相对
不大的香根草自然保护区并非易事 。因此 ,要想成
功保护好广东省湛江地区这块湿地和其中许多珍贵
的野生动植物资源 ,有必要进行广泛的宣传和科学
知识的普及 ,增强有关人员的生态知识和忧患意识 ,
使各级政府部门和普通老百姓从更高层次上认识这
块香根草群落作为热带湿地和草地的潜在社会价
值 、巨大的生态价值和研究价值;当然 ,适当的投资
以维持香根草保护区正常管理也是必要的 。只有这
15  草 业 科 学(第 19卷 7期) 7 2002
样 ,才有可能将我国大陆仅有的野生香根草保护区
建立起来 。
将我国大陆仅有的野生香根草群落划为保护
区 ,不仅为我国热带地区保留了一块湿地 ,保护了当
地的生物多样性和生态环境 ,而且为国内外研究者
提供了一个天然香根草的研究基地 ,也为国内外植
物和环境工作者了解中国热带野生植物资源和保护
情况 ,提供一个窗口 。
参考文献:
[ 1]  刘金祥.一种优良水土保持植物———岩兰草[ J] .世界
沙漠研究 , 1989 , (3):48.
[ 2]  夏汉平 ,熬惠修.香根草生态工程———实现可持续发展
的生物技术[ J] .生态学杂志 , 1998 , 17(6):44-50.
[ 3]  陶战.香根草———一种理想水土保持植物[ J] .世界农
业 , 1992 ,(3):49-50.
[ 4]  Zhang Xin-bao.Vetiver grass in China[ J] .Vetiver News let-
ter , 1992 ,(8):8-11.
[ 5]  高维森 ,张宁 , 张信宝.香根草引种试验初报[ J] .中国
水土保持 , 1991 , (2):29-31.
[ 6]  程洪.香根草生长特性研究[ J] .当代复合农林业 ,
1997 ,(5):60-62.
[ 7]  陈法扬 ,李凤 , 程洪.香根草引种试验研究[ J] .水土保
持通报 , 1991 , (11):60-64.
[ 8]  Troung P N.The effect of extreme soil pH on Vetiver growth
[ J] .Vetiver News letter , 1993 , (10):11-13.
[ 9]  Troung P N.Vetiver grass , Its potential in the stabilization
and rehabilitation of degraded saline land[ J] .Vetiver News
letter , 1995 ,(13):25-26.
[ 10]  Troung P N , Baker D E.Vetiver grass for rehabilitation of
acid sulphate soil[ J] .Vetiver News letter , 1996 , (16):47-
50.
[ 11]  XIA Han-ping , AOo Hu-xiu , LIU Shi-zhong , et al.A pre-
liminary study on Vetiver s purification for Garbage leachate
[ J] .Vetiver News letter , 1997 ,(18).
[ 12]  ZHENG Chun-rong , TU Cong , CHEN Huai-man.Preliminary
experiment on purification of Eutrophic water with Vetiver
[ J] .The Vetiver News letter , 1997 , (18):40.
[ 13]  Chen K.Effects of Vetiver hedge sand mulch on micro site
factor sin citrus or chard[ J] .Vetiver News letter.1993 ,
(10):15-16.
[ 14]  夏汉平 , 敖惠修 ,何道泉 , 等.香根草在土壤改良和水
土保持中的作用[ J] .热带地理 , 1996 , 16(3):265-270.
[ 15]  National Research Council.Vetiver grass:A thin green line
against erosion[ A] .National Academy Press[ C] .Washing-
ton DC , 1993.12.
[ 16]  林占禧.菌草技术现状及应用前景[ J] .福建农业大学
学报 , 1997 ,(26)(增刊):12-16.
[ 17]  Hill R D.Calorimetric value of Vetiver[ J] .Vetiver News
letter , 1992 ,(8):18.
[ 18]  胡建业 , 薛惠仙 ,周才文.香根草在红壤开发中应用研
究[ J] .当代复合农林业 , 1997 ,(5):55-59.
[ 19]  万洪富 ,肖辉林.土壤学与广东持续农业发展[ J] .热
带亚热带土壤科学 , 1995 , 4(2):107-111.
Issues of utilization and protection for native Vetiver grass
LIU Jin-xiang ,CHENG Yan
(Biology Department of Zhanjiang Normal College ,Zhanjiang 524048 ,China)
Abstract:Vetiver grass is the ideal plant of soil and water conservation , which have been found only in large area in
Chinese mainland.The rootage of Vetiver grass is very large that could be down to 2 ~ 3 meters.It was very known as a
ideal plant of soil and water conservation inmany countries all over the world.The oil of rootage could be used as a kind
of insecticide and antiseptic.The community of Vetiver grass in large area was located in Zhanjiang region of Guangdong
province.But now it was damaged very much and remained only 150 hm2 around.It was suggested that there was neces-
sary to setup a nature conserve area and protect Vetiver grass community , in order to provide a research basement for na-
tive Vetiver grass.
Key words:Vetiver grass;utilization;protection
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