桑樹(shù)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能研究進(jìn)展

莫榮利+李勇+于翠+鄧文+熊超+胡興明

摘要：桑樹(shù)（Morus alba L.）是非常重要的經(jīng)濟(jì)栽培林木之一。近年來(lái)，隨著人們對(duì)生態(tài)環(huán)境日益惡化的重視，桑樹(shù)以其對(duì)惡劣自然環(huán)境的超強(qiáng)適應(yīng)性和生態(tài)治理能力而備受關(guān)注。根據(jù)森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評(píng)估規(guī)范，并結(jié)合桑樹(shù)生態(tài)功能研究現(xiàn)狀，將桑樹(shù)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能歸納為8個(gè)指標(biāo)類(lèi)型：提供原材料、涵養(yǎng)水源、土壤保育、調(diào)節(jié)氣候、凈化空氣、維持生物多樣性、休閑游憩和文化傳承；并就各功能指標(biāo)研究情況進(jìn)行了綜述。

關(guān)鍵詞：桑樹(shù)（Morus alba L.）；生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能；指標(biāo)類(lèi)型

中圖分類(lèi)號(hào)：X171.1；S888.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2016）23-6023-06

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.23.002

Abstract： Mulberry is one of the very important economic planting trees. In recent years， the worsening ecological environment is paid more attention by people， the mulberry plants have attracted greatest concern for its strong adaptability and ecological governance against harsh natural environment. Based on the evaluation criterion for forest ecosystem service function and combined with the research status of mulberry ecological functions， the mulberry ecosystem service functions were grouped into eight index types： production of raw resource， storage of water resource， soil conservancy， adjustment of the climate， refreshment of air， biodiversity maintenance， recreation and culture inheritance， and the research situation of the index types were reviewed respectively.

Key words： mulberry（Morus alba L.）； ecosystem service functions； index types

1 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的概念和定義

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的概念最早萌生于Vogt創(chuàng)立的“自然資本”[1]。在1970年出版的《人類(lèi)對(duì)全球環(huán)境的影響報(bào)告》中首次提出“Service”一詞。隨后又被發(fā)展為“全球環(huán)境服務(wù)功能”[2]。直至1981年Ehrlich將其確定為“生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能”[3]，此后該術(shù)語(yǔ)逐漸頻現(xiàn)于人們的視野并被普遍使用。有關(guān)“生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能”的定義與內(nèi)涵也被廣泛地討論和探究，而由Daily[4]和Costanza等[5]提出的“生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能”定義目前較具代表性且被普遍接受，即“支持和滿(mǎn)足人類(lèi)生存所需的自然環(huán)境系統(tǒng)及組成物種的條件和過(guò)程”，其主要強(qiáng)調(diào)以自然生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能為主體，發(fā)揮其對(duì)人類(lèi)生存環(huán)境的支持服務(wù)功能。歐陽(yáng)志云等[6]又將“生態(tài)服務(wù)功能”定義為生態(tài)系統(tǒng)與生態(tài)過(guò)程所形成及其所維持的人類(lèi)賴(lài)以生存的自然環(huán)境條件與效用。Costanz等[5]概括性地將生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能分為氣體調(diào)節(jié)、水調(diào)節(jié)、原材料、廢物處理、休閑娛樂(lè)和文化等17項(xiàng)功能類(lèi)型，又可按照直接價(jià)值和間接價(jià)值分為兩大類(lèi)，第一類(lèi)可用直接價(jià)值來(lái)表示的生態(tài)功能產(chǎn)品，如作為食物、工業(yè)原料、藥品等直接供給人類(lèi)；第二類(lèi)是無(wú)法直接商品化的功能，如生態(tài)系統(tǒng)通過(guò)調(diào)節(jié)氣候、凈化空氣、涵養(yǎng)水源、土壤保育、廢物處理等來(lái)支撐和滿(mǎn)足人類(lèi)賴(lài)以生存的自然環(huán)境，而以間接價(jià)值的形式表現(xiàn)。國(guó)內(nèi)外有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系仍沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。目前，森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的研究較為全面，2008年4月國(guó)家林業(yè)局發(fā)布了《森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評(píng)估規(guī)范》（LY/T1721-2008），提出了森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評(píng)估指標(biāo)體系，共8個(gè)指標(biāo)類(lèi)型14個(gè)評(píng)估指標(biāo)（表1）[7]。

2 桑樹(shù)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能

桑樹(shù)（Morus alba L.）為?？粕僦参?，在中國(guó)栽培歷史悠久。中國(guó)是桑樹(shù)的起源中心之一，原產(chǎn)中國(guó)的桑種（15個(gè)種4個(gè)變種）占全世界的50%，擁有3 000多份桑樹(shù)資源，并育有近千個(gè)桑樹(shù)栽培品種[8]。桑樹(shù)以其超強(qiáng)的適應(yīng)能力而廣泛分布于中國(guó)南緯30°至北緯50°的廣闊疆域，跨越熱帶、溫帶及寒帶3個(gè)氣候帶[9]，經(jīng)歷長(zhǎng)期的自然進(jìn)化和人為選擇，形成了適應(yīng)多種生態(tài)環(huán)境和滿(mǎn)足不同生產(chǎn)需求的品種群[10]。桑樹(shù)因其根系發(fā)達(dá)、生長(zhǎng)迅速、耐貧瘠、耐鹽堿、抗旱耐澇等適生性強(qiáng)的特點(diǎn)而在生態(tài)環(huán)境治理中備受關(guān)注，同時(shí)也被認(rèn)為是經(jīng)濟(jì)作物中生態(tài)效益最高，在生態(tài)作物中經(jīng)濟(jì)價(jià)值最高的樹(shù)種[10]。蠶桑業(yè)也是中國(guó)最早孕育“生態(tài)”理念的領(lǐng)域[11]，有關(guān)植桑對(duì)生態(tài)的影響可追溯至明清時(shí)期，最為典型的就是珠三角“桑基魚(yú)塘”人工生態(tài)系統(tǒng)[12]。

桑樹(shù)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的研究起步較晚，進(jìn)展相對(duì)滯后。陳敏剛等[11]在總結(jié)前人研究結(jié)果的基礎(chǔ)上，提出了中國(guó)蠶桑生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的指標(biāo)體系，將蠶桑生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能指標(biāo)細(xì)分為原材料供給、涵養(yǎng)水源、固碳釋氧、廢物處理、基因種質(zhì)資源保護(hù)、休閑、文化等8個(gè)類(lèi)型（表2）；除了基因種質(zhì)資源保護(hù)、休閑和文化3項(xiàng)服務(wù)功能之外，針對(duì)其余5項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能類(lèi)型，分別采用不同的價(jià)值評(píng)估方法：市場(chǎng)價(jià)值法、機(jī)會(huì)成本法、替代成本法、影子工程法，對(duì)其經(jīng)濟(jì)價(jià)值進(jìn)行了初步的定量評(píng)價(jià)[11]。2012年8月在全國(guó)生態(tài)桑及桑樹(shù)生態(tài)產(chǎn)業(yè)學(xué)術(shù)研討會(huì)上，向仲懷院士指出，近年來(lái)隨著人們對(duì)生態(tài)環(huán)境日益惡化的重視，桑樹(shù)在生態(tài)脆弱區(qū)生態(tài)環(huán)境綜合治理方面的作用被重新認(rèn)識(shí)，已經(jīng)成為眾多省區(qū)用于石漠化治理、鹽堿地治理、干旱和半干旱地區(qū)植被恢復(fù)、礦區(qū)復(fù)墾、防沙治沙的主要經(jīng)濟(jì)樹(shù)種[13]。孫雪萍等[14]根據(jù)千年生態(tài)系統(tǒng)評(píng)估項(xiàng)目框架（MA），并結(jié)合山東夏津黃河故道古桑樹(shù)群生態(tài)環(huán)境特征及系統(tǒng)主要特點(diǎn)，將夏津黃河故道古桑樹(shù)群生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能分為6個(gè)功能指標(biāo)類(lèi)型：產(chǎn)品供給、防止風(fēng)蝕、固沙保水、改良土壤、調(diào)節(jié)大氣及觀(guān)賞。本文根據(jù)國(guó)內(nèi)外生態(tài)系統(tǒng)研究結(jié)果，結(jié)合目前中國(guó)桑樹(shù)生態(tài)產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r，將桑樹(shù)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能歸納為8個(gè)指標(biāo)類(lèi)型：提供原材料、涵養(yǎng)水源、土壤保育、調(diào)節(jié)氣候、凈化空氣、維持生物多樣性、休閑游憩和文化傳承；并對(duì)各功能指標(biāo)類(lèi)型研究結(jié)果進(jìn)行了綜述。

2.1 提供原材料

桑樹(shù)作為最早的栽培經(jīng)濟(jì)林木，其全身上下均是寶，桑葉、桑果、桑皮、桑根皆是傳統(tǒng)的中藥材。桑葉除了用于飼養(yǎng)家蠶生產(chǎn)原料繭之外，也可直接用于喂養(yǎng)家畜或作為飼料添加劑，利于動(dòng)物的消化吸收、改善肝臟代謝[15，16]。有研究報(bào)道，桑葉粗蛋白、粗纖維、粗脂肪及礦物質(zhì)含量均高于3種主要的青綠飼料（苜蓿、青玉米、玉米青貯）[17]；利用桑葉作為補(bǔ)充料喂食產(chǎn)乳母牛，可提高母牛產(chǎn)奶量并減少飼料用量[18]。研究發(fā)現(xiàn)，桑葉富含多種生物功能活性成分，如槲皮素、類(lèi)胡蘿卜素、黃體色素、紫云英素、谷甾醇等，而被加工成桑葉茶，或可直接作為桑葉菜烹飪食用，具有降血壓、血脂、膽固醇、血糖以及抗氧化等保健功效[19-22]。

桑果又名桑葚、桑棗，是桑樹(shù)的聚花果。1993年，國(guó)家衛(wèi)生部將桑果列為“食藥兩用”農(nóng)產(chǎn)品。桑葚是中國(guó)傳統(tǒng)中藥材中非常重要的原料或主要原料，其調(diào)配成的藥劑在民間廣為應(yīng)用，藥性味甘、補(bǔ)腎益氣、養(yǎng)血祛風(fēng)、延年益壽，具有降壓、鎮(zhèn)靜等功效[23]。近年來(lái)，桑果的食用價(jià)值不斷地被挖掘和認(rèn)識(shí)，其富含多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及生物功能活性成分，如白藜蘆醇、花青苷、楊梅酮、蕓香苷、維生素C、微量元素、磷脂及類(lèi)胡蘿卜素等[24，25]，具有防癌抗誘變、抗氧化、抗衰老、增強(qiáng)免疫力、降血糖血脂等保健功能[26，27]，深受廣大消費(fèi)者的青睞。鑒于桑果的保健藥用功效，桑果還被加工成桑果罐頭、桑葚膏、桑果汁、桑葚酒、桑葚保健酸奶、桑果醋、桑葚茶等[28-33]。

桑枝的皮也可入藥，其藥性溫和，具有養(yǎng)血生津、鎮(zhèn)靜安神、補(bǔ)腎益氣等功效。桑枝粉碎后可作為袋料基質(zhì)用于種植多種食用菌，如香菇、平菇、茶樹(shù)菇、木耳等。桑枝的單位熱值較高，是非常好的生物燃料；也可作為家具板材、木模等。

2.2 涵養(yǎng)水源

桑樹(shù)為多年生深根性喬木，枝繁葉茂，根系尤為發(fā)達(dá)。研究報(bào)道，桑樹(shù)根系生物量占總生物量的53%，主根最深可達(dá)8～9 m，側(cè)根也可伸長(zhǎng)至9 m，水平根與垂直根縱橫交錯(cuò)形成一個(gè)立體交叉的根系網(wǎng)絡(luò)，其分布的面積為樹(shù)冠投影面積的4～5倍，并主要分布于0～40 cm的土層中[34]。桑樹(shù)龐大的根系網(wǎng)絡(luò)能夠有效改善土壤的理化性質(zhì)，顯著地提高土壤的滲透性能，使葉片截留的雨水能夠迅速地滲入土壤變?yōu)橥寥浪偷叵滤?，增加水源涵養(yǎng)量[35]。杜周和等[34]研究結(jié)果表明，桑園土壤滲透速度和滲透系數(shù)分別是空曠地的1.91倍和3.07倍，且土壤含水量和飽和含水量分別高4.05%和5.44%；說(shuō)明桑樹(shù)能顯著改善土壤物理結(jié)構(gòu)，提高土壤的水源涵養(yǎng)能力。高福軍等[36]報(bào)道山地桑園隨著桑樹(shù)年齡的增加，桑園土壤貯水量和毛管最大持水量也不斷增加，其4年生山地桑園為空曠地的1.03倍和1.15倍。孫雪萍等[14]對(duì)夏津故道古桑樹(shù)群土壤涵養(yǎng)水源研究結(jié)果表明，每年400 hm2古桑樹(shù)群林地較無(wú)林地多涵養(yǎng)水量1.2×103 m3，表明桑樹(shù)能夠顯著提高土壤涵養(yǎng)水源的能力。

2.3 保育土壤

森林生態(tài)系統(tǒng)對(duì)土壤的保育表現(xiàn)在森林中活地被物和凋落物層層截留降水，降低水滴對(duì)表土的沖擊和地表徑流的侵蝕作用。同時(shí)，林木根系固持土壤，防止土壤崩塌瀉溜，可減少土壤肥力損失以及改善土壤結(jié)構(gòu)功能。

桑樹(shù)枝葉繁茂，葉片寬大肥厚，地上冠層茂密而郁閉，能夠有效截留雨水，減少雨水對(duì)地面的直接沖刷，降低雨水對(duì)土壤的侵蝕能力。桑樹(shù)根系發(fā)達(dá)，其地下部構(gòu)成一個(gè)龐大的根系網(wǎng)絡(luò)，能夠有效攔截雨水，減緩地表徑流速度；另一方面桑樹(shù)的龐大根系能夠改良土壤物理性質(zhì)，提高土壤對(duì)地表雨水的滲透，使地表徑流變?yōu)榈叵聫搅鳎瑥亩鴾p少土壤侵蝕。研究表明，山地桑園隨著樹(shù)齡的增加，土壤結(jié)構(gòu)不斷得到改善，4年生山地桑園較對(duì)照土壤容重小0.32%，總孔隙度增加11.95%，土壤變得疏松，滲透能力提高，能夠有效減少地表徑流[36]。研究表明，桑園侵蝕溝較無(wú)桑地塊減少35.7%，且更短、更窄、更淺[37]；且其年固沙量達(dá)到3 067 kg/km2[38]?？婑Y遠(yuǎn)等[39]比較了在降雨侵蝕過(guò)程中桑樹(shù)和玉米對(duì)土壤的固持能力，結(jié)果表明桑樹(shù)種植區(qū)徑流總量和泥沙總流量分別較玉米種植區(qū)減少了37.83%和33.55%。張正新等[40]也報(bào)道了類(lèi)似的結(jié)果，陜南陡坡耕地栽植桑樹(shù)能夠顯著減少水土流失、減少雨水流失量及降低土壤侵蝕量；與同坡地種植糧食作物地塊相比，分別減少了50%、70%及79.7%[41]。5年生坡地桑園帶較農(nóng)耕坡地減少年徑流量和年流沙量分別為37.8%和56.2%。此外，桑樹(shù)還具有維持土壤肥性或改善土壤肥力的功效。孫雪萍等[14]對(duì)黃河故道古桑樹(shù)群所涉村莊土壤養(yǎng)分含量進(jìn)行分析，結(jié)果表明有機(jī)質(zhì)、有效磷和速效鉀等養(yǎng)分含量均不同程度地高于平均值。陳敏剛等[11]采用保守估算法計(jì)算得出，中國(guó)桑樹(shù)生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生的土壤保護(hù)價(jià)值為114.34×108元/年，土壤肥力維持價(jià)值達(dá)99.16×108元/年。

桑樹(shù)利用其發(fā)達(dá)的根系吸收水分和營(yíng)養(yǎng)的同時(shí)還可吸收土壤中的重金屬，吸收的重金屬離子被運(yùn)輸并累積于桑樹(shù)的不同組織、器官中。研究結(jié)果表明，桑樹(shù)較耐受土壤復(fù)合重金屬污染，能夠在Pb、Zn、As含量分別為734、1 194、53 mg/kg的污染土壤中正常生長(zhǎng)；且桑葉對(duì)3種重金屬的累積量隨時(shí)間的延長(zhǎng)而增加[42]。張興等[43]以胡桑1號(hào)為試材，分析了桑樹(shù)對(duì)礦區(qū)重金屬污染土壤（Cu 593.56 mg/kg、Pb 825.41 mg/kg、Cd 8.11 mg/kg、Zn 705.41 mg/kg）的修復(fù)能力，結(jié)果表明，單位面積土壤上桑樹(shù)對(duì)Cu、Pd、Cd、Zn的遷移量分別為1 2116.1、7 409.83、 2 056.4、254 532.8 mg，相應(yīng)的修復(fù)年限分別為2.01、15.45、1.26和0.39年；且不同組織、器官重金屬累積趨勢(shì)為桑根>桑葉>桑皮>桑莖（不含桑皮）。桑樹(shù)對(duì)土壤酸堿度的適應(yīng)性較強(qiáng)，高清等[44]的研究結(jié)果證實(shí)，桑樹(shù)在土壤pH 8.3～9.5范圍內(nèi)能夠正常生長(zhǎng)，桑樹(shù)種植3年后，土壤結(jié)構(gòu)有所改良，理化性質(zhì)得到改善，土壤含鹽量明顯降低，且土壤有機(jī)質(zhì)、N、P、K和腐殖質(zhì)含量增加，微生物多樣性提高。

上述研究結(jié)果表明，桑樹(shù)茂密的枝葉及龐大的根系網(wǎng)絡(luò)能夠有效地固持土壤，減少土壤營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的流失，改良土壤結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)，維持或提升土壤肥力，具有超強(qiáng)的土壤保育功能。

2.4 調(diào)節(jié)氣候

桑樹(shù)是速生性闊葉喬木，枝葉茂密，光合作用和蒸騰作用能力強(qiáng)。桑樹(shù)通過(guò)光合作用固定CO2釋放O2，調(diào)節(jié)大氣平衡；通過(guò)蒸騰作用向空氣輸送水汽，增加空氣濕度降低周?chē)h(huán)境溫度，起到調(diào)節(jié)氣候的作用。桑樹(shù)生長(zhǎng)迅速，其年生物量和碳儲(chǔ)量高。桑樹(shù)葉、枝條、樹(shù)干和根系的生物量占光合作用產(chǎn)物的比例分別為31%、42%、23%和4%[45]。陳敏剛等[11]利用桑葉的干物質(zhì)含量為25%來(lái)推算桑樹(shù)的干物質(zhì)含量，將年產(chǎn)新鮮桑葉量4.7×103 kg/hm2折合成干物質(zhì)量為1.2×103 kg/hm2，再根據(jù)桑樹(shù)光合產(chǎn)物的分配比例，推算出桑樹(shù)干物質(zhì)年生產(chǎn)量為3.8×103 kg/hm2，并乘以全國(guó)桑園面積得出桑樹(shù)年干物質(zhì)總量為2.9×1010 kg。根據(jù)光合作用方程式，每生產(chǎn)1.0 g干物質(zhì)能吸收固定CO2 1.6 g并釋放O2 1.2 g，計(jì)算得出桑樹(shù)年吸收固定CO2量為4.7×1010 kg和年釋放O2量為3.5×1010 kg，按照替代成本法換算成經(jīng)濟(jì)價(jià)值分別為1.58×1010元和1.39×1010元。

桑樹(shù)茂密的枝葉能夠有效地阻擋和反射強(qiáng)烈的陽(yáng)光，減少太陽(yáng)對(duì)地表面的輻射量；同時(shí)，桑樹(shù)葉片寬大，蒸騰強(qiáng)度高，尤其是在夏季旺盛生長(zhǎng)時(shí)期，葉片通過(guò)蒸騰作用將大量的液態(tài)水以氣態(tài)形式散發(fā)到空氣中，水分蒸發(fā)消耗大量的熱量，提高了空氣濕度，起到降低環(huán)境溫度、增加濕度的效果。研究報(bào)道，在秋季晴到多云天氣條件下，盆栽桑苗每天每千克葉片通過(guò)蒸騰作用可蒸發(fā)失水7.06～7.69 kg，桑苗夜間也可進(jìn)行蒸騰作用，但水分蒸發(fā)量只有白天的10%[46]。程嘉翎等[47]利用稱(chēng)重法分析了夏季桑樹(shù)蒸騰速率，其T（H2O）平均值為1.064 2 mmol/m2·s，即單位面積桑樹(shù)葉片每小時(shí)可蒸發(fā)水分67.97 g。根據(jù)公式Q[J/（m2·d）]=W×L×4.18，計(jì)算單位葉面積每天蒸騰所耗熱量[48]，其中W為蒸發(fā)的水量（g）；L=597-（5/9）T，T為葉面溫度，取平均值為20 ℃，推算出單位葉面積每天蒸發(fā)水量為1 631.29 g，消耗的熱量為4.0×106 J/（m2·d），而消耗的熱量源自周?chē)目諝猓鶕?jù)溫度下降計(jì)算公式△T=Q/Pc，Pc為空氣的容積熱容量，其值為1 256 J/（m3·℃）[48]，推算出桑樹(shù)單位面積葉片日蒸騰作用可使周?chē)諝鉁囟冉档?.32 ℃。

2.5 凈化空氣

近年來(lái)，伴隨工農(nóng)業(yè)快速發(fā)展而帶來(lái)的大氣污染也日趨嚴(yán)峻，“霧霾”天氣頻頻發(fā)生。大氣污染是人類(lèi)面臨的最嚴(yán)峻的問(wèn)題之一，主要包括化學(xué)性污染（如化學(xué)氣體：硫化物、氯化物、氟化物、氮?dú)浠衔锏?，重金屬離子：鉛、鎘、銅等）、物理性污染（如粉塵、顆粒物）和生物性污染（如病原微生物），它們不僅危害人類(lèi)的身體健康，同樣影響植物的正常生長(zhǎng)發(fā)育，甚至導(dǎo)致植株的死亡。

前人研究結(jié)果表明，桑樹(shù)葉片能夠吸收硫化物、氯化物和氟化物等污染物，對(duì)Cl2、SO2和HF表現(xiàn)出較強(qiáng)的抗逆行[49-52]。在蠶業(yè)生產(chǎn)中，經(jīng)常會(huì)遇到用工業(yè)區(qū)附近桑園的桑葉喂食家蠶，會(huì)導(dǎo)致家蠶中毒甚至死亡，這從側(cè)面反映了桑樹(shù)葉片具有較強(qiáng)的耐污染及吸收污染物的能力。徐和寶等[53]通過(guò)熏氣試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，桑葉對(duì)HF具有較強(qiáng)的吸附能力和耐受性，其葉片最高可耐受HF含量為500 mg/kg。魯敏等[52]比較分析了部分綠化樹(shù)種對(duì)大氣污染物的吸收能力，結(jié)果表明桑樹(shù)吸收HF能力較強(qiáng)（干葉重>450 mg/kg）。吳洪麗等[54]分析了桑樹(shù)對(duì)SO2和HF的吸收能力及抗性，結(jié)果表明，與其他4種綠化樹(shù)種相比，桑樹(shù)對(duì)SO2和HF均表現(xiàn)出較強(qiáng)的耐受性和吸收能力；位于陶瓷廠(chǎng)及玻璃廠(chǎng)污染區(qū)的桑樹(shù)葉片（桑葉不能養(yǎng)蠶，但生長(zhǎng)正常，沒(méi)有受害癥狀）SO2和HF含量分別為15.58 mg/kg和483.56 mg/kg；葉片電鏡掃描結(jié)果顯示，桑葉表面褶皺豐富，尤其是背面褶皺深凹，附著了大量的顆粒物，且數(shù)量明顯多于其他4種綠化樹(shù)種，表明桑樹(shù)葉片對(duì)大氣中的粉塵等顆粒物具有較強(qiáng)的滯留能力。據(jù)南京林業(yè)大學(xué)在南京的調(diào)查結(jié)果顯示，桑葉對(duì)大氣粉塵具有很好的滯留作用，滯留量達(dá)5.39 g/m2。SO2熏蒸試驗(yàn)結(jié)果表明，桑樹(shù)干葉片SO2含量可達(dá)到5 772.6 mg/kg[55]。此外，桑樹(shù)還可通過(guò)大氣重金屬沉降對(duì)大氣重金屬進(jìn)行吸附，即重金屬在漂浮或沉降中被滯留附著于桑葉表面，進(jìn)而被吸收。研究結(jié)果表明，桑樹(shù)對(duì)Pb和Cd的吸收能力很強(qiáng)，對(duì)Pb和Cd的年吸收量分別為15.7 kg/hm2和0.797 kg/hm2[56]。以上研究結(jié)果表明，桑樹(shù)對(duì)大氣污染物具有較強(qiáng)的耐受性和吸收能力，展現(xiàn)了強(qiáng)勁的空氣凈化能力。

2.6 維持生物多樣性

生物多樣性是指在一定時(shí)間和一定地區(qū)所有生物物種（動(dòng)物、植物、微生物）及其遺傳變異和生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜性總稱(chēng)。桑樹(shù)生態(tài)系統(tǒng)為生物物種（微生物類(lèi)、植物類(lèi)、昆蟲(chóng)類(lèi)、鳥(niǎo)類(lèi)及其他動(dòng)物）提供生存與繁衍的場(chǎng)所，從而起到保護(hù)物種的作用。在桑樹(shù)栽培生產(chǎn)中，經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)隨著桑樹(shù)樹(shù)齡的增加，病蟲(chóng)害的發(fā)生趨于頻繁，危害桑樹(shù)的病原微生物、昆蟲(chóng)及鳥(niǎo)的種類(lèi)和數(shù)量都隨桑樹(shù)樹(shù)齡的增加而增多。桑樹(shù)的主要害蟲(chóng)有桑薊馬、桑梢小蠢蟲(chóng)、桑粉虱、桑螟、桑朱砂葉螨等昆蟲(chóng)種類(lèi)[57]。桑樹(shù)根際土壤微生物多樣性也隨桑樹(shù)樹(shù)齡的增加而提高[58]。

2.7 休閑游憩和文化傳承

近年來(lái)，觀(guān)光農(nóng)業(yè)、休閑農(nóng)業(yè)迅速發(fā)展，已經(jīng)成為都市農(nóng)業(yè)非常重要的板塊，它集生活功能、生態(tài)功能和生產(chǎn)功能于一體。目前，以“果桑采摘園”為核心發(fā)展起來(lái)的休閑、觀(guān)光農(nóng)業(yè)正在逐漸成為都市農(nóng)業(yè)的熱點(diǎn)，果桑集觀(guān)葉、觀(guān)果、品果于一身，為市民提供了良好的休閑游憩生態(tài)環(huán)境，游客在采摘過(guò)程中可以享受田園樂(lè)趣，緩解工作壓力，愉悅身心[59]。蠶桑業(yè)的興起與發(fā)展承載著中國(guó)歷史的變遷，“絲綢之路”代表著中國(guó)文明的絢爛和高貴?！吧！弊怨啪褪枪糯膶W(xué)作品中的主要素材，多情而美麗的采桑女，明媚婉轉(zhuǎn)的采桑詩(shī)，在《詩(shī)經(jīng)》中，與“?！庇嘘P(guān)的詩(shī)篇有20余篇，“?！痹诠糯脕?lái)指代女性、浪漫之意，如“采桑女”在先秦時(shí)成為女性美的象征。游客通過(guò)采摘桑葉養(yǎng)蠶，不僅學(xué)到了自然科學(xué)知識(shí)，也了解了中國(guó)的絲綢文化和歷史。“春蠶到死絲方盡”和“破繭成蝶”傳承著中國(guó)的傳統(tǒng)美德和民族精神。桑果采摘集采果、品果、養(yǎng)蠶、娛樂(lè)、求知于一體，滿(mǎn)足了人們對(duì)物質(zhì)、知識(shí)和精神的需求。

3 展望

現(xiàn)代研究證明，生態(tài)系統(tǒng)是人類(lèi)生存和現(xiàn)代文明的基礎(chǔ)。可持續(xù)發(fā)展的核心就是通過(guò)維持和保護(hù)生態(tài)環(huán)境，保護(hù)地球生命支持系統(tǒng)。加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境建設(shè)，充分挖掘和利用現(xiàn)有資源，改善人們賴(lài)以生存的生態(tài)環(huán)境已成為全球的共識(shí)。桑樹(shù)因其兼具經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會(huì)效益，以及超強(qiáng)的適應(yīng)能力等特點(diǎn)，而在生態(tài)環(huán)境治理和建設(shè)中備受關(guān)注。生態(tài)桑產(chǎn)業(yè)建設(shè)不僅對(duì)脆弱區(qū)生態(tài)環(huán)境綜合治理具有重要作用，還可在更高的水平上實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境脆弱區(qū)的“自然-資源-經(jīng)濟(jì)-社會(huì)”的可持續(xù)發(fā)展[13]。因此，發(fā)展桑樹(shù)生態(tài)產(chǎn)業(yè)的前提，就是充分認(rèn)識(shí)和挖掘桑樹(shù)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能，有必要專(zhuān)門(mén)針對(duì)桑樹(shù)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能進(jìn)行深入系統(tǒng)的研究，明確其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的類(lèi)型指標(biāo)和評(píng)估體系。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合不同生態(tài)類(lèi)型區(qū)的立地條件和當(dāng)?shù)厥袌?chǎng)客觀(guān)需求，充分發(fā)揮桑樹(shù)在經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能。

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