丰富的沼泽资源
中国是世界上沼泽类型最多的国家之一,虽然分布的面积不占首位,但沼泽蕴藏的资源却很丰富。旧社会,由于生产力低下,把沼泽看成“无用之地”,沼泽资源基本没有得到利用,新中国成立后,随着国民经济的不断发展,沉睡的沼泽荒原才被唤醒,丰富的资源逐渐得到合理利用,在社会主义建设事业中将发挥重要作用。
(一)未来的耕地
中国是一个山地多平地少的国家,据统计,山地丘陵(含高原)占2/3,而耕地面积仅1436亿亩,占全国总土地面积的10%。如果按人口计算,平均每人只有12亩多。像中国这样一个人口众多的大国,要满足人民生活必需的粮食和经济作物,除提高现有耕地的单位面积产量外,还必须适当扩大耕地面积。然而,中国开发历史悠久,对土地资源的利用已比较充分,可供再开发的好土地基本没有了,必须创造条件向其他类型的荒地索取耕地。
中国沼泽约17亿亩,占现有耕地面积的1/10多,是中国主要荒地类型之一,也是可供开垦的主要对象。开垦沼泽地比开垦其他类型的荒地容易,而且还具备许多有利条件:第一,沼泽大部分发育在广阔的阶地和河漫滩,坡度小,切割微弱,开垦后很少水土流失;地面平整、集中连片的沼泽,开垦后适宜机械化作业和水利工程的建设,又便于经营管理和规划治理,很适合建立大型国营农场。其次,水源充足,不论地表水还是地下水,都比较丰富,开垦后作物需水能得到保证。第三,土壤潜在肥力高,有机质含量丰富,开垦后营养成分逐渐释放,能不断满足作物生长发育的需要。此外,开垦沼泽地还不与林牧业争地。这些都是作为耕地的基本有利条件。但是,也应当看到,中国沼泽类型多,受区域自然条件的限制,沼泽的利用存在着明显的差异,并不是所有的沼泽都适宜开垦为耕地,只有那些积水不深、易于排水的潜育沼泽和薄层泥炭沼泽才是开垦的对象。
长期的生产实践,中国劳动人民在改造利用沼泽方面积累了不少经验,特别是近年来许多地区对沼泽的改造取得了很好效果,昔日的沼泽地今天有些已变成稳产高产田。如江苏北部里下河地区,在历史上为大片沼泽区,由于地势低洼,河水排泄不畅,地下水位很高,加上海水入侵,大量土地沼泽化而不能利用。解放后,兴建了一系列水利工程,基本控制住河水泛滥和海水入侵,一些沼泽化土地和沼泽得到改造。近期采取了联圩并田,降低地下水位等措施,大片沼泽已改造成旱涝保收的高产田。排水实在困难的一些沼泽,仍采用垛田的办法垛上种田,周围水域进行养殖,使土地资源得到充分利用。又如辽宁省盘锦地区,有历史记载以来即是大片芦苇沼泽区,近些年来,大兴灌溉水利工程,许多芦苇沼泽被垦为农田种植水稻,致使芦苇沼泽由原来的150多万亩减少至80多万亩,所以今日的盘锦已不是过去所称的“东北地区的南大荒”,而是稻田遍布,绿浪滚滚,呈现一派欣欣向荣景象的辽宁省主要粮食基地。
需要提出的是黑龙江省的三江平原沼泽区,沼泽面积近2 000万亩,还有1 500万亩左右的沼泽化荒地,是中国荒地资源多,质量好,适宜扩大耕地面积,发展农业种植的理想地区,目前国家已决定进一步开发三江平原,建设成为商品粮基地。
三江平原适宜开垦的主要对象是沼泽化荒地和一些苔草—小叶樟轻沼泽。本区具有发展农业生产比较优越的自然条件。从农业气候来说,光照充足,日照时间长,光能生产潜力大,生长期气温高,无霜期一般在120天以上,热量条件完全满足主要作物小麦、大豆的生长要求,中早熟品种的水稻也能种植;雨量充足,生长期降水量达250~500毫米,有效降水多,基本保证作物生长的需水要求。从地貌条件来看,平坦辽阔,为大规模实行机械化作业和进行农田基本建设提供了有利条件。沼泽化荒地和一些轻沼泽的土壤多为潜育草甸土、草甸沼泽土或腐殖质沼泽土,有机质含量高,矿物质营养丰富,吸收代换能力较强,土层较厚,经改造后是肥力较高的土壤。目前已经开垦了大量的沼泽化荒地和部分沼泽地。如富锦县一村开垦了240亩苔草—小叶樟沼泽,在草甸沼泽土上直播水稻,亩产达480斤;密山县东鲜大队1973年对泥炭沼泽采取掺沙改土,当年水稻亩产590斤,1974年亩产622斤,近年来,由于加强了稻田的田间科学管理,产量大幅度增加,如黑龙江省东北部的同江县金川乡,地处寒区,1990年在新开垦的2 000亩苔草沼泽地上种植水稻,亩产高达800多斤。
开垦沟谷沼泽扩大耕地面积,对山区建设和保护生态平衡更具有重要意义。山区耕地少,粮食往往不能自给,过去多砍伐森林开垦山坡地,造成水土严重流失,产量愈来愈低,破坏了生态平衡,而许多盆谷地中的平坦地段却为沼泽所占据。因此开垦沟谷沼泽,山坡地退耕还林,是改善森林生态环境,增产粮食的关键。开垦后的沼泽地土层厚,肥力高,加上水源充足,作物产量很高,群众称为“子孙田”。如大兴安岭布特哈旗中和乡一村在沟谷滩地沼泽挖沟排水后植大田作物,亩产达600斤左右,远远超过坡耕地的产量。值得提出的是,沼泽湿砘具有发展水稻种植的优越条件。如土质黏重不易渗水;沟谷和平原区沿河两岸的沼泽有水源保证等。所以近年来,对沼泽地的开垦已由过去的排水疏干垦作旱田,逐渐转向发展水田,大量种植水稻,保持了原来的湿生环境,对维护区域生态平衡起到良好作用,这是充分合理利用沼泽湿地的有效途径。对高原沼泽也在探索改造途径。四川省红原县龙日农场在沼泽地开沟排水,试种油菜获得成功,并取得了较好收成。这些事实充分说明,沼泽化荒地和一些沼泽,经过改造是可以变成良田的。
(二)广阔的草场
沼泽不仅可以提供大量的土地开垦为耕地发展农业,而且生长着牲畜可食的多种植物,也是发展牧业的良好场所。
中国大部分沼泽是莎草科为主的草本沼泽,从饲用价值来说,低于禾本科为主的草甸和草原,但是沼泽中有许多植物牲畜可食,有些植物营养成分高,适口性好,牲畜最喜爱吃。根据中国主要沼泽区的几种沼泽牧草分析,它们的营养成分都不低。紫苜蓿、羊草是东北草原的优良牧草,是牲畜喜食的精饲草。沼泽中虽然没有这些牧草,可是若尔盏高原沼泽的藏嵩草,木里苔草、金莲花,西藏高原沼泽的大嵩草,三江平原沼泽区的小叶樟等,所含营养成分都可以与羊草和紫苜蓿相媲美。从中营养成分的对比分析来看,粗脂肪含量都远远超过紫苜蓿和羊革,只有小叶樟的含量比羊草略低;粗纤维含量除大嵩草较高外,其他牧草与羊草近似或稍低,比紫苜蓿稍高;粗蛋白含量藏嵩草、木里苔草、小叶樟超过羊草,仅大嵩草,金莲花稍低于羊草。由此可见,有些沼泽植物的营养价值很高,是可以作为牧场进行放牧的。
沼泽区的植物覆盖度很高,据调查一般达60~70%,有的高达80~90%。上述植物多构成一些沼泽的优势种,出现的频度大,生长茂密,分布均匀,产草量高。若尔盖高原可利用的沼泽牧场,每亩平均产鲜草1050斤,三江平原可利用的沼泽化草甸和沼泽草场的小叶樟群落,每亩平均产鲜草1400多斤,青藏高原大嵩草沼泽的产草量,虽然受高寒自然条件限制,每亩平均只有330多斤,但较高山嵩草草甸和紫花针茅草原的产量要高3~10倍,这对发展牧业生产,增加载畜量,提供了丰富的饲草资源。
沼泽植被在高原地区还具有返青早,生长期长的优点,尤其是大嵩草、藏嵩草、驴蹄草萌发期更早,以若尔盏高原为例,亚高山草甸5月中旬开始萌发,到9月初枯萎,草场放牧时间仅100~150天,而沼泽植被在4月初便发芽生长,比亚高山草甸植物提前1~15个月。青藏高原也是这种情况,大嵩草沼泽比高山嵩草草甸萌发期要早,对解决高原春季缺草和育肥冬季消瘦的牲畜起重要作用。
当然,沼泽作为牧场也有不利条件,植物种属较少,牧草多为禾草和莎草科植物,豆科植物很少,水分过多,蚊、蝇,细菌孳生,牲畜多患疾病,因此必须改造沼泽,疏干地表积水,为牲畜创造适宜的环境条件。另外,生境条件的改变,大量中生植物随之侵入,禾本科植物增加,营养丰富的豆科植物也逐渐生长,牧场质量提高,草场和割草场必然扩大,所以排水是改造沼泽牧场的关键。
中国沼泽牧场主要分布在下列地区:
(1)青藏高原牧区,是中国主要牧区之一,据调查,西藏沼泽草场占草场总面积的67%,青海沼泽草场占草场总面积的128%。由于地势高亢,平均海拔4 500米以上,除东南部受印度洋吹来的湿润气流影响,形成亚热带湿润气候外,绝大部分地区气温低,降水少,湿度小,气候干寒,植物生长期短,无霜期只有几十天。这样的环境条件,对植物生长发育十分不利,所以牧草长得稀疏、矮小,如高山嵩草草甸,草层高度仅3厘米,单位产草量很低,牧场的载畜量受到限制,尤其进入冬季,甚感饲草不足,如遇雪灾,饲草更加缺乏,常造成牲畜大量死亡。然而,在高原上的沼泽区却是另一番景象,夏季水草茂盛,绿草茵茵,在一些轻沼泽地带,牛马成群,绵羊结队;冬春季节,沼泽草场因草量多,仍为高原上最主要的放牧场,特别是大嵩草为主的沼泽草场,春季具有返青早,生长期长,产草量高的特点,多为接羔育肥草场和抗灾草场,对牲畜越冬度春有很大经济意义,所以群众把大嵩草称为牲畜的“救命草”。大嵩草高20厘米,有的高30厘米,一般亩产鲜草300多斤,在藏南水热条件好的地方,亩产可达600~800斤,既是高原上的主要放牧场,又是冬贮饲草的割草场。大嵩草沼泽草场的生产潜力很大,那曲县红旗乡在150亩水源不足的沼泽草场进行灌溉,当年产草量就增加了1~2倍,所以充分利用沼泽草场资源是青藏高原牧业发展的重要途径。
(2)若尔盖高原牧区。据调查统计,若尔盖和红原县有草场1 800多万亩,其中沼泽草场就占600多万亩,由于本区牧业发展很快,仅若尔盏县牲畜头数已超过90多万,草甸草场多已超载,现有牧场远远满足不了需要,所以改造沼泽扩大牧场已是当务之急。
据调查,沼泽中有17种植物牲畜喜爱吃,所以有螳沼泽很早就自然成了大牲畜牦牛和马的放牧场,羊因环境过湿,放牧受到很大限制。常得传染病,躯体瘦弱,甚至造成大量死亡。如果疏干沼泽,优良牧草增加,既扩大了牧场,又改善了环境,减少或消除传染病源地,牲畜健康将得到保障。
为了缓和日益发展的草畜矛盾,近些年来,当地人民开展了改造沼泽,扩大草场的试验研究。四川省草原研究所在龙日坝附近的阶地沼泽挖沟排水和采取其他排水措施,沼泽植被发生了较大变化,嵩草属植物增多,禾本科植物也显著增加,草场质量逐渐提高,小牲畜也可进入草场放牧了。红原县瓦切乡的干部和群众,斗风雪战严寒,向面积约30万亩的日根沼泽进军,挖沟排水,不到两年就开出800里长的沟渠,使近10万亩的沼泽得到了改造,扩大了牧场,促进了畜牧业发展。他们还进行科学试验,在草地上种青稞饲草和油菜,获得初步成功。青稞生长良好,可做牲畜越冬度春的精饲草,油菜亩产菜籽150斤。
(3)三江平原也具备发展牧业的有利条件。本区植物资源丰富,天然草场辽阔,草甸、沼泽化草甸,以及一些轻沼泽都可作为放牧地。据调查,从沼泽和沼泽化草甸草场就达3 000多万亩。小叶樟是本区主要野生牧草,营养丰富,适口性好,群众把它称为“羊草”。它的植株高大,平均高度在1米以上,而且覆盖度很高,生长茂密,产草量很高,亩产鲜草1400多斤。小叶樟在不同的生长期,其利用价值是不一样的。抽穗前,营养体鲜嫩,是牲畜适口性最好时期,适宜放牧,如果割晒贮存起来还可做冬季饲草。花期和结实期,粗纤维增加,适口性变差,就不宜放牧了。小叶樟是多年生禾本科植物,萌发前烧荒可促进发育生长,群落纯净,长势很好,在抽穗前割倒再进行烧荒,新长出来的第二茬小叶樟又是夏秋季节的最好牧场。
三江平原除了小叶樟外,还有一些苔草属植物,抽穗前茎叶青嫩,可作为牧草。
三江平原的自然条件和草场资源,应该说比青藏高原优越得多,丰富得多,但畜牧业所占比重很小,这种情况不仅反映了农业结构的不合理,也是对资源的极大浪费。党中央曾提出应充分利用自然资源大力发展养牛业,三江平原沼泽区的自然条件非常适合,它将发挥自然资源潜力,向国家提供肉、乳、皮、畜产品,还能为本区农业提供大量有机肥料,对改良区内的低产土壤——白浆土,提高土壤肥力,促进农业进一步发展具有重要作用。
(三)鸟的乐园
多水和过湿的自然环境,不仅使植物具有独特的生态特征和生理结构,生长发育了湿生—沼生植被,而且受自然条件的限制,动物种群也比较贫乏,唯鸟类繁多,因为水草丛生的沼泽环境,为各种鸟类提供了丰富的食物来源和营巢、避敌的良好条件。
在春光明媚、绿草茵茵、百花争艳的季节,成群的水鸟、包括许多珍禽,纷纷来到人烟稀少、草高水丰的沼泽区生儿育女繁育后代。据不完全统计,生活在沼泽地区的鸟类大约有15科,160多种。它们当中,有的营巢于沼泽地,利用芦苇、菖蒲、灯芯草、苔草、水木贼以及其他水草,在河湖岸边的草滩、草丛或草茎上筑巢,有的栖息于树林或较干燥的地方,飞翔于沼泽地带觅食。在阳光融融的白昼,各种鸟类有的翱翔于天空,有的嬉戏在水中,就连朝阳初露的清晨和落日余辉未尽的黄昏。也有鸟类出来活动,所以春夏的沼泽区真是充满生机的鸟的乐园。
沼泽地区的鸟类虽然习性各异,但都有适应多水或泥泞环境的特点。有些鸟类趾间生长着各种形状的蹼膜,善于游泳;有些鸟类嘴长、腿长、脖颈长,以利在泥泞和草丛中自由走动和觅食;有的能久立水中达几小时,“守株待兔’,等待着浮游小生物的到来。沼泽区的鸟类绝大部分是候鸟,冬去春来,随季节迁徙。中国东北地区纬度较高,夏季日照时间长,对鸟类的活动和繁殖更为有利,所以每当春天来临,冰雪消融,地面披上绿装的时候,它们成群结队从遥远的南方长途飞翔来到水草丰盛的沼泽地带安家。
沼泽区的鸟类是宝贵的动物资源。其中许多种是可供食用的野味上品,肉质鲜美,营养丰富,如天鹅、鸭类、鹤类、雷鸟、白骨顶和鹬类等;一些鸟类的羽毛质轻柔软,富于弹性,保温好,是优良的御寒填充料;有的羽毛色泽艳丽,光彩夺目,是上等装饰品。此外,象征爱情的鸳鸯、头顶“红宝石”的仙鹤、体态文雅的天鹅、白衣仙子般的白鹳,以及美丽的罗纹鸭、绿头鸭等,又是人们熟知的观赏鸟类,在动物园或公园进行饲养供人欣赏,增添了游览场所的内容,又丰富了人们的文化生活。
鹤是人们熟知的一种涉禽,在中国大约有9种之多,占世界鹤类的2/3。其中丹顶鹤最为出名,是中国主要珍禽之一。也是国家一类保护动物。它全身洁白,唯有头顶裸露着一块朱红,因此得其美名为丹顶鹤。古时候,人们遐想它是“神仙”的座骑,故又叫仙鹤。画家们常把松鹤绘在一起,作为松柏长青,延年益寿的象征,殊不知丹顶鹤是沼泽地的珍禽,并不是栖息在森林中的鸟类。
丹顶鹤3月份由南方飞来东北,以家族的形式成小群或成对地生活在芦苇及其他草丛的沼泽地带。早晨或傍晚出来觅食鱼类和乌拉苔草、芦苇、三棱草等嫩芽。巢筑于周围环水、高草密布的浅滩上,用芦花、乌拉苔草等铺垫,柔软舒适。幼鹤在5月下旬孵出,随同亲鸟漫游于浅滩或浅水中,觅食昆虫、鱼类和各种草的嫩芽,到9月末能独立生活,10月下旬随同鹤群离开孵育的地方,飞向长江中下游的江苏,浙江,安徽等地越冬。
还有一种珍禽名叫黑颈鹤,是鹤类中唯一的高山种,繁殖在海拔3 500~5 000米的山地、高原沼泽区,主要分布在我国青藏高原,四川省西北部的若尔盖高原招泽区也有它们的足迹。黑颈鹤体部洁白,只在脖颈上有黑色羽毛,犹如围上黑色的围巾一样,故而得名。在夏季的青藏高原和若尔盖高原沼泽区,常常看到成群成对的黑颈鹤在湖畔或草丛中觅食,有时飞翔在沼泽区的上空。秋风劲起,它们就飞往暖和的云南、贵州等地越冬。黑颈鹤也是珍禽,比丹顶鹤更稀少,是国家重点保护的鸟类。
鹭广泛分布于全世界,据统计有59种,我国就有20种,如苍鹭、白鹭、草鹭等,是典型的沼泽草甸中的鸟类。
苍鹭是鹭类中最大的鸟,它同鹤一样,具有嘴脚、颈长的特点,很适宜在沼泽地行走和觅食。苍鹭体态轻瘦,喜寂静,有耐性,常在晨昏出来活动。为了捕食,往往在沼泽地或河湖浅水带站立数小时之久,耐心等待鱼、虾及其他水生小动物的到来,所以群众叫它“长脖老等”。它营巢于大树上,觅食于沼泽和河湖岸边。在中国,从东北地区到海南岛,从沿海到西藏高原都有分布。
野鸭种类很多,全世界有145种,其中有44种见于中国。野鸭性喜群聚或成对生活,特别是迁徒时常成群结伙活动。它们栖息在水草丛生的河湖岸边或沼泽地,以各种草类和自身脱落的羽毛筑巢,利用茂密的植物把巢隐蔽起来,以防范敌害。有少数野鸭能筑精巧的巢,但并不把它隐藏起来。也有的野鸭利用洞穴或鸟巢铺以羽毛,作为自己的窝。平时喜在各种浅水中游动,有的白天休息,夜间出来觅食。鸭类多为杂食,草类种籽、水生植物、藻类、昆虫、贝类、软体类,以及其他小型动物都是觅食的对象,有时也吃小鱼、虾和农作物。
野鸭种类多,数量大,是特别有经济价值的鸟类,肉、蛋可食,羽毛柔软,可作为被褥、衣服的填充料和装饰用羽,是我国主要狩猎对象。
天鹅属鸭科,是一种大型野禽,一只天鹅可重十几斤。常见的天鹅有3种,即大天鹅、小天鹅和哑声天鹅。春天它们从长江以南经华中、华北、东北南部,来到边远的黑龙江和新疆等地的沼泽区繁殖,栖息在河流或湖沼地带,觅食水中的小动物、水生植物和莎草科的瘦果、香蒲和禾本科的根茎等。
(四)特有的药用植物
在中国丰富多采的药用植物宝库中,有许多中草药材是从沼泽和沼泽化草甸上生长出来的。据初步统计,约有250多种。这些药用植物,就其数量来说虽不及草原和森林之多,但只能在沼泽或沼泽化生境中才能找到它们,所以沼泽和沼泽化草甸也是中国药用植物的生产基地之一。
沼泽植物生长在多水或土壤过湿的环境中,靠种子来传种接代是比较困难的,主要用根茎来繁殖。因此,有些沼泽药用植物的根茎比较粗大肥厚,增殖能力很强。如芦苇根茎一般为1~2厘米,最粗可达4厘米。中草药中的芦根,就是将芦苇的地下根茎挖取洗净、晒干而成的。它含有天门冬酰胺、蛋白质和糖类,具有利尿、解毒、清凉镇呕的作用。泽泻也是有名的中药材,为多年生沼泽植物,地下有球状块茎,直径可达4~5厘米,据分析块茎含淀粉23%,蛋白质7%,树脂及灰分14%。块茎入药有利尿消肿的功效。利用肥大根茎入药的还有菖蒲、黑三棱、香蒲、菰等。
以全草入药的种类最多。以三江平原沼泽中的中草药为例,全草入药的占该区中草药总数的548%。如睡菜为龙胆科的多年生草本植物,植株高度20~30厘米,根生叶,具有长柄,三出复叶,开白色小花。夏季采集鲜叶晒干备用,有健胃消食、养心安神的功能,果实具有催眠作用,睡菜即由此得名。山梗菜,又叫半边莲,也是沼泽地的一种药用植物,属桔梗科多年生草本,与南方的半边莲同属,花冠唇形,深蓝色。据《植物名实图考》记载:“其花如马兰,只有半边,俚医亦用之”。可见民间已用很久了。山梗菜在开花期采挖,全草可入药,具有散瘀解毒作用,可外用防治毒蛇咬伤和消肿,故有“识得半边莲,不怕同蛇眠”之说。此外,全草入药的还有东北沼萎陵莱、狭叶泽芹、藤草、茅膏菜、驴蹄草等。
在积水较深的地段,还经常伴生有水生药用植物。如槐叶萍、两柄蓼、萍蓬草、睡莲、莲叶莕菜、眼子菜和菱等。
沼泽中木本药用植物以东北山地森林泥炭藓沼泽中的笃斯越桔为代表。属于杜鹃花科的落叶小灌木,高50~60厘米,互生的小叶呈倒卵形或椭圆形,表面绿色,背面灰绿色,花绿白色,结蓝紫色圆形浆果。叶片可入药,浆果是酿酒的上好原料。此外,在泥炭藓沼泽中还广泛分布着芳香植物细叶杜香,高50厘米左右,多分枝,叶线形,具革质,表面深绿色,背面有褐色绒毛。嫩枝、幼叶及花序上有黄色粒状腺体,散发浓郁的香味,所以走近生长有细叶杜香的沼泽,顿感空气清新,香气袭人。据化验分析,仅叶就含有20%的芳香油,故叶、枝、花、果均是提取芳香油的原料。
沼泽地的药用植物生长比较集中,有的种类呈大面积分布,形成单一的优势种。如在三江平原沼泽地的植物样方调查中,1平方米内就有睡菜13株、东北沼萎陵莱10株、驴蹄草8株、球尾花5株。这对采集和收贮是非常有利的。
由于沼泽地处偏僻,交通条件差,药用植物资源没有得到充分利用。随着中国各项自然资源的开发,它将为我国的医疗事业作出贡献。
(五)造纸原料基地
沼泽中生长着丰富的野生纤维植物,特别是芦苇,很早以来劳动人民就用于编织和作为建筑材料。随着科学技术的进步,它的用途愈来愈广,经济价值也愈来愈高,是中国今后应大力发展的资源植物。
中国约有芦苇沼泽1 000多万亩,芦苇产量达140多万吨。芦苇茎秆中含有丰富的纤维,可达5178%,与木材的纤维含量近似。纤维质量好,中国各地芦苇纤维平均长度为15~20毫米,宽度为14~18微米,接近阔叶树种的纤维长度。据研究,生长较好的芦苇,每亩可提取纤维500多公斤,所以是造纸工业的良好原料。生产实践证明,用芦苇能制出很好的凸版纸和各种类型的纸张,每生产1吨纸约需21~23吨芦苇,或5立方米木材。
许多资本主义国家的制浆造纸工业,多以木材纤维为主。中国受封建主义和帝国主义的长期统治和对自然资源的残酷掠夺,森林遭到严重破坏,成为世界上森林覆盖率很低的国家,林地面积只有187亿亩,占总土地面积的13%,远远满足不了国民经济建设中多方面对木材的需要,更不能把大量木材用于造纸。所以新中国成立以来,中国造纸工业原料的构成,根据资源条件,长期以来一直遵循“以草为主,草木并举”的方针。以1978年全国造纸工业使用的原料为例,草浆占568%,其中芦苇占了14%。
芦苇和树木一样,都属可更新资源。但生长周期不同,针叶树成材一般得几十年才能采伐,阔叶树虽较针叶树长得快,也得十几年才能使用。如大兴安岭林区,每亩针叶林的木材蓄积量只有7立方米,可造纸12吨,而芦苇栽种容易成活,几年后就可形成茂密的苇塘,一年一收,每亩30年的累计产量可造纸52吨,超过针叶林3~4倍。如果是高产苇田,还要多于这个数字,难怪有人把芦苇称作“中国的第二森林”,是长期受益、永续利用的理想造纸原料。
中国的草类纤维植物种类繁多,蕴藏丰富,为造纸工业的发展提供了有利条件,但是草类纤维植物分布分散,集运困难,质量混杂,产量不稳。芦苇却具备其他草类纤维植物难以具备的优点:第一,芦苇大多呈纯群落生长,资源比较集中,产量高,水陆集运方便,更利于加工储存;第二,芦苇为多年生植物,从栽种到形成茂密的苇塘只需几年,所以投资少,见效快,收益多;第三,芦苇适应环境的能力很强,比其他经济作物和农作物耐盐碱。更重要的是不占用良田,不与农牧业争地,利用淤滩、荒洲、海涂和常年积水的低洼地都可种植。因此,保护已有苇田和扩大芦苇种植,提高芦苇产量的潜力是很大的。
中国芦苇资源过去存在的问题是单位面积产量不高,利用多,管理少,许多苇塘还处于自生自灭状态。另外,片面强调粮食生产,毁苇开荒,使芦苇面积大大减少,产量愈来愈低,实际工业用苇比重很小。所以应充分利用自然条件,有计划地发展芦苇,加强管理,提高产量,以保证造纸工业的需要。目前,中国许多地方已开始注意保护芦苇资源,并开展了人工育苇,扩大苇田,提高产量的试验研究,取得了一定成绩。例如洞庭湖周围生长茂密的芦苇,过去围湖造田,毁苇开荒,使芦苇资源遭到严重破坏,而粮食产量又不高,降低了人民的生活水平。深刻的经验教训使人们认识到必须因地制宜地利用土地资源,才能获得好效果。经过几年来的努力,恢复并扩大了苇田面积,产量大大提高,人民收入增加,生活显著改善,并保证了造纸原料的供应。丹东造纸厂加强东沟和孤山子两地芦苇沼泽的管理,进行控制芦苇生境条件的试验研究,对退化芦塘进行了一系列田间措施和水利工程建设,使芦苇每亩产量由过去的1 00多公斤增加到300多公斤,基本满足了丹东造纸厂对原料的需要。盘锦地区也进行了大规模的田间管理和人工培育的试验研究,并取得了可喜成果。
国外的先进经验表明,要使造纸工业稳固发展,必须建立原料生产基地。
中国曾建立过一些芦苇生产基地,但由于认识不足,管理不善,效果并不显著,有些苇塘甚至出现严重退化现象。因此,必须改变只割不育,只用不管的落后状况。要采取有效管理措施,建立永久性的科学管理的稳产高产的芦苇生产基地,为造纸工业提供足够的纤维原料。
(六)最年轻的煤——泥炭及其利用
地质考察证明,煤是由泥炭被深埋地下,经历了漫长的地质时期,在温度、压力不高的条件下逐渐转变而成的。所以从成煤的角度来说,泥炭是最年轻的煤。
泥炭又叫草炭、泥煤,是沼泽环境特有的产物。在多水的嫌气条件下,死亡后尚未完全分解的植物残体,年积月累堆积地表,形成较厚的松软的有机堆积层。在自然状态下,它含有大量水分,其固相物质除了植物残体和完全腐殖质化的黑色腐殖质外,还含有泥沙。国外的学者认为泥炭的有机物质部分应超过50%。根据中国情况,有机质含量达30%以上的土壤就可称作泥炭了。依据泥炭的蕴藏形式可分为表露泥炭和埋藏泥炭两种:现代泥炭沼泽中仍在不断堆积的泥炭,叫做表露泥炭;沼泽已消亡,堆积的泥炭被泥沙埋于地下,叫做埋藏泥炭。泥炭是一种宝贵的自然资源,具有广泛的利用前途。
1.泥炭的分布
中国是世界上泥炭资源比较丰富的国家。据调查,泥炭储量达50多亿吨(烘干重),其中表露泥炭占80%,埋藏泥炭占20%。泥炭分布很不平衡,总的分布规律是北多南少,东多西少;表露泥炭主要分布在高寒山区和高原,埋藏泥炭多分布在东部堆积平原。集中分布在下列几个地区:
(1)东北地区泥炭分布区主要分布在小兴安岭和大兴安岭北部以及长白山地区。由于山区气候冷湿,水源丰富,土壤冻结期长,所以在沟谷、滩地、阶地、熔岩台地,甚至山地缓坡、平坦的分水岭,多发育现代泥炭沼泽,堆积了不同厚度的泥炭层。在海拔500米以上的山地,多木本-草本-藓类沼泽,堆积了木本、草本藓类泥炭,厚度不大,一般为05~10米;在500米以下的沟谷和河谷地区,以及部分熔岩台地广泛发育了草本泥炭沼泽,堆积了苔草或苔草—芦苇泥炭,厚度一般为1~2米,也有达5~6米,甚至有10米多的。在三江平原,虽然沼泽面积大,但因气候具有多年干湿交替变化的规律,在干旱年份,沼泽水分消失,处于好气环境,植物残体易于分解,所以形成无泥炭的潜育沼泽。只在一些河流滩地、旧河道和阶地上水源补给稳定的深洼地发育了泥炭沼泽,泥炭一般厚达1米左右。如黑龙江的古河道水城子地区,浓江上游的深洼地,完达山南北麓的一些河流滩地,以及兴凯湖滨。另外,在辽宁省沿海地带还分布有埋藏泥炭,面积不大且不厚。
(2)青藏高原泥炭分布区泥炭沼泽主要分布在高原东部,尤以若尔盖山原最为集中。泥炭层几乎覆盖了山原平坦的宽谷,一般厚约2~3米,最厚可达10米,总面积450万亩,储量为20亿吨左右,主要为苔草、嵩草泥炭。在雅鲁藏布江上游的仲巴,拉萨河流域的羊八井和拉萨附近的河谷滩地,阶地,大都有泥炭堆积,一般厚达1~2米。而藏北的那曲地区,泥炭地面积约有100万亩,但因气侯比较干寒,泥炭层只有05米左右。长江、黄河区源,青海湖周围也是泥炭沼泽发育的地区。
(3)北疆泥炭分布区分布在阿尔泰山、天山以及山麓地下水溢出带,尤以焉耆盆地的博斯腾湖区最为集中。阿尔泰山区气候较冷湿,在冰蚀或冰碛湖盆洼地以及河谷发育了泥炭沼泽,泥炭厚度05~10米,有的厚达2米,为苔草泥炭;天山中部的大小尤尔都斯盆地主要是草甸草原,只在开都河沿岸局部有泥炭沼泽发育,泥炭层不厚,仅05~1米;开都河流出天山进入焉耆盆地后,在博斯腾湖西部形成大片芦苇沼泽,堆积了厚约1~2米的分解很差的芦苇泥炭,储量达29亿立方米。另外,在天山南、北麓,阿尔泰山南麓冲积-洪积扇缘地下水溢出带,也断续分布着小片芦苇泥炭沼泽,泥炭层仅0,5米左右。
(4)云贵高原泥炭分布区本区主要是埋藏泥炭,表露泥炭较少。以云南高原分布最多。滇中的洱海、滇池湖滨地区以及河流形成的宽谷,有1米左右的泥炭层;滇东,滇西北山区的盆谷地,泥炭厚达2米左右。贵州高原主要分布在草海周围;高山区还零星分布着现代泥炭沼泽。
(5)沿海平原泥炭分布区东部堆积平原是中国埋藏泥炭最多的地区,主要分布在长江中下游和沿海地带。长江中下游沿河两岸的漫滩地,旧河道以及湖滨,埋藏有2~3层泥炭,平均只有05米左右,多为芦苇和芦苇—苔草泥炭。沿海地区的泥炭主要分布在古潟湖和河滩洼地,埋深较浅,约1米左右,泥炭平均厚1米。在山地和平原接触的山前洼地带,因地下水溢出,曾发育了泥炭沼泽,堆积了1~2米厚的泥炭层,目前已被掩埋形成埋藏泥炭。
2.泥炭利用状况
中国泥炭多属中灰分、中分解、高腐殖酸、微酸性的富营养型草本泥炭。
泥炭具有多种用途,目前不仅在农业上被广泛利用,而且在工业、医药卫生、环境保护等方面也有广阔的利用前景。
(1)在农业上的利用泥炭用于农业在中国已有悠久的历史,随着科学技术的发展,利用方式也愈来愈多,主要有下列几方面:
泥炭堆肥:在有泥炭资源的广大农村,很早以来,人们就用泥炭制造堆肥。如泥炭与粪便混合,泥炭与垃圾混合,泥炭与绿肥混合堆沤发酵,经过微生物“加工”,使复杂的有机物转化为植物可以吸收的营养元素。
泥炭圈肥:这是最早在农业上利用泥炭制肥的一种方式。分解较差的泥炭具有很强的吸水、吸气能力,利用它来垫牲畜圈,能吸附牲畜粪便散失的氨,既改善环境卫生,减少牲畜疾病,又能得到质量好的圈肥。如果把圈肥再经堆沤,肥效更加明显。
有机矿物质肥料:近些年来,许多地方用腐殖酸含量高、分解中等的泥炭与含氮、磷、钾的矿物肥料混合堆沤,制备各种有机矿物质肥料,如腐殖酸铵、腐殖酸钾,以及腐殖酸氮磷复合肥料。施用这种肥料作物都能增产,特别是经济作物,增产更为明显,一般可提高10~30%。
营养土和营养钵:泥炭具有良好的透气、保水性能和很强的代换能力。把泥炭进行简易加工,再配以适量的其他复合肥料,可制成营养土或营养钵。中国科学院南京土壤研究所和吉林农业大学近些年来研制营养土用于蔬菜,花卉和育苗,效果都非常好。江苏省以泥炭配制的营养土与其他土壤进行盆栽试验的对比,充分说明营养土能为作物创造适宜的生活环境,促进植株的生长和发育。利用泥炭土作培养基栽培食用蘑菇,效果也很好。
(2)在饲养业上的利用20世纪60年代,中国许多地方用泥炭发酵制作饲料养猪取得一些成果。目前,中国科学院山西煤炭化学研究所正在利用分解差、富含纤维素和半纤维素的泥炭,试验研究用酸水解泥炭,制取饲料蛋白酵母。据国外研究,在制得饲料酵母过程中,还可以得到多元醇、甘油、乙二醇、草酸、类脂物和胡萝卜素等生理活性物质,以及乙醇、糠醛。酸水解后的泥炭,含有多量的腐殖酸和木质素,可用来制造团煤黏结剂、活性炭、颗粒肥料、泥炭纤维板等。这是一种无废的综合利用途径。
(3)在能源方面的利用中国泥炭的发热量因不同地区和不同类型而有差异。一般为16747200~20934000焦耳/千克(以有机质计),东北山区和若尔盖高原的泥炭发热量较高,多为22608720~23446080焦耳/千克。在缺乏燃料的地区,如太湖平原和安徽南部农村,广泛使用泥炭作为民用燃料。
四川和吉林等省,在沼气池中添加泥炭,与秸秆、人畜粪尿、杂草和垃圾等混合,在嫌气条件下发酵,可提高甲烷产量。沼气可作燃料,沼气液可作肥料,沼气渣可制成有机复合肥料。这样变废为宝,既解决了农村能源、肥源,又保护了环境卫生,是一项综合利用泥炭资源的好途径。
此外,东北师范大学与青岛葡萄酒厂共同试验研究,利用中国某些泥炭代替进口泥炭烘烤麦芽,试制优质威士忌酒已获成功。
(4)在建筑材料方面的利用泥炭中含有大量的纤维素、半纤维索、木质素和果胶,经加工可制成各种建筑材料。
泥炭-木浆合成纤维板:辽宁省新宾、黑龙江省尚志和吉林省舒兰等地,利用泥炭纤维与一定比例的木浆混合,压制泥炭纤维板已初试成功,达到国家三级纤维板产品的标准。纤维板质地均匀、细致,质轻,隔音,可作天花板、间隔板等用材。
泥炭砖,泥炭瓦和泥炭保温套管:泥炭与硅藻土混合,可制成泥炭砖和保温套管。具有体轻、导热系数小、保温效率高等特点,适用于1 000℃以下各种蒸汽管遭与液体输送管道的表层保温,以及各种高温窑炉、锅炉墙隔热等。泥炭瓦隔热、坚固,体轻,便于安装和运输,是临时工棚、活动房屋、民房的理想屋顶建筑材料。目前,吉林省延吉市已开始试验性生产。
泥炭—塑料制品:近年来,我国北方许多省市开展了泥炭和塑料混合,制造代木制品,以节约大量木材。抚顺市利用废旧塑料与泥炭纤维混合,采用压制等成型工艺生产各种电表箱、电表盘、接线盒、包装箱、地板、家具等制品。它的刚性、硬度、压缩强度、耐热性以及温度变化时尺寸的稳定性均较强。这些产品用途广泛,成本低廉,还有利于解决“三废”。
(5)在医药卫生和环境保护方面的利用泥炭是由植物残体及矿物质组成的,许多造炭植物本身就是药用植物。植物残体中含有丰富的葡萄糖、生物碱、氨基酸、维生素、抗生素等。用水解法就可获得葡萄糖,还可提取硫胺素(B1)、核黄素(B2)、维生素(B12)。用泥炭粉末与矿泉水混合作泥炭浴,对血液循环、风湿性关节炎等有较好的疗效。利用泥炭腐殖酸盐制作的药剂,还可治疗皮肤病、肠胃病、烧伤等疾病,具有止血、止痛、消炎、去腐生肌等作用。分解弱的藓类泥炭吸水量大,弹性好,松软,可做泥炭褥,防止患者长卧不起产生的褥疮。
泥炭具有较强的吸附能力和离子交换性能,是处理工业“三废”的重要原料。泥炭经过加工处理和改性,可以吸附重金属离子和油类,用它净化含油废水和含重金属废水效果很好。有的单位用泥炭处理阳离子有色废水,去色率可达90%以上。还可用泥炭吸出废气及烟尘中的一些有害气体。
(6)在工业上的利用主要是利用泥炭腐殖酸制品。腐殖酸钻井泥浆调整剂已在中国有关部门使用,对于油田深井钻探,能保证泥浆具有低失水,低切力,低黏度和抗高温等可贵性能。腐殖酸水泥减水帮已研制成功并投入生产。这种减水剂可使混凝土的和易性,强度、抗渗和抗冻性得到改善,从而节约了水泥用量,降低了建筑成本。腐殖酸除垢剂用于低压锅炉、火车头锅炉除水垢,效果显著,提高热能利用率,降低了煤耗,具有经济、简便、安全等优点。在陶瓷工业发达的江西景德镇,将腐殖酸钠掺入陶瓷泥浆中,能改善泥浆的流动性,提高产品成品率和质量。利用提纯腐殖酸作铅蓄电池的阴极膨胀剂,在中国已投入工业应用,它能提高蓄电池的低温起动性能、容量和使用时间。此外,利用腐殖酸研制的染料助剂,涂料助剂等均取得较好效果。总之,腐殖酸在工业上的应用,将愈来愈广泛。