三峡库区消落带植被生态系统重建的研究

《三峡库区消落带植被生态系统重建的研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《三峡库区消落带植被生态系统重建的研究（5页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、三峡库区消落带植被生态系统重建的研究 滕衍行 马利民 夏四清 （同济大学环境科学与程学院，上海；重庆三峡研究院，重庆） 摘要三峡大坝建成后，由于水位的季节性变化将会在库区两岸形成两务平行的垂直落差迭 的消落带。三峡的成库将对消落带原生植被系统产生毁灭性破坏，随着人类活动的影响，消落带 将成为河岸带中生态系统中最脆弱的地带，并严重制约着库区周围环境的演替和发展。在消落带 成功的找到能自然生长繁殖的适生植物已成为消落带植被恢复的先决条件和关键技术。本文基于 两年间时消落带适生植物的筛选及生态系统的重建的科学研究实践，筛选出抗旱耐淹且具护坡效 应的植物狗牙根（ ），并分析这种植物在消落带生态重建中的

2、应用前景。 关键词 三峡库区 消落带 河岸带 恢复 重建 狗牙根 三峡水库年水库全部建成完工后，为保证发电、防洪和防淤的需要，采用“蓄清排浊”的年水位调度方式，这样一年内在三峡库就形成垂直落差达、面积约的水库消落带。库区成库后水位的年内调节变化见表。 表 三峡库区成库后水位的调节规律 月份 水位（） 三峡三期工程完工水库蓄水运行后，消落带由原来的陆生生态系统演变为季节性湿地生态系统。由于消落区生境的巨大改变。原有的陆生植被很难适应新的环境，大部分将会死亡，新的植被生态系统很难在短时间内建立起来消落带的植物生态系统将会受到毁灭性的破坏 。同时，由于消落区地域狭窄，生态缓冲纵深小，再加上受洪涝、干

3、旱、耕作、放牧及环境污染等多因子作用。生态环境极易受到破坏，一系列突出的环境同题如水土流失、地质灾害、面源污染与近岸水体水质的富营养化以及对两岸自然景观破坏等会加速整个库区生态环境的恶化”。 对受损生态系统进行植物修复是生态治理非常有效的途径之一。国外关于消落带植被恢复方面的研究多见于河岸带生态恢复领域“，我国各类水库消落带均开展了生态护坡研究。由于消落带是水库生态环境最脆弱的地带，该带生态环境变化大，水位升降淹露交替水位回落时干旱瘦瘠，水位回升后则长期受淹。而通常水生植物不抗旱。旱生植物不耐淹且瘠瘦的坡面环境使一般植物难以适应，要成功地种植合适的草种以固土护坡并保证其生态安全。看似简单。实则

4、是世界性难题。在消落带成功的找到能自然生长繁殖的适生植物已成为消落带植被恢复的先决条件和关键技术。试验区概况 三峡地区位于我国中部渝东、鄂西交界，地理位置北纬。，东经。，面积约。气候属亚热带湿润气候，处在中亚热带和北亚热带的过渡地带年平均气温为”月平均气温，月平均气温达。无霜期长达，该区降水丰富，年平均降水量在 左右，月降水占全年的，但月常有伏旱“。 由于江水的冲击、洪水的泛滥，库区消涨带土壤年轻以冲积土为主，特别是消涨带的中下部多为江水带 国家“十五”攻关重大项目（），国家重点实验室基金（）资助。 一来的沙石堆积而成。土壤中含有大量的卵石，保水能力弱，肥力差；上部以沙壤土、石灰土、紫色土和黄

5、壤土为主，相对于中下部而言土壤颗粒较小保水保肥能力稍强。 实验室研究基地于年月建设在地处三峡腹地的重庆市万州区五桥新田乡占地亩。样带土壤较为贫瘠，其理化性质如表所示。此外。由于试验基地在年月遭受洪水洪水退后基地被淤泥覆盖，淤积土理化性质如表所示。 裹 消落带万州试验基地的理化性状分析 有机质 全氮 全磷 全钾 碱解氮 有效磷 有效钾 （） （） （） （） （） （） （） 表 洪水过后淤积土的理化性状分析 有机质 全氮 全磷 全钾 碱解氮 有效磷 有效钾 （） （） （） （） （） （） （） 供试植物与研究方法 通过库区大规模的植物群落调查，参考植物生活习性、固滩、护坡、防冲机理和生物学

6、特性，预先筛选一定数量分布较广、生长旺盛、抗水淹能力强、护坡及防水土流失效果好的两栖物种狗牙根（ ）和地瓜藤（ ）作为库岸消涨带植被恢复的主要品种对比植物为尼泊尔蓼（ ）、有害入侵种水花生（ ）等，另外选种应用广泛、耐淹且护坡效应较好百喜草（ ）。 在试验基地建立标准样带种植各选取的植物并构建复合群落，观察植物竞争生长状况。野外选取狗牙根、地瓜藤植株通过无性繁殖方法在试验地点按 的株行距整穴种植，种植时不施肥。选取尼泊尔蓼，水花生植株在试验地点按的株行距整穴种植；百喜草播种。播种量为。在观测方面，种植个星期后观测成活率每星期观测次，测定或观察株高（茎长）、分蘖数、物候期。目测每种植物的盖度。每

7、两周挖取一定量植物测定根系生长情况。并按以下各项进行植物适生情况的比较。 此外构建 复合群落，狗牙根、地瓜藤、尼泊尔蓼、水花生间隔种植，观察各植物的竞争生长情况。结果和讨论 各植物成活情况 狗牙根、尼泊尔蓼、水花生在种植后两周成活率均在以上百喜草播种天时开始发芽，天时长出片新叶，盖度约为，播种天盖度达。但地瓜藤成活率很低，种植两周后成活率不足。在补种后补种成活率约为，且种植初期需经常浇水才能成活。 复合群落植物竞争生长状况 狗牙根和水花生在群落中竞争生长，而尼泊尔蓼和地瓜藤则表现出较差的竞争力。 表 复合群落植物竞争生长状况 植物名称 狗牙根 水花生 她瓜藤 尼泊尔萝 盏度（） 耐淹性 将狗牙

8、根（ ）、地瓜藤（ ）、百喜草（ ）、水花生（ ）、尼泊尔蓼（ ）种植物每种两盆与年月底移栽到盆内各植物在四月中旬待返青生长和扎根。然后模拟库区水位季节变化将各种植物于月日沉于长江中水面下。每月提出一次观察植物生长状况直至年月日。 结果表明狗牙根、地瓜藤、百喜草、水花生各草种的耐淹性最强，狗牙根在淹没两个月时部分叶子腐烂，至月上旬时在生出淡黄色的嫩芽。并且在月日从水中提出重新种入样带土壤后能迅速返青。水花生在重新种入样带后亦能成活。地瓜藤也能在淹水半年后成活，但由于茎的表皮和叶部分腐烂重新种入样带后很快死亡。百喜草在水中个月时依然生长良好，在淹没个月时植株有植株死亡，至月日提出时有近植株腐烂死

9、亡。百喜草在种入样带后也未成活。而尼泊尔蓼在淹没三个月时全部死亡 洪水后淤土对植物生长的影响 样带在年月日遭受长江的一次洪水，历时天，洪水最高时超过样带最低处，在洪水退去后观察样带淤积情况和各植物的生长状况。结果百喜草全部被淤而死，百喜草茎叶细软，在淤土仅左右时顶部也不能从淤土中露出继续生长。地瓜藤在坡度。以上生长完好。以下基本被淤起。水花生在坡度高于。时存活下来，由于尼泊尔蓼植株较高（约）。基本不受影响。狗牙根显示出强大的生命力，即使整棵植株被完全被淤起，狗牙根能在水退去一周后有匍匐茎从土中露出，并很快生出新孽。 耐旱性 每年、月阃的库区的伏旱对消落带构成很大的威胁，观察各初选植物在于旱条件

10、下的生长状况及其耐旱特征。 年月底至月上旬约天万州地区少雨地表因干旱而龟裂。百喜草水花生、尼泊尔蓼，地瓜藤在样带表现出明显长势不良，叶子枯黄，前两种植物各将近有枯死，狗牙根仍能适应其干旱条件，叶子青绿，生长极为茂盛。且根部土壤湿润。 耐瘠性 由于试验地点其中一部分是一废弃的砖窑上覆较厚的红土。土壤坚硬，肥力低下，一般植物难以生长狗牙根、地瓜藤、尼泊尔蓼、水花生在贫瘠的土壤下能正常生长，而百喜草在此条件下生长不佳，与样带其他地区的百喜草植株相比瘦小而且稀少。 综合评价 经过一个生长季节的观察与比较（表）库区优势种也是表征种的狗牙根口”是消落带植被重建的适生植物。而对照植物地瓜藤、尼泊尔蓼、水花生

11、及百喜草在不同方面或不同程度上对消落带生境表现出不适应。此外，狗牙根在样带带种植后两周即出现分蘖，在种植个月后可达条分蘖。根系发达，平均长，最长达。在种植个月时每株可生出分蘖条，根系深以上。在试验密度下个月盖度达到，表现出良好的水土保持性能。结论 经过近两年的实地观察试验，狗牙根具有抗旱、耐淹耐瘠瘦的特征，是消落带高水位梯度的适生植物。并且狗牙根分蘖快，根系发达。能迅速覆盖消落带成陆土地，具有良好的水土保持能力，是消落带生态植被重建中重要的植物。 为更好地进行消落带植被生态系统的重建工作。对狗牙根等植物必须进行进一步的研究：一、研究狗牙根在各水位梯度的耐淹性能本试验只观察了各植物在水下的耐淹情

12、况。但消落带在冬季蓄水时最深淹没受光照、溶解氧、水位压力的影响，各种植物在各个水位梯度的耐淹情况将较接近水面处复杂的多。 一二、进一步筛选适应消落带植被重建的物种和各物种的复合群落构建方式。三、加强对筛选出植物的生物学特性研究，详细研究其在不同条件下的抗性大小与抗性机理。四、研究狗牙根在水土保持、改良土壤环境等方面的作用及机理，为其推广应用提供理论指导和科学依据。 表 各种植物在不同方面的适生性 狗牙根 地瓜藤 尼泊尔蓼 水花生 百喜草 备注 种植方式 扦插 扦插 整株移植 整株移植 播种 成活率 发芽率较高 百喜草未 竞争力 强 弱 弱 较强 进行群落配置 较强 强 较强 弱 强 （耐个月水

13、淹， 耐淹 （耐个月水淹 （耐个月水淹 （淹没个月 （耐个月水淹 淹没深度 植入样带后 直人样带后成活） 嚏入样带后死亡） 后死亡） 植入样带后成活） 死亡成活） 抵抗淤积 强 较强 强 较强 极弱 耐旱 强 较强 较强 弱 弱 耐瘠 强 强 强 强 弱 参考文献 解明曙，牛志明， 库区周边湿地开发利用途径探讨水土保持研究。，（）： 刁承泰，黄京鸿三峡水库水位涨落带土地资源的初步研究长江流域资源与环境，（）： 邹家详金义欣长江三峡工程对植物的影响及其保护措施水利部长江水资源保护局长江三峡工 程生态与环境影响文集北京：水利电力出版社，杜榕桓，史德明。袁楚模长江三峡库区水土沆失对生态与环境的影响北

14、京：科学出版社， 蔡书良谢红勇三峡库区湖岸带土地乖用与保护四川师范大学学报（自然科学版），（）： 郑怀礼，袁宗宣，郑泽根论三峡库区的水环境问题和水环境保护对策重庆建筑大学学报， （）：蒋昭侠三峡库区生态环境保护基本战略城市环境与城市生态。，（）： 段小梅三峡库区生态环境问题与对策生态经济，（）： ， ，（）： ， ， ， 。，： 。 ， 。，（）： 。 ， 口， （）： ： ， ， ，（）： ： ，（）： ， 口 ，（）： ： 口 ，：， 方华，陈天富，林建平李氏禾的水土保持特性及其在新丰江水库消涨带的应用热带地理， （）： 陈天富，林建平冯炎基等新丰江水库消涨带岸坡侵蚀研究热带地理，（）： 夏汉平论长江与珠江流域的水灾、水土流失及植被生态恢复工程热带地理，（）： 夏汉平，敖惠修，刘世忠等北江大堤植草护坡效益研究热带地理，（）： 刁承秦三峡水库水位涨消带土地资源的初步研究长江流域资源与环境，（）： 陈国阶主编三峡工程对生态环境的影响研究北京：科学出版社， 王勇，厉恩华，吴金清三峡库区消涨带维管植物区系的初步研究武汉植物学研究（）： .