国内水库消落带水土保持适用植物研究进展_庞志研
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2012年7月(下)水利科技科技创新与应用
国内水库消落带水土保持适用植物研究进展
庞志研叶瑞兴胡凯浩高强
(广州市水务科学研究所,广东广州510220)
水库消落带(又称消涨带)是指水利工程因防洪与发电需要而调节水位消涨,在水库四周形成的涨水期最高水位线与枯水期最低水位线之间的水面消落区域,是生态脆弱的敏感带和易污染、易破坏带[1]。
1我国水库消落带水土保持适用植物研究概况
1.1水库消落带植物群落调查研究
我国最早系统性关注水库消落带植物群落调查研究工作始于三峡库区。研究人员2001年在三峡库区消涨带调查典型样方122个,共有139种植物,划分为19个植物群落类型、4个植被类型,初步确定三峡水库消涨带植被恢复适用植物包括:草本植物有狗牙根、溪边野古草、双穗雀稗、苘草、斑茅、球结苔草、头花蓼、犬问荆等,灌木有秋华柳、疏花水柏枝、轮叶白前、中华蚊母树、宜昌黄杨、粉团蔷薇等[2]。
研究人员深入对三峡库区内不同地区的植物分布情况进行调查,其中三峡库区秭归太平溪港至巴东楠木园的145~156m消落带内发现植物约16科27种,优势种群为狗尾草、刺苋、芝麻和狗牙根[3]。而三峡水库腹心的澎溪河支流白夹溪,在同样的高程消落带内发现植物96种,分属36科73属,代表性群落有苍耳+狗牙根群落、苍耳群落、双穗雀稗群落、双穗雀稗+空心莲子草群落和白茅群落[4]。有文献通过对173m蓄水后三峡水库消落带内植物群落的调查,共记录58科175种植物,其中狗尾草、马唐、小蓬草、狼杷草、稗、酸模叶蓼、苍耳、双穗雀稗、狗牙根等为优势种[5]。
国内其他地域的水库消落带植物调查结果也逐步发表。广西一些水库在水深0~15m的消落带中共有6科13种多年生草本植物,包括硬骨草、扁穗牛鞭草、棒头草、类芦、羊茅、头花蓼、空心莲子草、过江藤、粉被苔草、青绿苔草、海金沙等[6],桂林青狮潭水库消落带筛选出适用的植被重建植物物种钝叶草和硬骨草[7]。哈尔滨市西泉眼水库消落带发现有27科57属82种植物,种类最多的为禾本科和菊科[8]。深圳市松子坑水库发现铺地黍、榕、赤桉、白千层耐淹耐旱耐瘠[9]。
1.2水库消落带水土保持适用植物生态适应性研究
有文献首先提出消落带因水位常年的周期性变化,其土壤水分呈梯度性变化[10],这种生境条件决定了水淹时间和土壤湿度是该区域植物群落组成和空间分布的主要限制性影响因子,对三峡库区消落带土壤水分变化条件下落羽杉与池杉幼苗的光合特性进行了模拟研究。
研究人员通过模拟水淹节律,测定了水蓼对水淹的适应能力和形态学的响应机理,结果表明水蓼在形态学上对水淹有着适应机制且具有较强耐水淹能力,能适应三峡水库消落带生态环境变化而生存在消落带[11]。
有文献选取三峡库区自然消落带野生狗牙根和非消落带野生狗牙根为研究对象,通过严密的试验对比及水淹处理,研究结果表明狗牙根作为禾本科植物遗传上具有一定的耐淹性,自然消落带狗牙根因长期生长于水淹胁迫环境,耐淹能力得到了进一步强化,证明狗牙根是宜用于三峡水库消落带植被恢复的物种[12]。
另有研究人员设置四个不同土壤水分梯度处理组,测定芭茅、皇竹草、火炭母、空心莲子草和香附子五种当地草本植物种在不同处理方式下的多项指标,研究结果表明香附子对水分含量变化的适应性在五种植物中最强[13]。
广西地区研究人员对硬骨草、扁穗牛鞭草、棒头草、类芦进行了耐淹、耐旱、耐贫瘠等试验和大面积植被重建技术示范[14],结果表明:硬骨草、扁穗牛鞭草在强风化土及细沙中生长均较好,其耐贫瘠性优于棒头草;类芦有极强的匍匐茎,护岸抗浪蚀作用最好。
1.3水库消落带水土保持生态修复工艺研究
广西研究人员[14]提出了较为全面的生态水库消落带的定义,并结合广西桂林市青狮潭水库,对消落带的植被修复与重建进行实地
试验,形成一个绿色阶梯水库消落带,为水库消落带的生态治理和生态保护做出了示范性作用。
部分研究人员[15]针对三峡库区消落带湿地现状及存在的问题,探索消落带湿地资源生态友好型利用的多种模式,包括湿地基塘工程、林泽工程、植物浮床工程、消落带湿地农业产业功能耦合关键技术、消落带湿地生态保育和生态修复技术等。其中相关研究表明,基塘工程是一种适合三峡水库消落带的生态友好型利用途径,有助于改善消落带湿地环境,保护和恢复消落带动植物多样性。
2结论及建议
目前相关研究工作仍存在系统性与延续性上的不足,很多地区的水库消落带情况都未见相关研究报道。以广东省为例,全省目前共有大型水库33座,但以往均没有相关文献关注过这些水库消落带的水土流失情况及植物群落现状,从生态水利的角度出发,以下研究工作刻不容缓的:(1)广东省水库消落带水土流失情况调查;(2)广东省水库消落带植被现状调查;(3)广东省水库消落带适用水土保持植物研究;(4)华南地区水库消落带水土保持生态修复工艺研究;(5)水库信息化管理系统中对消落带的环境信息管理技术及风险评价技术。
参考文献
[1]郑海金,等.我国水库消落带研究概况[J].中国水土保持,2010(6): 26-29.
[2]王勇,等.三峡水库消涨带植物群落的数量分析[J].武汉植物学研究,2004,22(4):307-314.
[3]杨朝东,等.三峡库区消落带植物群落及分布特点的调查[J].安徽农业科学,2008,(31):392-330,400.
[4]孙荣,等.三峡水库蓄水至156m水位后白夹溪消落带植物群落生态学研究[J].湿地科学,2010,(1):3-9.
[5]王强,等.三峡水库初期蓄水对消落带植被及物种多样性的影响[J].自然资源学报,2011,(10):46-59.
[6]廖世纯,等.广西水库消落带植物群落调查[J].中国水土保持,2008, (8):46-48,64.
[7]蔡德所,等.桂林青狮潭水库消落带植物物种及其特性[J].中国水土保持,2008,(9):38-39,64.
[8]陈翠翠,等.西泉眼水库消落带水生植物群落及分布特点[J].东北林业大学学报,2012,(1):112-115.
[9]付奇峰,等.华南地区水库消涨带生态重建的植物筛选[J].生态环境,2008,(6):211-215.
[10]李昌晓.三峡库区消落带适生树种在淹水变化条件下的生理生化适应性研究[D].重庆:西南大学,2006:1-10.
[11]陈芳清,等.水蓼对水淹胁迫的耐受能力和形态学响应[J].武汉植物学研究,2008,(2):32-36.
[12]谭淑端,等.三峡库区狗牙根对深淹胁迫的生理响应[J].生态学报, 2009,(7):247-253.
[13]刘旭.三峡库区消落带植物材料筛选研究[D].北京:中国林业科学研究院,2008.
[14]廖世纯,等.4种植物的耐淹耐旱性及在消落带中的应用[J].中国水土保持,2009,(5):17-18,68.
[15]袁兴中,等.三峡水库消落带湿地生态友好型利用探讨[J].重庆师范大学学报:自然科学版,2011,(4):29-31,99.
摘要:本文回顾我国在水库消落带水土保持适用植物方面的研究成果,总结了植物群落调查、植物生态适应性研究、及水库消落带生态修复工艺等方面研究的进展,分析其中存在的问题与不足,为广东省的水库消落带研究工作提出相关建议。
关键词:水库消落带;水土保持;适用植物
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