三峽庫(kù)區(qū)冬季蓄水后石門消落帶示范區(qū)植物生長(zhǎng)情況初報(bào)
本文關(guān)鍵詞:水位梯度對(duì)濕地植物生長(zhǎng)、繁殖和生物量分配的影響,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
水是濕地生態(tài)系統(tǒng)的基本生態(tài)因子和重要控制因素[1]。濕地水位的高低、漲落、變動(dòng)頻率、持續(xù)時(shí)間、發(fā)生時(shí)間等特征[2]影響著植物群落的種類組成[3]、空間分布、生產(chǎn)量[4]、密度以及生活史策略[5]。三峽工程是世界上最大的水利樞紐,三峽水庫(kù)消落帶也是世界上最大的水庫(kù)消落帶之一。庫(kù)區(qū)實(shí)現(xiàn)175m蓄水后,三峽水庫(kù)消落帶總面積將達(dá)348.39km2[6]。2010年10月26日三峽庫(kù)區(qū)正式蓄水至175m,回水至江津區(qū)。重慶主城區(qū)嘉陵江石門段消落帶示范區(qū)經(jīng)過夏季汛期和冬季蓄水的雙重影響,植物的生長(zhǎng)受到一定的影響。本文報(bào)道了該消落帶在2011年庫(kù)區(qū)泄洪后植物恢復(fù)生長(zhǎng)的狀況,旨在積累消落帶植物受脅迫后在生長(zhǎng)策略方面的長(zhǎng)期生態(tài)學(xué)數(shù)據(jù),為消落帶恢復(fù)重建過程中植物篩選、生態(tài)保護(hù)及合理利用提供科學(xué)依據(jù)。
姹紫嫣紅總是春
1 石門消落帶示范區(qū)概況
1.1 石門消落帶示范區(qū)地點(diǎn)
石門消落帶示范區(qū)位于嘉陵江江北區(qū)石門段,面積約30000㎡,海拔163m~177m,坡度 5°~45°。土壤類型為潮土(潮土是發(fā)育在河流沖積及海相沉積物上,,是受潛水作用形成的一類土壤),土質(zhì)為砂壤土,主要是砂土含有少量壤土和礫石。
1.2 植被情況
示范區(qū)以2004-2007年進(jìn)行的耐水淹試驗(yàn)地為基礎(chǔ),現(xiàn)有植被主要有南川柳(Salixrostho-rnii)、水杉(Metasequoia glyptostrobo-ides)、池杉 (Taxodium ascendens)、楓楊(Pterocarya stenoptera) 、秋花柳(Salix Variegate) 、杭子梢(Campylotropis macro-carpa) 、小梾木(Cornus paucinervis) 、枸杞(Lycium chinense) 、長(zhǎng)葉水麻(Debreg-easia longifolia) 、中華蚊母樹(Distyliu-m chinense) 、卡開蘆(Phragmites karka)、甜根子草 (Saccharum spontaneum) 、香根草 (Vetiveria zizanioides) 、狗牙根(Cyno-don dactylon)、扁穗牛鞭草(Hemarthria Compressa)、塊莖薹草(Carex thomsonii)等構(gòu)成的單一或復(fù)合群落。
2 數(shù)據(jù)觀測(cè)
2.1水位記錄
在夏季汛期和冬季庫(kù)區(qū)蓄水后,每天早中晚觀察三次水位,記錄水位淹沒梯度的時(shí)間,統(tǒng)計(jì)出各高程的連續(xù)水淹時(shí)間和水淹總時(shí)間。連續(xù)水淹時(shí)間是指一次洪峰來臨后,淹沒該高程的天數(shù)。水淹總時(shí)間為該高程淹沒時(shí)間的總和。
2.2植物生長(zhǎng)觀察
觀察不同高程植物在水淹沒期間和水退后的生長(zhǎng)表現(xiàn),如葉片變黃、萎蔫、枝條枯萎、植株枯死、發(fā)芽、分蘗以及恢復(fù)生長(zhǎng)情況等。
3 結(jié)果與分析
3.1 2010年度重慶主城消落帶水位分析
由圖1和表1可知:2010年夏季汛期從6月1日至9月30日三峽大壩開始蓄水(石門水位168.83m),163m淹沒長(zhǎng)達(dá)138天,持續(xù)淹水122天;最高水位186m,180m高程淹沒時(shí)間達(dá)10天左右,175m高程淹沒21天。10月26日三峽大壩壩前水位達(dá)到175m(朝天門水位最高達(dá)到176.97m)。175m高程持續(xù)淹沒時(shí)間約90天,168m自7月淹沒后至翌年2月中旬始露出,164m淹沒達(dá)178天。在2011年1月下旬水位逐漸下降,到2月8日,處于消落期的三峽水庫(kù)已由最高蓄水位175m降至170m,寸灘水位為169.88m。至3月31日退到164.69m。 總之,不同高程全年淹沒時(shí)間變化較大,175m高程淹沒時(shí)間達(dá)110余天,淹水深度11m;163m高程淹沒深度為23m,幾乎全年被淹沒。
3.2 冬季淹水后植物生長(zhǎng)性狀
從供試植物在消落帶多年實(shí)地栽植的表現(xiàn)性狀看,最適宜的消落帶植物主要有:?jiǎn)棠荆簵鳁睢⒛洗;灌木:中華蚊母、秋華柳、小梾木、疏花水柏枝;高草:卡開蘆、甜根子草;草本:狗牙根、扁穗牛鞭草、塊莖苔草、野青茅。其在淹水期性狀表現(xiàn)如下:
南川柳:淹水108天,葉子變黃且部分落葉;淹水160余天,全部落葉;淹水238天,嫩枝部分枯死;退水30天左右開始萌芽。
楓楊:植株全淹水36天,葉子開始落葉;淹水90天,全部落葉;淹水133天,部分枝干枯死,退水30余天后開始萌芽。若淹沒不過頂,植株可生長(zhǎng)。
中華蚊母:持續(xù)淹水133天,部分葉子脫落,顏色淡黃,退水后即返綠;淹沒214天后,葉片脫落,部分小枝枯死;退水20天后恢復(fù)生長(zhǎng)。
圖1 2010年3月-2011年3月重慶主城區(qū)消落帶水位曲線圖
表1 2010年汛期及三峽庫(kù)區(qū)蓄水,主城區(qū)朝天門不同高程淹沒時(shí)間
注:(1)重慶主城區(qū)水位以寸灘水位為基準(zhǔn)校正。
(2)淹水深度為重慶主城50年一遇洪水水位186m與零水位160m之差。
(3)水位統(tǒng)計(jì)時(shí)間;夏季為 2010年3月26日-9月30日;冬季為2010年10月1日-2011年3月31日, 三峽水庫(kù)蓄水水位基本都在175m.
秋華柳:夏季淹水80余天,葉子變黃且開始落葉;淹水90余天,全部落葉,且部分頂梢枯死;冬季淹水近178天,退水20天左右開始萌芽。
卡開蘆:夏季水淹90天退水20天后發(fā)出新芽,冬季淹水130天,部分枝葉枯死;淹水近180天,主莖及少部分枝條存活,邊退水邊開始萌發(fā)。
甜根子草:夏季水淹60天、持續(xù)水淹30天,葉片枯萎;水淹80天、持續(xù)水淹45天,葉片全部脫落;水淹92天,植株莖仍存活,地上部分枯死;冬季水淹148天,植株莖稈80%死亡;淹水170余天,僅5%左右莖稈存活。退水20天后開始萌發(fā),1個(gè)月左右蓋度達(dá)85%以上。
狗牙根:夏季水淹40天、持續(xù)水淹30天,地上部分開始死亡;水淹108天,持續(xù)水淹77天地下根仍存活,退水后10天開始發(fā)出新葉。冬季淹水近180天,且被大量泥沙掩埋,退水后25天左右萌發(fā)新芽。
扁穗牛鞭草:夏季水淹40天、持續(xù)水淹35天,地上部分全部死亡;水淹108天,持續(xù)水淹77天,退水后14天開始發(fā)出新葉。冬季淹水近180天,且被大量泥沙掩埋,退水后40天左右萌發(fā)新芽。
野青茅:夏季汛期淹水時(shí)已基本完成生活史,地上葉片部分葉片枯死,莖稈仍存活,隨水位消退,發(fā)出新芽。老株冬季淹水180天左右,露出水面7天左右即開始萌發(fā)新芽,沉積泥沙中有大量種子萌發(fā),20天左右蓋度可達(dá)85%,高約108cm。
塊莖苔草:夏季水淹25天,持續(xù)水淹20天,地上部分開始枯死;水淹128天,持續(xù)水淹86天,退水后7天開始發(fā)出新葉。冬季淹水近180余天,退水后15天開始萌發(fā),1個(gè)月左右蓋度達(dá)98%,高約45cm。
3.3 淹水后植物恢復(fù)生長(zhǎng)特征觀察
植物經(jīng)過冬季反季節(jié)淹水后,不同生活型植物表現(xiàn)出不同的生活策略,其淹水后恢復(fù)生長(zhǎng)情況詳見表2。
由表2可知,低矮草本植物如扁穗牛鞭草、狗牙根主要在莖稈節(jié)間萌發(fā)新株或新芽;塊莖苔草則從塊莖基部萌發(fā)新株;野青茅除了從多年生植株基部、莖稈上萌發(fā)新芽外,其大量種子從沉積泥土中萌發(fā),能迅速返青,覆蓋度很大。
高草甜根子草主要從宿存根莖基部萌發(fā)新株,殘留的莖稈下部萌發(fā)較多;而卡開蘆宿存根莖大量萌發(fā)新株外,近地面的莖稈都能萌發(fā)新株,上部莖稈節(jié)間萌發(fā)新芽多達(dá)6個(gè)。喬木南川柳、楓楊主要是從老干上萌發(fā)新枝,增加其蓋度和生物量。
表2植物淹水后生長(zhǎng)恢復(fù)情況比較
4 結(jié)果與討論
三峽工程舉世矚目,三峽庫(kù)區(qū)消落帶植被是一種比較特殊的消落帶植被,對(duì)它進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)和研究是評(píng)價(jià)三峽工程生態(tài)影響的一項(xiàng)重要內(nèi)容,近年來受到廣泛關(guān)注。目前已經(jīng)發(fā)表的研究結(jié)果主要包括植物群落分類排序、植物物種多樣性和植物區(qū)系。1994年,陳偉烈等[7]開始關(guān)注淹沒對(duì)庫(kù)區(qū)原有植物和植被的影響。王勇等[8]和白寶偉等[9]基于三峽自然消落帶植被分析,對(duì)三峽水庫(kù)蓄水后175m以下的植被進(jìn)行了預(yù)測(cè)。馮義龍等[10]對(duì)重慶主城區(qū)兩江四岸消落帶植被進(jìn)行了調(diào)查,并對(duì)植被演替趨勢(shì)進(jìn)行了預(yù)測(cè)。2006年三峽水庫(kù)蓄水156m以后, 楊朝東等[11]調(diào)查了秭歸太平溪港至巴東楠木園的145-156m消落帶植物群落類型及分布特點(diǎn);王強(qiáng)等[12]對(duì)開縣澎溪河、劉榮等[13]對(duì)白夾溪沿岸海拔175m以下范圍的植被進(jìn)行調(diào)查,研究表明:土壤含水率的變化及分布格局對(duì)消落帶植物帶狀分布有較大影響,消落帶內(nèi)植物物種豐富度和多樣性較低。而在2010年三峽庫(kù)區(qū)正式蓄水至175米后,對(duì)消落帶植被產(chǎn)生了哪些影響呢?本文僅對(duì)石門消落帶示范區(qū)內(nèi)12種供試植物的生長(zhǎng)表現(xiàn)和恢復(fù)情況作了一個(gè)簡(jiǎn)單的觀察統(tǒng)計(jì),對(duì)長(zhǎng)期的水淹和水位的季節(jié)變動(dòng)導(dǎo)致消落帶內(nèi)植物種類組成、植被空間分布格局及多樣性發(fā)生巨大變化情況,仍需做進(jìn)一步的深入研究。
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作者簡(jiǎn)介:
馮義龍/男/漢族,湖北谷城人/碩士研究生/工程師,主要從事城市園林生態(tài)、園林植物應(yīng)用等方面的研究。
本文關(guān)鍵詞:水位梯度對(duì)濕地植物生長(zhǎng)、繁殖和生物量分配的影響,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):246520
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