三峡库区植物处理方式解读.docx

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三峡库区植物处理方式解读

植物水淹试验

植物名称

夏季全水淹180d存活率

水淹结束后存活状态

冬季全水淹180d存活率

水淹结束后存活状态

岸生植物

地瓜藤

30d后全部死亡

死亡

死亡

死亡

荻

180d后全部死亡

恢复正常生长

62.5%

迅速恢复生长

牛鞭草

90%

100%

狗牙根

100%

100%

湿生植物

空心莲子草

50%

100%

香根草

87.5%

100%

野古草

100%

100%

水花生和狗牙根的适应性较强,可作为优势种的候选植物。

深水试验：

试验也说明狗牙根能够在较深水淹的环境中生存,可作为消落带植被构建的备选物种之一。

（1）、狗牙根、野地瓜藤、尼泊尔蓼、百喜草,香根草,苏丹草在100~150d的生长期内均可完成生长、发育成熟过程,可作为消落区生态恢复的备选物种。

苏丹草可做为速生草种,迅速恢复水位下降后消落区的植被覆盖率。

（2）复合群落在生长期间比单一种群提前5~10d完成对地表的覆盖,群落的稳定性、耐淤积性及抗干扰性较强,次年的萌发也更好,有利于构建稳定的生态系统;

（3）狗牙根、尼泊尔蓼和野地瓜藤根系生长良好,有利于消落区控制水土流失;

（4）在自然水淹情况下,复合群落组植物、尼泊尔蓼、野地瓜藤、狗牙根和苏丹草均能短期耐水淹和淤积。

水花生则是在水淹较深处可选用的植物;

（5）180d水下1.0~1.5m的连续淹水实验结果表明,狗牙根和野地瓜藤在淹水过程能够成活,并在翌年自然萌发;在5~25m的深部淹水实验表明,随着深度增加,狗牙根的落叶率逐步提高,在180d的淹没后能够成活,并在次年自然萌发,可作为构建消落区生态系统的两栖植物物种。

淹没区下部包括145~155m、

淹没区中部包括155~165m、

淹没区上部包括165~175m,

灌木：

黄荆（Vitexne-gund）、黄栌（Cotinuscoggygria）、马棘（Indigoferapseudotinctoria）、黄荆+马桑（Vitexnegund+Coriariasinica）灌丛等。

未来淹没区灌丛中以黄荆占据绝对优势,分布频度为89%,优势度为0.37,平均高度138cm。

同时黄栌、马棘等优势也较明显。

草本：

括黄茅+龙须草（Heteropogoncontortus+Eulalipsisbinata）、莎草+黄茅（Heteropogoncontortus+Cyperusrotundus）、白茅+白羊草（Imperatacylindracavar.mojor+Bothriochloa

ischaemum）、蜈蚣草+金发草（Pterisvittata+Pogo-natherumpaniceum）、棒头草（Polypogonfugax）、双穗雀稗+扁穗牛鞭草（Paspalumdistichum+Hemarthriacompressa）草丛等,同时三酌脉紫菀（Asteragera-toides）、荩草（Arthraxonhispidus）等也较多。

乔木：

部分地段淹没区上部有乔木片林。

人工柏木（Cupressusfunebris）林最多,分布较广;在居住区周边出现较多的是川泡桐（Paulowniafargesii）、桉树（Eu-calyptusrobusta）、复羽叶栾树（Koelreuteriabipinnata）等。

同时,居住区附近竹类也较多,例如慈竹（Sino-calamusaffinis）、水竹（Phyllostachyscongesta）等。

自然消落区以多年生草本和灌丛为主,1a生草本次之,消落区内未见高大乔木分布。

自然消落区灌丛主要类型包括秋华柳（Salixvar-iegata）、小梾木（Cornuspaucinervia）、宜昌杭子梢

（Campylotropisichangensis）、秋华柳+小梾木（Salixvariegata+Cornuspaucinervia）灌丛。

灌丛中秋华柳优势最突出,分布频度为67%,群落中平均优势度为0.75。

在消落区下部秋华柳的优势度为0.83,中部为优势度为0.67,平均高度80cm;上部多为小梾木和宜昌杭子梢,前者优势度为0.41平均高度cm,后者优势度为0.22,平均高度71cm。

同时在人为活动频繁等干扰剧烈的地区,灌丛已被草丛取代或者正在被草丛代替。

草丛主要类型包括甜根子草（Saccharumsponta-neum）、瘦瘠野古草（Arundinellahirtavar.depanpera-ta）、瘦瘠野古草+扁穗牛鞭草（Arundinellahirtavar.depanperata+Hemarthriacompressa）、棒头草、狗牙根+扁穗牛鞭草（Cynodondactylon+Hemarthriacom-

pressa）、白茅、苔草（Carexsp.）、金发草草丛等,同时野青茅（Calamagrostisarundinacea）、荩草也较多。

其中消落区下部以狗牙根、瘦瘠野古草、扁穗牛鞭草、野青茅等多年生禾草为主,1a生草本周期性分布明显。

国外筛选消落区植物种类的论文ResponsetosimulatedfloodingofphotosynthesisandgrowthofriparianplantSalixVariegatainThreeGorges

ReservoirregionofChina.JouralofPlantEcology,2007,31（5）:

910-918.

国内：

对构建三峡库区消落带梯度生态修复模式的思考

三峡库区消涨带维管植物区系的初步研究[J].武汉植物学研究

1986年在姥山林场对池杉（Taxodiumascends）、落羽杉（T1distichum）、枫香（Liquidambarfor-

mosana）、垂柳（Salixbabylonica）等进行了耐水淹试验。

结果表明:

池杉、落羽杉、垂柳整株淹没206d,局部水淹224d以上,其平均成活率在50%~91%间,枫香的整株淹没临界期为20d[1]。

澎溪河消落区植被大多数为一年或多年生草本植物,覆盖度为50%~90%不等,群落建群种或优势种绝大部分为田间杂草或外来种,依靠种子繁殖迅速发展并形成优势群落,渠口和养鹿的优势种或建群种为虎尾草（Chlorisvirgata）、棒头草（Pollypogonfugax）、马唐（Digitariasanguinalis）,中间夹杂牛鞭草（Hemarthriaaltissima）、李氏禾（Leersiahexandra）、荩草（Arthraxonhispidus）等,高阳、黄石、双江的优势种为狗牙根（Cyn-odondactylon）、光头稗（Echinochloacolonum）、苍耳（Xanthiumsibiricum）,中间夹杂有水蓼（Polygonumhy-dropiper）、千金子（Leptochloachinensis）等。

其中狗牙根、苍耳为广布种,也是先锋种,狗牙根具有种子和根茎两性繁殖能力,苍耳为种子繁殖,它们均能够耐受深度10m以上的长期水淹,水位降低土地出露,种子及根茎能很快发芽、生长,恢复较快。

在澎溪河海拔145~156m消落区内,植被大多数为一年或多年生草本植物,覆盖度为50%~90%不等,群落建群种或优势种绝大部分为田间杂草或外来种,依靠种子繁殖迅速发展并形成优势群落。

主要建群种或优势种有苍耳、狗牙根、马唐等。

145~156m水位高程消落区仅在6-9月出露,时间较短,先锋物种竞争优势明显,草本种类较为单一,分层现象不明显。

各适生植物在消落区的适宜生存范围和最适生存范围:

狗牙根和羊茅，175m～150m和175m～155m;芦苇，175m～155m和175m～160m;香附子，175m～155m和175m～165m。

而幼苗库的组成在不同的高程带也不完全相同,其中,172m以小蓬草、鼠麴草、狗尾草、酢浆草、附地菜、马唐等优势度较为明显,168m以狗尾草、马唐、苍耳、狼杷草、酢浆草、龙葵等优势度明显,164m以马唐、狗尾草、酸模叶蓼、鼠麴草、稗、狼杷草等优势度明显,160m以马唐、狗尾草、鳢肠、狼杷草、稗等占优势,156m则以狗尾草、马唐、狼杷草、鳢肠、稗土优势,152m以狗尾草、马唐、鳢肠、狼杷草、黄鹌菜等占优势。

云阳：

172m高程共有30个物种出现,且常见物种酢楽草-狗尾草-马唐-金色狗尾草组成的共优群落的优势度之和并不是太明显

168m高程植被动态总体上较为稳定,优势植被组合苍耳-狗尾草-酢奖草-马唐

164ni高程共优群落狗尾草-鼠夠草-马唐-酢衆草-通泉草的优势度

160in高程植被相对稳定,其中马唐-狗尾草-體肠-蒸枝草组成的共优群落

云阳由于位于奉节上游,属于川江段,江面较宽,水流速较慢,沿岸地势多为缓坡,有较多泥沙游积,土层也较厚,因此,水退时,受到流水冲刷影响较小,对于其上生长的植被,影响也较小,一些浅根系的植被可以得到保留,植被的种子也较容易在水退时留存于土壤中[26]

168、164和160m由于春萌型植物（苍耳、马唐、狗尾草、狼杷草、體肠等）在数量、高度和生长速度等方面具有明显的优势而使其一直处于明显的优势地位,

200米以下的洪水线内,其根系发达,林业专家推荐中华蚊母和蔬花水柏枝作为三峡库区消落区的绿化树中"

狗牙根、野青茅、瘦瘩野古草、双穗雀稗、扁穗牛鞭草、金发草、;高大草本:

甜根子草（Saccharum

Psonatneum）!

芒、芦竹、芦苇、类芦、荻、卡开芦;灌木:

秋花柳、大叶醉鱼草、构祀、胡颓子、小徕木、中华蚊母树、疏花水柏枝-、细叶水团花、;乔木:

紫穗槐、水杉、枫杨、加拿大杨、垂柳（Salxibabylonica）;藤本:

地瓜藤（FicusrI.koua）"

在消落区下部（海拔145一155m高程带）,植物群落类型为低矮的草丛,

在消落区中部,植物群落类型包括低矮草丛!

高草草丛与灌丛等"低矮草丛的组成优势

种包括扁穗牛鞭草!

双穗雀稗!

狗牙根!

瘦瘩野古草!

野青茅等,高草草丛主要由卡开芦!

甜根子草（小芭茅）等组成,灌丛由拘祀!

秋花柳!

小株木等组成,这些优势种或者形成单

优草丛!

灌丛,或组合形成具多层结构的混合群落"

在消落区上部（175一18m5高程带）,主要为灌从"常见组成种为小徕木!

中华蚊母树!

大叶醉鱼草!

胡枝子!

多花蔷薇!

山麻秆（Aclh~eada叮d1.,.）等,

灌木:

秋华柳!

大叶醉鱼草!

构祀!

胡颓子（Eale邵卿"p切雏,ns）!

胡枝子!

小株木!

中

华蚊母树!

疏花水柏枝（Dsi咧imu"hniens"）!

细叶水团花A（dinaurbeall）!

蜜蒙花!

山麻秆!

紫穗槐（AmoPhra户uIl.cos）a!

多花蔷薇;

乔木:

水杉（Me如qeuoaigPylostorl一bodei!

）!

枫杨!

加拿大杨!

垂柳!

蒲桃（及了口阴bo:

）;

藤本:

地瓜藤"

生态型护岸技术。

生态型护坡技术：

单独用植物或植物与土木工程和非生命的植物材料相结合，以减轻坡面的不稳定性和侵蚀的护坡方法。

随着社会的飞速发展,人文关怀、生态理念、人与自然和谐发展被日益关注。

因此,对消落区出现的岸坡失稳提出多种结构形式的生态型护岸技术,采取环境型友好措施,确保人们的生命生产安全。

¹采用土工网复合植被防护。

如湖北省兴山县消落区,坡度大,受温度、应力、气候等外界影响大,大多为土夹砂、土夹碎石或岩质边坡,结构松散,其护坡机理是用网固草,以草防冲、网草交织共同起嵌锁和加筋护坡作用,已在三峡工程古树岭、坛子岭等护坡中取得了良好的护坡与景观效果【王连新.土工网复合植被护坡法在三峡工程中的应用[J].人民珠江,1994（4）:

38-39.】而其中的植被与周围植物相协调,并由耐淹水时间长短选择。

º消落区上部种植南川柳。

其生命力强、生长快、景观效果好,为常青灌木,耐水淹最长约70d【马跃,王正荣.适宜三峡库区消落带的八种植物[J].南方农业,2008,2（6）:

42-46.】,还可减少波浪对库岸的冲刷。

»在消落区的中部和下部种植均属于多年生常绿草本的卡开芦、甜根子草。

其具有发达的根茎叶,种植简单,生长快速,其耐水淹最长约100d。

¼对较窄消落区采用植生带护坡（如开县消落区168~175m）。

这是一种将植物种子夹在多层无纺土工织物或天然纤维垫里直接在护坡表面快速绿化。

½合理搭配乔、灌、草、藤植物。

用乡土植物与外来植物有机结合应用于河堤护坡工程,效果较理想。

¾生态混凝土护坡技术。

是一种新型的江堤、海滩、湖泊、河流的护坡材料。

采用国际先进的生态混凝土做基体,生态混凝土具有一定的强度、体积小、自重轻,能形成一个个/蜂窝状0空隙,适应植物生长,并可进行植被作业的混凝土及其制品。

这种特殊的表面与结构特征,以生态植被护坡与工程措施加固等方式结合,对岸坡的稳定性和生态友好型环境起到了积极作用,在国外现代国家已成为土木护砌防护工程的主流。

生态混凝土护坡明显的优点及效果【罗仁安,樊建超,冯辉荣,等.生态混凝土护坡与边坡稳定性[J].土工基础,2005,19（5）:

48-51.】

国外生态护坡植物种植的方法：

①植生带：

将种子夹在多层无纺土工布或天然纤维垫中直接灭贴在护坡表面进行快速绿化的方法。

植生带中可以放置草种和肥料。

②液压喷播：

通过液压喷播机将草坪植物种子、肥料、木质纤维、稳定剂等以混合液均匀撒布在护坡上进行绿化。

③网袋工程：

将植物种子、肥料、土壤混装在纤维袋中，然后固定在护坡表面进行绿化的方法。

④框格工程：

在护坡上砌筑、装配一定形状的混凝土框格，然后在框格内堆填土或土袋进行绿化。

⑤OH液植草护坡：

通过专用机械，将新型化工产品OH液体等与水按一定比例稀释后和草籽一起喷洒于坡面，使之在短时间硬化，而降护坡表土固结成弹性固体薄膜，达到植草初期边坡防护目的，3-6个月后逐渐分解，此时草种已经发芽。

⑥植被型多孔混凝土护坡：

在多孔混凝土的孔隙中填入种籽、保水剂、有机质和肥料等的混合物，然后浇水促使植物发芽。

采用不同堤岸砌块护坡技术，为植物生长留有空间。

①生态混凝土球状砌块：

具有与土壤相同孔隙度的混凝土，内部具有良好的透水性和透气性，且抗蚀能力强，能使一定根系的植物在其中生长。

②仿石砌块：

采用特殊模具由混凝土浇筑而成，并且预留有大量孔洞的混凝土砌块。

并通过预埋于仿石砌块中的钢筋扣将其连接起来，铺在平整后的岸坡上，同时在砌块孔洞中充填基质及种子。

③格状砌块：

由植生型生态混凝土预制而成的砌块，用钢筋将格状砌块连接起来，形成一个有机整体。

在方孔中填土，播种草籽。

④自然石砌块：

土坡平整成型后，在其上铺设防护材料，形成护坡基层，在基层上铺设天然石块，再在天然石块之间填充营养土，种植植物。

基于文献[2]并结合消落区特点,护坡方案如下:

¹155m以下采用原始边坡。

岩质土体,比较稳定。

º155~165m采用自然卵石浆砌石护坡。

对较缓的地形可采用库区河床特有的卵石镶砌梯台亲水平台,随岸线流线形自由布置,宽窄不一。

而此段坡率\1B1,5堤防工程设计规范6[7]规定,为满足护坡体的稳定,必须设计锚杆。

»在165m设置3m宽的马道和排水沟,165~

170m采用植物生长型多孔生态混凝土砌块护坡（图1）。

此类植生型混凝土具有与土壤相同的空隙率、强度高、抵侵蚀能力强、透水性与透气性好,能使一定根系的植物生长。

其球形结构表面粗糙,能很好地削减水动作用、减弱水的侵蚀、抵御风浪能力强,有利于泥沙沉积及植物的生长,景观效果优于格栅砌块、仿石砌块。

为确保尽量不占用防洪库容,尽量做到挖填平衡,护坡的坡率基本上与自然边坡一致。

可在生态混凝土的洞里种植耐旱性与耐水淹性强的乡土植物南川柳、甜根子草、高羊茅[2],见图2。

¼170~175m选择耐水湿树种水杉、水松、池杉、桤木、落羽杉、杨树、柳树等树种为水库消落带绿化、美化造林主要树种,在水库水位未达到造林地前2~3月造林。

如柳树是一种较好的观赏植物,具有很高的美学价值,并可

减少波浪对库岸的冲刷。

硝酸盐与磷酸盐为柳树生长的养料,含有此盐的污染物就可被柳树部分吸收,所以柳树还可净化环境。

½175m以上可设亲水平台,平台以上采用景观绿地形式,种植植被,改善城区绿化环境,见图3[2]。

植物篱技术：

沿等高线布设灌与草、高与矮、多年生与速生、单行或多行的植物篱以防止坡面水土流失和土地退化,

南方地区表现出覆盖效果好、固土力强的草种如香根草、百喜草、糖蜜草、竹节草、芒,灌木如新银合欢、紫穗槐、黄荆、马桑、山毛豆、木槿等,与经济效益甚佳的作物如黄花菜、菊花、串叶松香草、桑、茶、香椿、花椒树、矮化梨等混栽,形成混合篱,可取得较好的生态效益和经济效益,以便农民接受,以紫花苜蓿的效果最好。

如三峡库区的易风化紫色砂页岩梯田石坎,风化速度快,有效期只有5年,采用优势植物龙须草、矮化桑、地瓜藤、茶、紫穗槐、黄花菜等护坎;土坎梯田采用紫穗槐形成的生物活篱笆护坎;花岗岩风化壳梯田培坎采用坎边种植金荞麦,间种灌木或矮化乔木（茶、桑、紫槐穗）【蔡强国,张光远,吴淑安,等.长江三峡库区梯田稳定性分析与对策[J].地理研究,1997,16

（1）:

45-52.】

植物篱农业技术是坡地农业利用的一种新型技术体系,其由植物篱笆与农地两大利用类型所构成。

植物篱笆依据生态经济原则筛选适宜草灌植物,依据不同坡度、岩性和侵蚀强度设计篱带宽度和密度,等高种植形成密集型篱笆,达到防止水土流失的目的;篱带间为农业耕作利用,使之与植物篱笆共同构成农林复合经营技术模式。

比如在175米水位线处，滨江路边种植高大乔木池杉是可行的，丰富了远处的天际线，增加了绿化效果，155-170米段铺砌混凝土植生块，可以增加绿色面积，155米段以下可以铺卵石等硬质材料。