水库消落带植被恢复Word格式文档下载.docx

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①高水位时上游和两岸生活污水、生产废水的排入，在退水过程中逐步存留在消落带；

在低水位时，两岸生活污承、生产废水漉经并部分直接沉积在消落带。

②两岸含有大量有机质、农药、化肥的农业废水的排放。

大量N、P的入库，可能会引起局部水域爆发藻类水华。

③消落带土地开垦过程中产生的农业生产废水（非点源污染）直接存留在消落带。

④消落带季节性养殖投人的、未被利用的大量饲料，对水质、水体富营莠化有很大影响。

库区流域富营养化主要集中在消落带。

磷是富营养化的主要限制因子。

水库消落带土壤既是磷的汇，又是磷的源。

氮和磷通常是水体中植物生长的制约因子，国际上，一般认为总磷（Te）浓度为0．02mg/L,总氮（TN）浓度为0.2mg/L,是湖泊富营养化的发生浓度。

在出露期，利用消落带土壤进行农业耕作、施肥，造成土壤与沉积物混和，年复一年，势必会造成有机质和磷素积累，增加了土壤磷向水体释放的风险。

2．2水土流失和环境地质灾害

土壤的重力侵蚀和冲刷作用，对于河道型水库，库岸沟堑纵横、地势陡峻，相对高差大，水±

流失严重，库区蓄水后，在降水和库水位周期性地涨落的水动力作用下，消落带坡面上的植被和土壤结构将被进一步破坏，消落带河段的土壤重力侵蚀和冲刷作用将加剧。

对于地形陡峻的消落带河段，河岸地层稳定性差，加上库区沿岸人多地少、

人类活动频繁，会成为环境地质灾害的多发区。

消落带水位的周期性涨落将会诱发新的滑坡、崩塌和泥石流，严重威胁库岸人民的生活财产和库区的安全。

2.3植物多样性及生态系统受损水库蓄水运行后，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：

一方面会出现一些新的物种或发生物种变异；

另一方面更重要的是原来适应陆生环境生长的物种尤其是植物物种将逐步消亡，而适应水生环境生长的物种又因消落带的季节性出露水面（陆地环境）而成活率低。

因此在消落带及其支流回水影响区浅平地方可能只有少量的湿生和水生植物群落生长。

整个消落带的植物种类将较以前的陆生环境大为减少，生态系统结构和功能简单化，生态系统稳定性降低，脆弱性增强。

3、消落带植被恢复

消落带是人工湿地，因为湿地是指“被间歇的或永久性浅水所覆盖的低地”，既可以培育生物多样性又具有生态脆弱性。

水库消落带植被恢复后，在水生生态系统和陆生生态系统之间形成一个植被缓冲带，主要起到护岸，过滤径流、吸收养分、改善水库水质、改善小气候、为水生生物提供栖息地、能量及食物，美化库区环境的功能。

3、1目前研究

消落带植被作为生态系统功能的主体（Azzaeta1.，2006），其价值一直受到国内外学者的关注（Deannaeta1.，2007）。

如何减缓和阻止消落带自然植被的退化和萎缩，恢复和重建受损的消落带生态系统成为目前讨论的热点，也是国内外学者主要关注的方向。

目前，我国对消落带恢复重建的研究主要集中于三峡库区消落带，研究多集中在适合水淹植物物种选择、控制农业面源污染和植物恢复重建等方面，并提出工程措施和生态措施相结合来重建三峡消落带的生态系统。

消落带特征和生态过程都是受水位涨落过程、区域气候、地质构造、生物与非生物过程等共同决定的，且与局部地形、地貌、土壤、水文、干扰等密切相关（王勇等，2005），但最主要的还是水位大幅涨落所带来的影响（Hilleta1．，1998；

Riiseta1．，2003；

Battagliaeta1．，2006）。

季节性水位的涨落带

导致区域内光照、压力、氧含量等环境因素改变，对植物的光合作用、呼吸作用、生长繁育、繁殖及物候产生巨大的制约作用，进而引起原有植被的分布（Lieffers，1984；

Urbanc-Berciceta1．，2004）、物种组成、丰富度、覆盖度与生态功能等一系列的变化。

Gregory等（1991）研究发现消落带植被多数呈斑块状分布，植物种数由河岸向两侧高地，总体上呈抛物线状分布，形成一个演替系列。

同时，植被与当地的地质年龄、水位降低的相关程度大于泛滥时间的长短，年轻的水体周围植被主要是耐旱植物，而年龄较长的水体周边植被主要由对干燥较为敏感的植物组成，在水位几乎无变化的区域，植被物种丰富度低，易受外来种入侵（Vaneta1.,2005;

刘旭，2008）。

所以，恢复过程必须要考虑消落带植

被长远作用及现处的环境条件，这样才会更有益于植被建设。

植被重建和恢复的基本要求是通过适应性植被结构来恢复消落带生态系统的基本生态功能，组成上没有外来物种，在应对水位反复涨落周期、耐淹时间、水位变化频率、人为干扰和外来物种入侵上要具有弹性。

就目前研究状况来看，应用乡土物种选择适生性两栖植物进行种植模式的配置，且要保证消落带的基本生态功能运行良好，将生物、生态、工程相结合是推动植被恢复的常用手段。

国内外已经提出了许多恢复策略，并且也取得一定的成果。

国内如张建春等（2003）等对安徽潜水退化河岸带采用先锋物种引入技术和生物工程措施，设计了元竹（PhyUostachysglauca）一枫杨（Pterocaryastenopt）—苔草（Carex）模式和意杨（Populusearamevicana）—紫穗槐（Amorphafructicosa）—河柳（Salix）一苔草2种河岸带植物群落结构优化配置模式，恢复后的河岸带生态系统生物多样性和稳定性增加，土壤结构和养分条件得到改善。

国外如Ashley等（2003）在澳大利亚应用特定方法进行植被重建，调查残存植被并且考虑了洪水干扰、植被配置、植被演替、种植密度、种植技术、乡土植被更新以及合适的生态系统管理。

还有许多广泛应用柳属植物作为植被重建的物种成功的生态工程（Pezeshkieta1．2007），且发现植被恢复与重建需要了解植物、水文变化、地形地貌之间的关系，同时，环境因子比如水分、土壤、质地已经被证明是决定植物生存的关键因素，过分潮湿和干燥都会对消落带植物生长形成压力。

短期来看，海拔梯度、水分梯度、土

壤质地对植被重建很重要，但是长远来看，还要依靠河流稳定性、外来物种竞争

等因素（Schaffeta1.,2003）。

3.2消落带植物选择

在消落带生态环境中，如果仅仅考虑枯水期，则植物选择难度不大。

最大的难题就是丰水期，水库这样的人工消落带，其枯水期与丰水期正好与自然界的时间相反，即是6月至9月期间的枯水，而在丰水期，植物即要忍受淹涝，对于约18m的水位高差，大部分植物在丰水期都将淹没在水里，这对于植物是毁灭性灾害，因此，耐涝植物的选择，就是一个难题。

3.2.1浅丘坡型

在坡度<

5°

的地段，消落带下部，淤积泥沙相对较多，以狗牙根、扁穗牛鞭草等为主进行配置；

在消落带中部，则以秋花柳、小梾木等为主；

在消落带上部，可选择枫杨、南川柳等之类，间以狗牙根。

对坡度<

25°

的地段，在消落带下部，淤积泥沙相对较少，以枸杞为主，间以狗牙根、瘦瘠野古草进行配置；

在消落带中部，则以甜根子草、秋花柳为主；

在消落带上部，可选择卡开芦、枫杨、小梾木等，间以狗牙根、地瓜藤等。

对坡度>

的地段，

在消落带下部，以块茎薹草、枸杞为主进行配置；

在消落带中部，则以秋花柳、小梾木为主；

在消落带上部，可选择高草卡开芦、甜根子草及中华蚊母树、秋花柳、杭子梢等灌丛，间以狗牙根、扁穗牛鞭草等。

3.2.2峡谷陡崖型

岩石生境，坡度呈90°

状，主要保护好岩壁上下植被。

岩壁下部多为块石生境，可以秋花柳、枸杞为主，间以狗牙根、瘦瘠野古草配置。

上部以自然状况为主。

3.2.3水库消落带耐水湿树种的选择

耐水淹类树种是指在深水中能持续30d淹浸，即使水淹过顶也不会死亡，水退后仍能正常生长的树种。

这类树种主要有垂柳、池杉、重阳木、乌桕、白蜡树、榔榆、桑、黄连木等。

中等耐水淹的树种一般也能耐30d的深水淹浸，但水淹过树梢就会死亡，如枫杨、侧柏、梧桐等。

水杉、杉木、泡桐等不耐水淹，但亦能耐一定程度的湿地土壤，所以也适宜在水库消落区混交配置。

不同树种耐水湿能力存在明显差异，一般说来，松柏科植物耐水性较差，这与植物长期所处的生态环境和遗传因素有密切关系。

即使是同科树种其耐水淹的差异性也是很大的。

裸子植物中常见的罗汉松、竹柏、池杉等耐水淹性较强，松科类树种耐水淹性非常弱。

对于同一树种，一般来说，随着树龄的增加，其耐水淹能力逐渐增强，但树龄到衰老期，耐水淹能力又下降。

水库设计标高水位线以下3m至设计标高水位线是造林绿化较优越的地段，是一种可开发利用的土地资源。

可采用耐水湿树种为造林树种，分标段没汁施工。

当库尾设计标高水位线以下2〜3m标段时，宜选用水杉、水松、池杉等为造林树种，采用人工配苗法混交栽植技术艘各树种分布较均匀。

在水库两侧山体设计标高水位线以下0〜1m标段，其土壤、水肥条件差，山体较陡，造林难度较大，此时宜选用湿地松、枫杨、桤木、垂柳等适应性强的造林树种。

湿地松栽植于设计标高水位线以下0〜0.5m的标段，同时混交50%以上枫杨、桤木、垂柳等树种。

设计标高水位线以下o.5〜1m标段栽植枫杨、桤木、垂柳。

库尾设计标高水位线以下o〜1m标段，可选用湿地松、枫杨、桤木、垂柳、水杉、水松、池杉为造林树种。

湿地松、枫杨、桤木等适宜栽植于设计标高水位线以下0〜o.5m标段，水

杉、水松、池杉、垂柳栽植于设计标高水位线以下0.5〜Im标段。

树种选择要遵循适地适树、以乡土树种为主、兼顾生态功能与景观效果的原则。

结合树种的观赏特性、生态习性并根据水库消落区的立地条件合理选择树种进行配置，最大限度的发挥耐水湿树种的综合效益。

充分发挥耐水湿生态防护林树种在调节气候、环境保护、水源涵养、水土保持、防风固沙、观赏游憩和美化环境等方面不可替代的重要作用。

3.2.4抗涝植物的选择

（1）耐旱力最强的树种：

雪松、黑松、菝葜、响叶杨、加杨、旱柳、威氏柳、杞柳、化香树、小叶栎、白栎、苦槠、榔榆、构树、柘树、小檗、山胡椒、狭叶山胡椒、枫香、桃、枇杷、石楠、光叶石楠等。

（2）耐淹力最强的树种：

垂柳、旱柳、龙爪槐、榔榆、桑、柘、豆梨、杜梨、柽柳、紫穗槐、落叶杉等。

4、主要栽培技术

根据树种生长习性和湿地自然环境条件，在水库消落区设计标高水位线以下

0〜3n左右，可供选择的耐水湿树种有水杉、水松、池杉、落羽杉、湿地松、枫香、枫杨、垂柳、桤木等树种造林。

设计标高水位线以下1.0〜2.Or标段，选

择的水杉、水松、落羽杉、池杉、桤木等树种造林，苗高一般2m以上，胸径2cm

以上，带土球，土球直径30cm以上。

设计水位线以下2.0〜3.Or标段，选择的水杉、水松、池杉、落羽杉主要造林树种，苗高一般3m以上，胸径3cm以上，带

土球，土球直径40cmi以上。

水库消落带造林所用苗木只能作适当修枝，严禁截干

或截顶处理。

4.1整地

造林前平整好植树带，挖好树坑，一般应在4月中旬后进行。

设计标高水位线以下0.0〜0.1m标段，造林株行距2m32m,初植密度2400株/hm2，块状整地规格：

60cn360cm315cm，造林穴规格40cm340cm330cm，捡除穴内石块。

设计标高水位线以下1.0〜2.0m标段，造林株行距2m33m,初植密度1650株/hn^o块状整地规格80cm380cm315cm,造林穴规格60cn®

60cn340cm，捡除穴内石块。

设计标高水位线以下2.0〜3.Om标段，造林株行距3m34m，初植密度825株/hm，块状整地规格lOOcm3IOOcn315cm,造林穴规格70cm370cn®

40cm，捡除穴内石块。

4.2造林密度、时间确定及混交技术

混交林的多种类树种造林技术可提高林分生态系统稳定性，从而实现生态

安全、改善库区生态景观。

根据造林目的要求，选择较合适的树种数量，确定造林比例。

选择枫香、池衫、水杉、湿地松等树种混交造林。

拟用EXiYi公式（xi

代表第i个树种的造林比例，Yi表示第i个树种国家或地方标准密度），计算多树种混交造林密度，经过科学计算，在上述地区造林密度宜采用2400株/hm,按2m

32m造林配置，把各树种苗木按比例分发给栽植人员进行人工定植，必要时可作适当调整，达到适地适树，各树种在林地分布较均匀的目的，避免机械混交的不足。

选择1年生具有较好的稳定性、抗病虫害能力强的树种，在每年的夏天排水后水位降到最低、消落带完全裸露时造林为最佳时间。

4.3栽植方法

在设计标高水位线以下0.0〜1.Or标段，可用裸根苗造林。

晴天造林采用磷肥拌泥浆蘸根。

先回填表土、细土，分层回填分层敲实，切实做到根舒、苗直，壅土至幼树根际部略成“馒头状”以固定幼树。

幼树栽植后梢顶必须高出设计标高水位线，否则造林难以成功。

设计标高水位线以下1.0〜2.0m标段，选用的耐水湿树种宜2m以上，必须带土球移栽。

每穴施入钙镁磷肥0.2kg，且与穴内土壤拌均。

把大苗移入栽植穴，解除不能降解的土球包裹物，竖直大苗，先回填表土、细土，用木棍插实土球底下的空隙，分层回填分层敲实，覆土高出土球15cm即可。

定植后24小时内浇透水1次。

设计标高水位线以下2.0〜3.0n标段的大苗移栽技术同上，但树高必须达到3m以上、胸径3em以上，带土球。

4.4栽后管理

移栽后幼龄林要进行及时和适时抚育，加强肥水管理，幼林期必须有足够的养分供给，合理松土、除草，加快其生长势和年生长量。

幼中林挖掘部分林木个体的抚育、消落带的扩展造林、林中旅游航道的建设要做到三同步，以减少造林绿化、航道建设费用，改善优化库区旅游资源，遏制水土流失，增加生物多样性，从而达到库区的生态安全。

5、水库消落带植被恢复过程中存在的主要难题

5.1适生的耐掩耐旱两栖植物少

消落带立地环境特殊。

水位升降淹露交替，生态环境变化大，一般植物难以适应，常呈裸露状态水位回落，干旱瘦瘠，水位回升后则长期受淹。

而通常水生植物不抗旱，早生植物不耐淹，且瘠瘦的坡面环境更限制了适生植物的选择。

5.2土壤瘦瘠，施肥困难，植物生长慢

水库库岸消落带表土土壤流失严重，母质层土壤严重瘦瘠，采用常规的施肥方法，植物生长和成林速度较慢，难以在短期成林。

普通化肥肥效短，且消落带后期追肥比较困难，导致植物后期因缺肥而生长缓慢。

必须考虑施用缓释肥，达到缓释、延长肥教且无公害的效果。

Wend等人在美国威斯康星州的Rice水库利用植物进行库岸生态防护时，就是施用缓释肥，取得到了很好的效果。

6、水库库岸消涨带植被恢复的实例研究

6.1梅林水库梅林水库位于深圳市福田区下梅村西北，新洲河上游，离笔架山水厂6km，

梅林水厂3km水库下游为深圳市梅林工业区和住宅区。

梅林水库地属亚热带海洋性季风区，气候温和，雨量充沛，集雨面积4.26km2，多年平均雨量1944mm多年平均径流深1000mm多年平均径流量430万nl每年4〜9月份为汛期，雨量占全年的84.3%，冬季（10〜3月）干旱少雨、无霜冻期。

库区地貌属低山丘陵谷地，三面环山。

梅林水库的正常水位为46m最低水位为32m库区边坡存在严重的水土浇失，水土流失类型从面蚀、沟蚀（冲沟）到滑塌均有不同程度发育，剧烈的水土流失对水库造成严重的淤积，每逢降雨和库区水对消落带的冲刷产生的泥沙对水库木质也造成严重污染。

库区内边坡的上部有自然的植被生长，植物生长条件良好。

边坡为土质边坡，土坡土层深厚，但大部分为水库的消落带，在库区水的浸泡下植物难以生长。

消涨带植被恢复需考虑的重要因子包括洪水干扰、土壤基质组成、植物配置、群落演替、植被带宽度、定植技术、生态系统管理与评估等。

同时，这些研究均强调适宜物种筛选的重要性和利用乡土植物进行植被恢复的重要意义，指出全面的规划、科学的设计、完整的实验和严格的评估是消落带植被恢复不可缺少的内容。

根据消落带在水位浸泡的时间选择不同的绿化模式，应将耐水植物种植在下部。

一般耐水植物种植在上部，根据植物的耐淹能力确定种苗的静篷高度和种植高程，原则上是树苗高度加上种植高程应略高于洪水高程。

据统计，梅林水库在水位40〜52m■的12m消涨带范围内，40〜45m之间的浸泡时间为全年的一半，一般植物难以存活，植被恢复难度较大；

45〜49m之间的浸泡时间有3〜4个月。

树种选择耐涝耐旱能力强的两栖植物，如落羽杉、澳洲自千层，株行距为2m32m；

49〜53m之间的浸泡时间为1〜2个月，树种选择耐涝耐旱能力较强的两栖植物，如水翁、两栖榕、红千层、水柳等，株行距为3m33m。

6.2重庆主城段

根据野外调查，主城区范围内长江、嘉陵江两江消落带的维管束植物约有174种，植被类型以灌丛、草丛和灌草丛为主，且在消落带，植物群落主要沿着湿度梯度方向空间分布。

在消落带下部（海拔145〜155m高程带），植物群落类型为低矮的草丛，常见优势种有扁穗牛鞭草（Hemarthriacompress）、双穗雀稗

（Paspalumdistichum）、狗牙根（Cynodondactylon）等。

在坡度较小的滩涂，常见一年生草本植物群落，如棒头草（Chlorisvirgata）群落;

在江津区珞璜

镇到巴南区鱼洞一带沿江滩涂，则为多年生块茎薹草（Carexthomsonii）组成的单优群落。

另外，在童家溪、寸滩、北温泉一带，也有秋花柳（Salixvariegata）灌丛，但秋花柳出现矮化现象，一般高度为0.4〜0.7m。

在消落带中部，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、瘦瘠野古草（Arundinellahirtavar.depauperata）、野青茅（Deyeuxiaarundinacea）等，高草草丛主要由卡开芦（Phragmiteskarka）、甜根子草（小芭茅）（Saccharumspontaneum）等组成，灌丛由枸杞（Lyciumchinense）、秋花柳、小梾木（Cornuspaucinervis）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。

另外，该高程带内秋花柳高度一般为1〜2m,藤本植物地瓜藤（Ficustikoua）分布也较为广泛。

在消落带上部（175〜185m高程带），主要为灌丛。

常见组成种为小梾木、中华蚊母树（Distyliumchinense）、大叶醉鱼草（Buddlejadavidii）、杭子梢（Campylotropisichangesis）、多花蔷薇（Rosemultiflora）、山麻秆

（Alchorneadavidii）等，在该高程带上部常年洪水线附近，河岸林带主要由枫杨（Pterocaryastenoptera）、垂柳（Salixbabylonica）、刺桐（Erythrinavariegata）等组成。

6、3广西具有代表性的水库

根据种类及群落结构，调查了一些具有代表性的水库，桂南地区有:

南宁市的大王滩水库、天雹水库、横县西津水库、武鸣仙湖水库,百色市的橙碧湖水库、百色水利枢纽,河池市的大化水电站、岩滩水电站,来宾市的忻城乐滩水电站;

桂北地区有:

桂林市的恭城峻山水库、荔浦大江水库、灵川青狮潭水库等。

调查表明,扁穗牛鞭草、类芦、头花蓼、空心莲子草、海金沙在桂南、桂北的库区均有分布;

硬骨草、羊茅、青绿苔草主要分布在桂南库区;

棒头草、过江藤、粉被苔草及一种蓼科植物主要分布在桂北库区。

在水深5n以内的消落带中可见空心莲子草、过江藤、海金沙等；

在水深5~10m的消落带中可见扁穗牛鞭草、硬骨草、棒头草、类芦、头花蓼、过江藤、青绿苔草、粉被苔草；

在水深10~15n的消落带中只见1种蓼科植物；

在水深15n以下的消落带中尚未见有多年生植物。

6、4千岛湖区消落带

千岛湖地处浙江西北山区，消落带按立地类型可分为山岙坡麓中厚土层和山岗坡地薄土层两大类，而消落带的垂直分布特点可分上、中、下3部位。

根据千

岛湖消落带不同立地条件，分别选择不同植物，采取相应的技术措施千岛湖消落带上部，海拔l05-l08m，近3年均没有被水淹过。

为保证发电、防洪和防淤功能的需要，今后水位将可能长期保持在l05m以下，因此，对这一区域进行绿化造林、植被恢复具有较大的可行性和现实性。

根据现有植被调查结果和以往挺水树种造林试验研究，在山岙坡麓中厚土层地段，选择相对耐水湿且有观赏和经济价值的意杨、水杉、女贞、落羽杉、赤楠，为了尽快成林，苗高要求在l.5m以上，