徐高福，盧 剛，劉樂(lè)群，洪利興，柏明娥，吳永強(qiáng)

（1.新安江開(kāi)發(fā)總公司，浙江 淳安 311700；2.浙江省林業(yè)科學(xué)研究院，浙江 杭州 310023）

千島湖消落帶濕地植被重建探析

徐高福1，盧 剛2，劉樂(lè)群2，洪利興2，柏明娥2，吳永強(qiáng)1

（1.新安江開(kāi)發(fā)總公司，浙江 淳安 311700；2.浙江省林業(yè)科學(xué)研究院，浙江 杭州 310023）

千島湖消落帶作為水生生態(tài)系統(tǒng)和陸生生態(tài)系統(tǒng)交替控制的過(guò)渡地帶，是一類(lèi)特殊的、生態(tài)功能十分脆弱的濕地生態(tài)系統(tǒng)。本文在全面揭示消落帶水位漲落梯度與自然植被消長(zhǎng)規(guī)律的基礎(chǔ)上，從濕地植被的生態(tài)功能出發(fā)，選擇優(yōu)良的植物和優(yōu)化的配置方式，采用植物材料與工程輔助相結(jié)合的方法，從而提高對(duì)千島湖水資源與生態(tài)環(huán)境保護(hù)、提升消落帶生態(tài)服務(wù)功能等。

消落帶；植被重建；水資源；生態(tài)保護(hù)；千島湖

千島湖是1959年新安江水庫(kù)大壩建成蓄水后形成的人工湖泊，又名新安江水庫(kù)，是長(zhǎng)三角地區(qū)最大的淡水人工湖和重要水源地。承載千島湖的新安江水系，發(fā)源于安徽黃山休寧縣，經(jīng)浙江千島湖匯入錢(qián)塘江，是長(zhǎng)三角地區(qū)重要的生態(tài)屏障。千島湖山水秀美、氣候怡人、宜游宜居，生態(tài)戰(zhàn)略地位極為重要，是我國(guó)不可多得而亟需保護(hù)的水生態(tài)區(qū)域之一。為保護(hù)好我國(guó)這一難得的優(yōu)質(zhì)水資源，推進(jìn)流域生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)可持續(xù)發(fā)展，2013年 12月國(guó)務(wù)院發(fā)布了《千島湖及新安江上游流域水資源與生態(tài)環(huán)境保護(hù)綜合規(guī)劃》，標(biāo)志著千島湖水資源與生態(tài)環(huán)境保護(hù)被提到國(guó)家戰(zhàn)略高度，對(duì)千島湖水資源的利用要求發(fā)生根本性的轉(zhuǎn)變，對(duì)千島湖水質(zhì)的要求越來(lái)越高。千島湖消落帶作為水生生態(tài)系統(tǒng)和陸生生態(tài)系統(tǒng)交替控制的過(guò)渡地帶，是一類(lèi)特殊的、生態(tài)功能十分脆弱的濕地生態(tài)系統(tǒng)，開(kāi)展千島湖風(fēng)化基巖消落帶的濕地植被重建研究，對(duì)于千島湖水資源與生態(tài)環(huán)境保護(hù)、提升消落帶生態(tài)服務(wù)功能等具有非常重要的意義。

1 千島湖水資源利用狀況

1.1 發(fā)電量下降，用水總體穩(wěn)定

千島湖多年平均發(fā)電用水量90億m3，多年平均發(fā)電量15.23億kW·h。目前，新安江電站主要為調(diào)峰發(fā)電，保障華東地區(qū)電網(wǎng)安全，但容量和電量在華東電網(wǎng)中的比重下降至0.6%和0.3%；在浙江電網(wǎng)中比重也很小，分別約占1.8%和0.9%。

1.2 防洪效益巨大，頂潮抗咸供水逐年增加

千島湖汛限水位 106.50 m，防洪庫(kù)容 9.5億 m3。自新安江電站投入運(yùn)行以來(lái)，攔蓄了入庫(kù)洪峰流量大于10 000 m3/s的大洪水共24場(chǎng)，發(fā)揮了巨大防洪效益。新安江水庫(kù)在設(shè)計(jì)中沒(méi)有為下游供水的任務(wù)，但從它建成投入運(yùn)行起，就一直調(diào)整其發(fā)電調(diào)度方案，力保下游頂潮抗咸用水需要，為保證杭州市區(qū)等正常供水發(fā)揮了很大作用。

1.3 灌溉養(yǎng)殖旅游用水基本穩(wěn)定，生活用水呈增加態(tài)勢(shì)

千島湖有效庫(kù)容102.7億m3，庫(kù)容系數(shù)達(dá)95%以上，為水庫(kù)周邊地區(qū)、下游建德、桐廬、富陽(yáng)市及錢(qián)塘江河口兩岸生產(chǎn)、生活用水提供了可靠且水質(zhì)上乘的淡水水量，其中灌溉、養(yǎng)殖、旅游等用水基本穩(wěn)定。隨著杭州都市圈等建設(shè)，生活用水將呈增加態(tài)勢(shì)。據(jù)《錢(qián)塘江河口水資源配置規(guī)劃》，規(guī)劃水平年（2020年）河口區(qū)域多年平均取水量將達(dá)42.9億m3，其中杭州和嘉興公共水廠取水量16.8億m3。目前，杭州第二水源千島湖配水工程建議書(shū)、環(huán)評(píng)已獲批，預(yù)計(jì)從千島湖配水量為9.78億m3/a。

1.4 生態(tài)保護(hù)效益顯著，用水可能適當(dāng)減少

錢(qián)塘江河口為強(qiáng)潮、海域來(lái)沙為主的河口，河口沖淤變化和鹽水入侵劇烈，直接影響河口地區(qū)的防洪和供水安全。千島湖下泄水量對(duì)保障錢(qián)塘江河口生態(tài)水量需求發(fā)揮了根本性作用。其中，抗咸和沖淤需水及基本的生態(tài)環(huán)境需水是兼容而非疊加的，1－3月以維持河口的正常生態(tài)基流為主，4－6月以沖淤為主，7－12月以抗咸為主，其中11月下旬至12月抗咸需水可適當(dāng)減小。

2 千島湖消落帶形成與水位特征

2.1 千島湖消落帶形成

千島湖東西長(zhǎng)60 km、南北寬50 km，平均水深34 m，正常高水位108 m，當(dāng)水位在108 m時(shí)有面積0.25 hm2以上的島嶼1 078個(gè)，故名千島湖，水域面積573 km2，蓄水量178.4億m3，周邊山體環(huán)繞，岸線長(zhǎng)1 406 km[1]。

庫(kù)區(qū)消落帶是指水庫(kù)季節(jié)性水位漲落而使周邊被淹沒(méi)土地周期性地出露水面的一段特殊區(qū)域，又稱(chēng)漲落帶、漲落區(qū)或消落區(qū)，是水生生態(tài)系統(tǒng)和陸生生態(tài)系統(tǒng)交替控制的過(guò)渡地帶。

2.2 千島湖水位特征

2.1.1 水位落差 根據(jù)2007年7月至2014年7月千島湖水位觀測(cè)，2011年6月21日千島湖的最高水位達(dá)到107.22 m，2014年2月18日千島湖的最低水位為95.02 m。兩者最大落差12.2 m（圖1）。

2.1.2 消落時(shí)間 千島湖的水位變化造成消落帶的淹沒(méi)和成陸時(shí)間，受千島湖水資源多元化功能利用、每年降水量等因素影響，沒(méi)有周期性，這與三峽庫(kù)區(qū)成陸時(shí)期隨著水庫(kù)的蓄水和泄洪呈現(xiàn)周期性的變化明顯不一樣[2~3]。

從2008年到2013年連續(xù)6 a的觀測(cè)調(diào)查統(tǒng)計(jì)（表1），千島湖消落帶最上部105 ~ 108m平均淹沒(méi)時(shí)間僅14 d，其中有一半年份（3年）水位沒(méi)有達(dá)到105 m以上，2008年千島湖水位在105 m以上時(shí)間為半個(gè)月，2010年、2011年千島湖水位在105 m以上時(shí)間分別為32 d、37 d?？梢哉f(shuō)，105 ~ 108 m是千島湖消落帶濕地植被重建相對(duì)可控的區(qū)域。而千島湖105 m以下消落帶淹沒(méi)時(shí)間、程度各年份間差異很大，2009年、2010年、2012年千島湖水位相對(duì)較高，水位在99 m以下的時(shí)間很短，均不超過(guò)30 d；而2008年、2011年、2013年千島湖水位相對(duì)較低，水位在99 m以下的時(shí)間很長(zhǎng)，均超過(guò)100 d。105 m以下水位淹沒(méi)時(shí)間變化幾乎沒(méi)有周期性的規(guī)律可循，消落帶植被恢復(fù)的難度較大。因此，在進(jìn)行消落帶濕地植被重建過(guò)程中要充分考慮這一特征，選擇合適的重建方式，以達(dá)到最佳的功能與效益。

圖1 2007－2014年千島湖最高水位和最低水位月分布Figure 1 Monthly distribution of the highest and the lowest water level at Thousand Islands Lake from 2007 to 2014

表1 2008－2014年千島湖消落帶不同高程淹沒(méi)時(shí)間統(tǒng)計(jì)Table 1 Time of water level-fluctuation belt submerged at Thousand Islands Lake from 2008 to 2014

3 以往千島湖消落帶植被恢復(fù)試驗(yàn)概況

早在 1986年在千島湖庫(kù)區(qū)消落帶上進(jìn)行了營(yíng)造挺水樹(shù)種池杉（Taxodium ascendens）、落羽杉（T.distichum）、垂柳（Salix babylonica）等的試驗(yàn)研究[4]。2000年為進(jìn)一步開(kāi)發(fā)千島湖森林資源和促進(jìn)旅游事業(yè)的發(fā)展，在提出“建設(shè)千島湖新型多功能景觀游憩林”的同時(shí)，研究提出試用池杉、落羽杉、紫藤（Wisteri sinensis）、楓楊（Pterocarya stenoptera）、垂柳等樹(shù)種營(yíng)建島嶼消落帶覆蓋林和試用鳶尾（Iris tectorum）、紫云英（Astragalus sinicus）、草木犀（Melilotus officinalis）等營(yíng)造近水藥、草植被帶[5]。2006年，針對(duì)千島湖庫(kù)區(qū)消落帶的植物種類(lèi)進(jìn)行了初步考察，并就以前營(yíng)造在消落帶上的試驗(yàn)樹(shù)種的生長(zhǎng)情況進(jìn)行了調(diào)查，從而進(jìn)一步豐富了消落帶濕地植被重建的研究經(jīng)驗(yàn)[6]。

淳安縣新安江開(kāi)發(fā)總公司于2007年開(kāi)展了“庫(kù)區(qū)消落帶植物引選和植被重建技術(shù)研究”，由于試驗(yàn)區(qū)水位過(guò)低，水淹時(shí)間長(zhǎng)，現(xiàn)僅存13株美國(guó)引進(jìn)的水紫樹(shù)（Nyssa aquatica），保存率26%。2008年，浙江大學(xué)、寧波理工學(xué)院在淳安縣文昌鎮(zhèn)豐茂村采用生物功能復(fù)合體在消落帶定植菖蒲（Acorus calamus）成活率36%。

4 千島湖消落帶濕地植被重建研究展望

千島湖消落帶生境比較特殊，生態(tài)比較脆弱，嚴(yán)重影響著庫(kù)區(qū)周?chē)纳鷳B(tài)環(huán)境[7]。消落帶治理是一個(gè)待開(kāi)拓的領(lǐng)域，開(kāi)展千島湖消落帶的濕地植被重建，要在全面揭示消落帶水位漲落梯度與自然植被消長(zhǎng)規(guī)律的基礎(chǔ)上，從濕地植被的生態(tài)功能出發(fā)，選擇優(yōu)良的植物和優(yōu)化的配置方式，采用植物材料與工程輔助相結(jié)合的方法，才有可能達(dá)到消落帶濕地植被重建的較好效果。

4.1 消落帶自然植被的群落生態(tài)學(xué)研究

采用樣方法，定點(diǎn)、定期觀察千島湖消落帶隨著水位漲落而變化的自然植被種群消長(zhǎng)規(guī)律，同步測(cè)定土壤種子庫(kù)特征、侵蝕情況和理化性質(zhì)等，分析揭示消落帶干濕交替變化的立地背景和對(duì)植被生長(zhǎng)的影響，以及對(duì)于生物多樣性和濕地生態(tài)功能保育等的影響。

4.2 消落帶濕地植被建設(shè)的種類(lèi)選擇研究

在對(duì)千島湖消落帶植被及其結(jié)構(gòu)組成全面調(diào)查的基礎(chǔ)上，結(jié)合過(guò)往曾經(jīng)開(kāi)展過(guò)的有關(guān)試驗(yàn)成果，同時(shí)參閱有關(guān)文獻(xiàn)研究，選擇狗牙根（Cynodon.dactylon）、水蓼（Polygonum hydropiper）、池杉、楓楊等多個(gè)樹(shù)種，分別進(jìn)行水淹和干濕交替環(huán)境脅迫下的生理生態(tài)及其生長(zhǎng)特性測(cè)試，從中再優(yōu)選出適宜消落帶植被重建的喬、灌、草、藤植物種類(lèi)。

4.3 消落帶濕地植被建設(shè)的優(yōu)化結(jié)構(gòu)配置研究

從濕地植被的生態(tài)功能角度，根據(jù)植物在水淹和干濕交替條件下的生理生態(tài)及其生長(zhǎng)特性，結(jié)合千島湖消落帶水位漲落規(guī)律和各區(qū)帶的淹水特點(diǎn)及其水濕生態(tài)梯度，分別進(jìn)行基于植物群落穩(wěn)定性和多樣性的喬、灌、草、藤結(jié)構(gòu)優(yōu)化配置模式的分析和模擬研究。

4.4 消落帶濕地植被重建的配套技術(shù)研究

在遴選的優(yōu)化結(jié)構(gòu)配置模式基礎(chǔ)上，針對(duì)風(fēng)化基巖消落帶經(jīng)常遭受浪蝕沖刷而使植被難固定等特點(diǎn)，分別采用容器直接種植法、陸生水長(zhǎng)生態(tài)適應(yīng)法、柔性鉸鏈浮板法、管狀立柱栽培法等工程輔助技術(shù)的配套試驗(yàn)研究。

消落帶植物受生存環(huán)境惡劣、生態(tài)環(huán)境多變和浪蝕擾動(dòng)嚴(yán)重的三重影響，植被重建的技術(shù)難度相當(dāng)大，至今沒(méi)有比較典型的成功樣例，因此千島湖消落帶濕地植被重建研究，尚需科技工作者和管理者的不懈努力。

[1] 江明霞，徐楓琳莉，徐高福.千島湖水環(huán)境保護(hù)與資源開(kāi)發(fā)若干問(wèn)題的思考[J].中國(guó)林業(yè)經(jīng)濟(jì)，2013（4）：44－47.

[2] 黃川，謝紅勇，龍良碧.三峽湖岸消落帶生態(tài)系統(tǒng)重建模式的研究[J].重慶教育學(xué)院學(xué)報(bào)，2003，18（5）：63－66.

[3] 陳婷.三峽庫(kù)區(qū)消落帶存在的問(wèn)題及其可持續(xù)發(fā)展研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，37（19）：9 091－9 092.

[4] 江劉其，陳煜初.新安江水庫(kù)消落區(qū)種植挺水樹(shù)木林研究初報(bào)[J].浙江林業(yè)科技，1992，12（1）：40－43.

[5] 徐高福，徐高建.千島湖新型多功能景觀游憩林建設(shè)研究[J].林業(yè)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題，2000，20（1）：41－43.

[6] 徐高福，洪利興，陳小勇，等.千島湖區(qū)消落帶植被恢復(fù)初探[J].林業(yè)調(diào)查規(guī)劃，2006，31（5）：6－8.

[7] 徐高福.千島湖森林健康經(jīng)營(yíng)實(shí)證研究[M].杭州：浙江科學(xué)技術(shù)出版社，2014.

Review on Vegetation Construction at Water Level-fluctuation Belt in Thousand Islands Lake

XU Gao-fu1，LU Gang2，LIU Le-qun2，HONG Li-xing2，BAI Ming-e2，WU Yong-qiang1
（1.Xin’anjiang Development Corporation of Zhejiang, Chun’an 311700, China; 2.Zhejiang Forestry Academy, Hangzhou 310023, China）

Presentations were made on utilization of water resources of Thousand Islands Lake, Zhejiang province, as well as on formation and characteristics of water level-fluctuation belt.Experiments on construction of vegetation at water level-fluctuation belt have been conducted from 1986, but had no typical success sample.Prospect was forwarded for research on construction of vegetation at belt.

water level-fluctuation belt; vegetation reconstruction; water resources; ecological protection; Thousand Islands Lake

S718.51

A

1001-3776（2014）06-0089-04

2014-08-09；

2014-10-14

浙江省省屬科研院所扶持專(zhuān)項(xiàng)計(jì)劃項(xiàng)目“風(fēng)化基巖消落帶濕地植被重關(guān)建關(guān)鍵技術(shù)研究與示范”（2014F50017）

徐高福（1963－），男，浙江淳安人，教授級(jí)高級(jí)工程師，從事風(fēng)景園林規(guī)劃與科技推廣工作。