楊好星,邴永鑫,陳思莉,易 皓,張政科,曾圣科,謝武明,虢清偉*
(1.廣東工業(yè)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院,廣東廣州510006;2.環(huán)境保護(hù)部華南環(huán)境科學(xué)研究所,廣東廣州510655)
國(guó)內(nèi)水庫(kù)消落帶植被恢復(fù)影響因素研究進(jìn)展
楊好星1,2,邴永鑫2,陳思莉2,易 皓2,張政科2,曾圣科2,謝武明1,虢清偉2*
(1.廣東工業(yè)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院,廣東廣州510006;2.環(huán)境保護(hù)部華南環(huán)境科學(xué)研究所,廣東廣州510655)
消落帶研究的出發(fā)點(diǎn)和目的是消落帶植被恢復(fù),該恢復(fù)過(guò)程受各種因素的影響。為國(guó)內(nèi)消落帶植被恢復(fù)相關(guān)研究及工程實(shí)施提供參考,綜述了消落帶人工植被恢復(fù)各種影響因素的影響方式及特點(diǎn)、消落帶類(lèi)型的劃分、植物的選擇及配置等方面的研究進(jìn)展;指出消落帶類(lèi)型的劃分和植物的選擇及配置是決定消落帶植被恢復(fù)成敗的2個(gè)最關(guān)鍵前提條件。
影響因素;消落帶;植被恢復(fù);水位節(jié)律;浪涌
消落帶(water-level-fluctuation zone)一詞隨著大型水利工程的興建越來(lái)越受關(guān)注[1],消落帶處于水陸生態(tài)系統(tǒng)的過(guò)渡地帶,建壩蓄水導(dǎo)致大面積的自然河岸帶遭到淹沒(méi),周期性水位漲落且人為控制性較強(qiáng)是其顯著特點(diǎn)[2]。由于自身類(lèi)型的多樣性、動(dòng)態(tài)變化性及環(huán)境復(fù)雜性等特點(diǎn),使人類(lèi)認(rèn)識(shí)此領(lǐng)域存在理論和實(shí)際的困難。一般這些水庫(kù)開(kāi)始蓄水后,通過(guò)不連續(xù)和不穩(wěn)定方式控制自然水流運(yùn)動(dòng)將對(duì)流域生態(tài)產(chǎn)生嚴(yán)重的破壞,不僅改變了原有河流流量模式和水動(dòng)力條件,而且水庫(kù)長(zhǎng)期蓄水和非季節(jié)性泄流導(dǎo)致消落帶生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力下降[3-4],使其結(jié)構(gòu)和功能失穩(wěn)退化,消落帶植被逐漸萎縮并慢慢消失。同時(shí)植被被破壞直接導(dǎo)致消落帶生物多樣性急劇下降,生態(tài)惡化[5]。這些問(wèn)題歸根結(jié)底均是因庫(kù)區(qū)植被被破壞所致,故消落帶的植被恢復(fù)是關(guān)鍵[5-6]。
國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)水庫(kù)消落帶植被恢復(fù)做了大量研究,主要集中在消落帶植被演替[7]、消落帶植被構(gòu)成[89]、消落帶適生植物篩選[10]、消落帶植被恢復(fù)限制因素[11-13]和消落帶植被恢復(fù)模式[14-16]等方面。這些研究對(duì)于選擇合適的植物種類(lèi)用于消落帶生態(tài)體系建設(shè)具有重要的理論和實(shí)踐價(jià)值??偨Y(jié)國(guó)內(nèi)外消落帶植被恢復(fù)和生態(tài)修復(fù)研究進(jìn)展,分析消落帶植被恢復(fù)研究過(guò)程中可能或?qū)嶋H存在的限制因素,對(duì)進(jìn)一步加強(qiáng)我國(guó)消落帶植被恢復(fù)研究具有重要意義。
在國(guó)內(nèi)外大量關(guān)于水庫(kù)消落帶植被恢復(fù)研究的基礎(chǔ)上,筆者針對(duì)可能對(duì)消落帶植被恢復(fù)產(chǎn)生影響的因素進(jìn)行較全面且深入的剖析及綜述,闡述了進(jìn)行消落帶植被恢復(fù)的2個(gè)重要前提,即消落帶類(lèi)型劃分和植被恢復(fù)植物的選擇及配置,展望了未來(lái)關(guān)于水庫(kù)消落帶植被恢復(fù)研究重點(diǎn)及趨勢(shì),旨在為國(guó)內(nèi)植被恢復(fù)相關(guān)研究及工程實(shí)施提供參考。
1.1 水位節(jié)律
水庫(kù)消落帶作為一種獨(dú)特的地貌[17],其擁有與其他濕地生態(tài)系統(tǒng)顯著不同的水環(huán)境變化規(guī)律。所以水位節(jié)律不僅是消落帶生態(tài)系統(tǒng)最核心的環(huán)境因素之一,同時(shí)也是影響水庫(kù)消落帶植被恢復(fù)最關(guān)鍵的限制因素。人工水庫(kù)為滿(mǎn)足發(fā)電、蓄水、排洪和灌溉等功能的需要,通常實(shí)施與自然湖泊相反的冬蓄夏泄的水位調(diào)度辦法[18-20],即夏季低水位冬季高水位的反季節(jié)蓄水方法,使得大多數(shù)處于消落帶區(qū)域的植被難以生存而死亡,有的物種甚至完全消失[2122]。有研究指出,水位年內(nèi)變化湖泊的物種多樣性比水位年際變化湖泊的豐度低[13],且物種多樣性隨水庫(kù)水位漲落次數(shù)的增加而降低[23],原因在于植物生長(zhǎng)周期與淹沒(méi)期相重疊;適合生長(zhǎng)的一年生植物因?yàn)槠渖L(zhǎng)周期與淹沒(méi)期不完全重疊而存活下來(lái)成為優(yōu)勢(shì)物種[22]。大多數(shù)人工水庫(kù)都屬于年內(nèi)水位變化類(lèi)型,從而使得消落帶植物以一年生或多年生草本植物為主[22,24]。故在消落帶植被恢復(fù)的實(shí)際工程中,尤其在植被恢復(fù)初期,要充分考慮水淹對(duì)人工恢復(fù)植被的影響。
水淹通常會(huì)引起其他相關(guān)因素發(fā)生變化從而影響植物生長(zhǎng)。水位上升引起植物缺氧及光線(xiàn)穿透率變化,導(dǎo)致植物光合作用性能降低,同時(shí)在一定程度上對(duì)水溫產(chǎn)生影響[25]。程瑞梅等[26]指出,水淹區(qū)段內(nèi)經(jīng)過(guò)水淹后裸露的土壤含水量降低、容重增加、毛管孔隙度減少、通氣度較差,說(shuō)明季節(jié)性水淹導(dǎo)致土壤結(jié)構(gòu)被破壞、土壤質(zhì)量逐漸變差。李飛等[27]研究指出,隨著海拔降低和淹水強(qiáng)度增強(qiáng),土壤pH趨于堿性,微生物生物量和微生物熵降低,消落帶低海拔土壤受水淹脅迫強(qiáng)度較大且時(shí)間較長(zhǎng),土壤環(huán)境質(zhì)量在一定程度上降低,這些因素的改變都將決定消落帶植被恢復(fù)適生植物的配置和選擇。
植物生長(zhǎng)季節(jié)與水庫(kù)水位變化規(guī)律將直接影響植物群落特征及結(jié)構(gòu)。在非生長(zhǎng)季,植物因?yàn)樾玛惔x降低等因素,有可能采用忍耐策略度過(guò)淹水期。另有研究指出,消落帶的某些物種,如南川柳(Salix rosthornii)在較長(zhǎng)時(shí)間的冬季淹水后蓋度增加[28],但短期夏季淹水后蓋度卻明顯降低,原因在于某些植物對(duì)生長(zhǎng)季淹水的敏感度相對(duì)于非生長(zhǎng)季淹水高[29]。因此在消落帶植被恢復(fù)初期,除了充分考慮植物是否耐淹外,還需要考慮植物的生長(zhǎng)季是否與水庫(kù)水位節(jié)律有沖突;同時(shí),在水淹之前保證植物擁有適合且足夠的生長(zhǎng)時(shí)間。這是保證植被淹水后能夠存活的關(guān)鍵,也是消落帶植被恢復(fù)的關(guān)鍵。
1.2 浪涌
浪涌通過(guò)水位變化對(duì)消落帶土壤進(jìn)行沖刷從而影響消落帶植被。水庫(kù)邊坡因地形地貌、土質(zhì)、坡度及營(yíng)養(yǎng)程度等形成不同類(lèi)型的消落帶[30-32],浪涌對(duì)不同類(lèi)型的消落帶呈現(xiàn)不同的破壞力,土質(zhì)松軟且坡度較大的消落帶往往易受波浪的侵蝕,甚至發(fā)生塌岸等地質(zhì)災(zāi)害[33]。在水位上升前的干旱、土壤風(fēng)化和土壤團(tuán)聚體喪失等因素影響基礎(chǔ)上,浪涌的沖刷對(duì)消落帶土壤和植被的影響更強(qiáng)。同時(shí),處在不同水域的消落帶其受浪涌影響的強(qiáng)度及頻率等均不同,處于航道周邊及位于開(kāi)闊地帶的消落帶其受波浪沖刷的強(qiáng)度更大,頻率更高。故在消落帶植被恢復(fù)初期,應(yīng)結(jié)合生態(tài)工程手段加強(qiáng)防浪消浪措施。植被通常有一定的消浪作用,所以在進(jìn)行消落帶適生植物篩選時(shí),不僅要考慮植物的耐淹耐旱性能,還要考慮植物本身的生長(zhǎng)特征,一般具有耐淹耐旱性同時(shí)能夠迅速生長(zhǎng)出大量匍匐莖的草本植物可作為消落帶植被恢復(fù)的先鋒植物[34-35]。
浪涌對(duì)消落帶的沖刷作用除因消落帶類(lèi)型及消落帶所處區(qū)域不同而不同外,還因水位在各個(gè)高程的停留時(shí)間不同而不同。消落帶某高程段將要被淹或者被淹之后出露于水面時(shí),浪涌都會(huì)對(duì)其產(chǎn)生不利影響[36]。雖然各個(gè)水庫(kù)消落帶水淹時(shí)間隨高程變化,但水位停留時(shí)間不隨高程變化,且各水庫(kù)浪涌規(guī)律各有其特點(diǎn)。說(shuō)明,浪涌對(duì)消落帶的沖刷作用大小并不遵循嚴(yán)格的高程變化趨勢(shì)。因此,在進(jìn)行消落帶植被恢復(fù)時(shí)應(yīng)注意浪涌隨高程的作用規(guī)律對(duì)每個(gè)高程采取合理防浪消浪辦法,以期將浪涌對(duì)消落帶以及恢復(fù)初期植被的破壞降到最低。
1.3 氣候
1.3.1 干旱 消落帶雖處在水陸交叉的位置,但水庫(kù)消落帶出現(xiàn)的干旱脅迫同樣不容忽視[37-38]。人工水庫(kù)為滿(mǎn)足發(fā)電及蓄水等功能進(jìn)行周期性的人工水位調(diào)節(jié),其水位呈現(xiàn)年內(nèi)變化特性,這將產(chǎn)生水淹與干旱交替出現(xiàn)的土壤水分脅迫現(xiàn)象,水淹浸泡導(dǎo)致土壤質(zhì)量及保水能力降低,出現(xiàn)干燥和板結(jié)等情況[2627];在非淹水及無(wú)降雨時(shí),由于高溫蒸發(fā)作用,土壤含水量出現(xiàn)一定程度的下降,消落帶出現(xiàn)一定程度的干旱,而這種干旱將直接影響植株生長(zhǎng)[39-40]。Suresh等[41-42]認(rèn)為,土壤水分脅迫對(duì)植物的凈光合速率(Pn)、表觀(guān)量子效率(φ)、氣孔導(dǎo)度(Gs)和胞間CO2濃度(Ci)等產(chǎn)生影響,進(jìn)而影響植物的光合速率,導(dǎo)致植物的生物量和生產(chǎn)力下降。同時(shí),植物細(xì)胞缺水引起溶質(zhì)濃度升高導(dǎo)致細(xì)胞滲透勢(shì)降低,影響滲透調(diào)節(jié)[43]。李強(qiáng)等[37]研究發(fā)現(xiàn),消落帶干旱導(dǎo)致菖蒲植株葉長(zhǎng)、葉寬、株葉長(zhǎng)、總?cè)~長(zhǎng)、葉片數(shù)和總?cè)~片數(shù)以及植株存活數(shù)顯著降低。
消落帶水淹和干旱環(huán)境要求篩選的適生植物不僅具有適應(yīng)水分飽和與過(guò)剩的能力,還要具有適應(yīng)水分虧缺與干旱的能力[38]。所以,消落帶植被恢復(fù)期,尤其在植被恢復(fù)初期,為保證植物在淹水之前或淹水之后有足夠正常生長(zhǎng)的時(shí)間,除在植物篩選上多做研究外,還需探討消落帶土壤在非降雨季節(jié)的水分變化,以及面對(duì)干旱時(shí)植物生理生化指標(biāo)的異常,以期在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間進(jìn)行灌溉澆水,實(shí)現(xiàn)效益最優(yōu)化。
1.3.2 降雨 全球變暖不僅可引起干旱,而且可引致極端降雨天氣。消落帶不同于其他濕地生態(tài)系統(tǒng),其最下端和最上部之間往往形成巨大斜面落差,在降雨季節(jié),其受坡面徑流的影響尤為突出。由降雨引起的坡面徑流作為造成水土流失的主導(dǎo)因子[44]不僅能帶走消落帶土壤的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),同時(shí)能產(chǎn)生大量水槽溝壑,使得消落帶生態(tài)系統(tǒng)屢遭破壞,尤其南方大部分人工水庫(kù)消落帶出露水面時(shí)期正是南方水熱資源豐富的夏秋季節(jié),降雨引起的水土流失問(wèn)題尤為突出;在浪涌的協(xié)同影響下可產(chǎn)生地質(zhì)災(zāi)害,影響消落帶生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定[45]。坡面徑流不僅是影響消落帶穩(wěn)定的重要因素,同時(shí)也是進(jìn)行植被恢復(fù)過(guò)程中需要面對(duì)的不利因素之一。坡面徑流由降雨產(chǎn)生,往往同時(shí)以層流和股流形式侵蝕坡面。其侵蝕強(qiáng)度與降雨強(qiáng)度、坡度及坡面土質(zhì)結(jié)構(gòu)等有密切關(guān)系[46]。在消落帶植被恢復(fù)初期,由于坡面較陡且植被較稀疏使得滲透率很低,一般小雨便可形成層流侵蝕,帶走粒徑0.063mm以下的小土粒;大雨暴雨則可產(chǎn)生沖刷,沖移粒徑2cm以上的質(zhì)粒[33]。尤其在植被恢復(fù)初期,植物根系并未形成一定規(guī)模且單位面積生物量較低,對(duì)降雨產(chǎn)生的雨滴濺蝕及坡面流的阻擋并不理想,對(duì)植被的沖刷影響較大,故在消落帶植被恢復(fù)初期,應(yīng)加強(qiáng)抵抗雨滴濺蝕和坡面流的措施,將降雨對(duì)植被恢復(fù)的影響降到最低。
1.4 人類(lèi)活動(dòng)
人類(lèi)活動(dòng)對(duì)水庫(kù)消落帶的影響范圍及程度差異較大?;厮畢^(qū)部分消落帶在成庫(kù)前是肥沃的耕地和園地,即使原是瘠薄土地也可能因?yàn)槌蓭?kù)后的泥沙淤積而成為肥沃土地。受利益驅(qū)動(dòng)及庫(kù)區(qū)人地矛盾影響,當(dāng)?shù)剞r(nóng)民或有關(guān)部門(mén)會(huì)自發(fā)地?zé)o序開(kāi)墾和不合理利用消落帶土地[47],這不僅破壞水庫(kù)生態(tài)環(huán)境,也因?yàn)檗r(nóng)活、刈割雜草等活動(dòng)對(duì)消落帶植被直接造成不良影響。另一方面,大部分人工水庫(kù)同時(shí)兼具旅游景觀(guān)功能,部分兼具航運(yùn)功能,每天數(shù)百艘過(guò)往的船只形成大小不等的涌浪沖擊,淘刷岸坡[48];同時(shí),淘沙金、挖河沙及網(wǎng)箱養(yǎng)魚(yú)等人為因素通過(guò)影響庫(kù)岸穩(wěn)定從而影響庫(kù)區(qū)消落帶植被的恢復(fù)[49]。位于城市區(qū)域的消落帶因受人類(lèi)活動(dòng)的干擾強(qiáng)度更大,生態(tài)環(huán)境更易遭破壞,消落帶區(qū)域的植被生長(zhǎng)受人類(lèi)直接影響較明顯[50]。
1.5 其他
在植被恢復(fù)初期,除水淹、浪涌及氣候等因素影響植被生長(zhǎng)外,植物種植方式、配置模式、種植季節(jié)、整土形式和施肥模式等因素也或多或少影響消落帶植被的恢復(fù)。不同的植物適宜不同的種植方式,特別是草本植物,在挑選種植方式時(shí)不僅要考慮土壤環(huán)境及整土難易程度,還要考慮消落帶坡度,較陡的消落帶往往受浪涌及降雨等影響較大。水庫(kù)消落帶自上而下具有較大落差,其不同高程水淹時(shí)間和受浪涌影響時(shí)間不盡相同,不同高程段適宜栽種不同類(lèi)型的植物,采用適宜的植物配置模式進(jìn)行植被種植,可以將各類(lèi)型植物對(duì)消落帶植被恢復(fù)的貢獻(xiàn)最大化。種植季節(jié)由水庫(kù)水位變化決定,不同的植物有不同的物候類(lèi)型,其適宜生長(zhǎng)的季節(jié)也不同。在進(jìn)行植物種植之前,將根據(jù)需要對(duì)消落帶進(jìn)行適當(dāng)整土,如果是匍匐莖較發(fā)達(dá)的草本或藤本植物,應(yīng)針對(duì)消落帶大面積進(jìn)行輕微整土,以便植物匍匐莖能夠迅速鋪展開(kāi)形成規(guī)模效應(yīng)。大部分水庫(kù)消落帶都存在或深或淺的貧瘠程度,在植物種植初期,需要施以基肥,以保證其充足生長(zhǎng)。為保證其生長(zhǎng)持續(xù),在水淹之前,往往將化肥和農(nóng)家肥結(jié)合使用,并深挖基底用于埋肥,防止肥料因坡面流、水淹及浪涌等原因而散失,但化肥的使用會(huì)引起水質(zhì)問(wèn)題,不宜大量使用。
2.1 消落帶類(lèi)型
生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)類(lèi)型劃分對(duì)認(rèn)識(shí)和保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的作用[32]。水庫(kù)消落帶的類(lèi)型劃分直接關(guān)系到針對(duì)退化消落帶植被恢復(fù)方式的選擇,熟悉目標(biāo)水庫(kù)消落帶的類(lèi)型對(duì)合理選擇植被類(lèi)型、種植方式及施肥方法等都具有直接指導(dǎo)意義(表)。正確的消落帶分類(lèi)對(duì)消落帶治理以及模型的建立具有重要作用[1],同樣也是進(jìn)行消落帶植被恢復(fù)的重要基礎(chǔ)。謝會(huì)蘭等[51-53,30]的劃分依據(jù)太過(guò)單一,對(duì)消落帶植被恢復(fù)指導(dǎo)意義不大。夏品華等[31]對(duì)消落帶的劃分考慮了土壤質(zhì)地、地形地貌及坡度,具有一定參考價(jià)值,但并未指出受水淹和人類(lèi)活動(dòng)等影響的程度及水土流失狀況,對(duì)實(shí)際植被恢復(fù)的指導(dǎo)性不強(qiáng)。雷波[32]對(duì)消落帶類(lèi)型劃分較嚴(yán)謹(jǐn),考慮了水位變化、地形地貌及坡度等因素,對(duì)于植被恢復(fù)指導(dǎo)意義較大,但其仍未明確指出土壤營(yíng)養(yǎng)狀況,無(wú)法科學(xué)配置土壤營(yíng)養(yǎng)??傊鋷ь?lèi)型的劃分要全面考慮消落帶地質(zhì)地貌、水文特征、理化性質(zhì)和土壤特性和人類(lèi)活動(dòng)影響等因素進(jìn)行,且不同的水庫(kù)具有明顯不同的地質(zhì)地貌和水文等特征,受人類(lèi)活動(dòng)影響也不盡相同,從而形成原因具有明顯區(qū)別。消落帶植被恢復(fù)受水位節(jié)律、浪涌、氣候及人類(lèi)活動(dòng)等因素的影響,同時(shí)其植被生長(zhǎng)需要適宜的水肥、種植方式和生長(zhǎng)季節(jié)等,綜合消落帶本身坡度、地質(zhì)地貌及所處地段等特點(diǎn),進(jìn)行消落帶類(lèi)型的劃分,才能在植被恢復(fù)工作中確保各種資源的合理利用。
表 國(guó)內(nèi)幾個(gè)典型人工水庫(kù)消落帶生態(tài)類(lèi)型的劃分Table The type division of WLFZ of some reservoir in China
2.2 植物的選擇與配置
消落帶植被恢復(fù)首先需要進(jìn)行植物的選擇。在植被恢復(fù)工程實(shí)施或研究中,可參考前人相關(guān)研究成果選擇備選植物,再結(jié)合實(shí)際水庫(kù)消落帶環(huán)境對(duì)備選植物進(jìn)行篩選[20,52]。目前,有關(guān)消落帶植被恢復(fù)研究選擇的主要植物可分為喬木、灌木和草本3大類(lèi)。
國(guó)內(nèi)進(jìn)行水庫(kù)消落帶植被恢復(fù)研究或?qū)嶋H工程選擇的喬木主要有水榕(Ficus spp)、水翁(Cleistocalyx operculatus)、落羽杉(Taxodium distichum)、池杉(Taxodium ascendens)、白千層(Melaleuca leucadendron)、水杉(Metasequoia glyptostroboides)、垂柳(Salix babylonica)和桑樹(shù)(Morus alba)等[34,53-55];選擇的灌木主要有黃槿(Hibiscus tiliaceus)、秋華柳(Salix variegates)和火棘(Pyracantha fortuneana)等[53-54,56];選擇的草本植物主要有狗牙根(Cynodon dactylon)、蘆葦(Phragmites australis)、香根草(Vetiveria zizanioides)、鋪地黍(Panicum repens)、牛鞭草(Hemarthria altissima)、百喜草(Paspalum Notatum)和李氏禾(Leersiahexandra Swartz)等[32,34,3637,56]。其他植物諸如水松(Glyptostrobus pensilis)、意楊(Populus euramevicana)、香樟(Cinnamomum glanduliferum)、赤桉(Eucalyptus camaldulensis)、梔子(Gardenia jasminoides Ellis)、小梾木(Swida paucinervis)、毛杜鵑(Rhododendron pulchrum)、疏花水柏枝(Myricaria laxiflora)、馬棘(Indigofera pseudotinctoria)、水蔥(Scirpus validus)、鈍葉草(鈍葉草)、香蒲(Typha orientalis)、野地瓜藤(Ficus tikoua)、蘇丹草(Sorghum sudanense)、水蓼(Polygonum hydropiper)、蒼耳(Xanthium sibiricum)、馬唐(Digitaria sanguinalis)、小蓬草(Conyza Canadensis)、蓮子草(Alternanthera philoxeroides)、狗尾草(Setaria glauca)、蟛蜞菊(Wedilia chinensis)、菖蒲(Acorus calamus)、合萌(Aeschynomene indica)及旱稗(Echinochloa crusgalli)等[4,34,36-37]在實(shí)際工程中應(yīng)用較少,但可作為消落帶植被恢復(fù)的備選植物。
在進(jìn)行消落帶植被恢復(fù)之前,植物的選擇是消落帶植被恢復(fù)的關(guān)鍵一環(huán)[20,57],但同時(shí)必須意識(shí)到不同的消落帶適生植物適宜生長(zhǎng)的消落帶高程段不同。植物的配置直接關(guān)系到植被恢復(fù)的成敗。通常消落帶植物配置依據(jù)高程自上而下采用喬木+灌木+草本、灌木+草本及草本的配置模式[58-59],以期達(dá)到喬木、灌木和草本的完整消落帶生態(tài)系統(tǒng)和立體景觀(guān)效果。但在實(shí)際工程中,植物除考慮高程因素外,多依據(jù)消落帶水位變化規(guī)律、浪涌高程影響規(guī)律、消落帶高程差及坡度等因素進(jìn)行適生植物栽種的配置,使植物達(dá)到最佳生長(zhǎng)狀態(tài),提高消落帶植被恢復(fù)效果。
1)水庫(kù)消落帶植被恢復(fù)影響因素主要有水位節(jié)律、浪涌、干旱、降雨和人類(lèi)活動(dòng)等,且在不同水庫(kù)消落帶該因素又具有不同特點(diǎn);其他諸如植物種植與配置方式、種植季節(jié)、整土形式和施肥模式等因素也不同程度地影響消落帶植被的恢復(fù)。單一的影響因素研究難以科學(xué)指導(dǎo)實(shí)際植被恢復(fù),在工程實(shí)施前,應(yīng)全面查找與該水庫(kù)相關(guān)主要影響因素的信息,并分析探討各因素的特點(diǎn),為消落帶類(lèi)型的劃分和植物的選擇及配置提供支撐,同時(shí)采取措施應(yīng)對(duì)這些因素對(duì)植被生長(zhǎng)的影響。
2)消落帶植被的劃分和植物的選擇及配置是決定消落帶植被恢復(fù)成敗的關(guān)鍵。消落帶類(lèi)型的劃分直接關(guān)系到其植被恢復(fù)方式的選擇,且對(duì)于合理選擇植被類(lèi)型、種植方式、配置模式及施肥方法等都具有直接的指導(dǎo)意義;同時(shí),不同類(lèi)型消落帶應(yīng)采用合適的工程方式對(duì)岸坡進(jìn)行處理及穩(wěn)固。植物的選擇除參考已有研究成果外,還應(yīng)當(dāng)加大對(duì)植物適應(yīng)性的研究,而不僅僅停留在植物篩選的環(huán)節(jié);植物配置也不再是簡(jiǎn)單的相加,而應(yīng)充分發(fā)揮每一類(lèi)植物的特點(diǎn)及綜合植物生長(zhǎng)季節(jié),從空間配置向時(shí)間配置轉(zhuǎn)移。
3)消落帶生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)特殊的水陸交叉生態(tài)系統(tǒng),兼具陸生生態(tài)系統(tǒng)和水生生態(tài)系統(tǒng)的特點(diǎn)[17]。一般在進(jìn)行植物篩選研究時(shí)水淹因素考慮較多,今后應(yīng)結(jié)合水淹與干旱交替脅迫的影響探討植物對(duì)消落帶的適應(yīng)能力;此外,還應(yīng)考慮降雨和浪涌等直接對(duì)植物的影響,并將植物根系的固土能力及防沖刷能力也作為消落帶植物篩選的考慮條件[45]。總之,研究多因素影響將是進(jìn)行消落帶植被恢復(fù)影響因素研究的趨勢(shì)。
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(責(zé)任編輯:王 海)
Research Progress of Factors Influencing Vegetation Restoration in Reservoir Water-Level-Fluctuating Zone in China
YANG Haoxing1,2,BING Yongxin2,CHEN Sili2,YI Hao2,ZHANG Zhengke2,ZENG Shengke2,XIE Wuming1,GUO Qingwei2*
(1.School of Environmental Science and Engineering,Guangdong University of Technology,Guangzhou,Guangdong 510006;2.South China Institute of Environmental Sciences,MEP,Guangzhou,Guangdong510655,China)
The starting point and purpose of research of water-level-fluctuating zone(WLFZ)is the revegetation of reservoir,the revegetaion of reservoir is impacted by various factors.To provide the reference for the relative revegetation research of WLFZ and engineering project in China,the authors reviewed the research progress of mode and characteristics of factors influencing WLFZ vegetation restoration,and the division of belt type,plant selection and configuration,it was also pointed out that two most critical premise conditions to the success of vegetation recovery were the classification of belt type and plant selection and configuration.
impact factors;water-level-fluctuating zone;vegetation restoration;rhythm of water level;surge
S181.3;Q945.79
A
1001-3601(2016)08-0361-0148-06
2016-02-20;2016-07-03修回
國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“具高效脫氮除磷特性的植生混凝土護(hù)砌材料開(kāi)發(fā)及其作用機(jī)理研究”(50908095);廣東省自然科學(xué)基金項(xiàng)目“具高效脫氮特性的植生混凝土護(hù)砌材料的開(kāi)發(fā)研究”(9451065501002521)
楊好星(1990-),男,在讀碩士,研究方向:水庫(kù)湖泊岸坡植被恢復(fù)。E-mail:738912472@qq.com
*通訊作者:虢清偉(1975-),男,教授級(jí)高級(jí)工程師,從事環(huán)境應(yīng)急與風(fēng)險(xiǎn)管理、環(huán)境工程與設(shè)計(jì)研究。E-mail:guoqingwei@scies.org