1.3.2 国内水库消落带开发利用情况

更新于 2026年10月10日 版权声明
1.3.2 国内水库消落带开发利用情况

目前,我国的湿地研究主要是对湿地的整体研究,研究方向包括宏观研究自然湿地的演变规律和微观研究湿地的开发利用与保护两个方面。对于濒水湿地,特别是濒湖湿地(湖岸带湿地)随湿地整体演变而变化的研究工作开展得不多;对于水库和湖泊的湖岸带,尤其是湖泊的湖岸带,国内开展了多方面的研究,如洞庭湖、太湖、鄱阳湖、白洋淀等湖岸带湿地研究;对水库形成的库岸带湿地、特别是消落带的研究开展得很少。人工湖(库)不如自然湖泊经历的时间长,演变不很显著,但是它对人类的影响更为直接,更加巨大,也更需要研究。目前,我国湿地区划、保护规划、功能规划、退化湿地恢复规划以及湿地评价的方法、标准、指标体系还在制定过程之中,对湿地健康预警、湿地构建、退化恢复、重建理论与技术的研究还相对落后。

湿地恢复的理论基础是恢复生态学。湿地恢复的基本目标包括:①实现生态系统地表基底的稳定性;②恢复良好的水状况;③恢复植被和土壤,保证一定的植被覆盖率和土壤肥力;④增加生物多样性和实现群落恢复;⑤恢复景观和美学享受;⑥实现社会经济的可持续发展。

根据湿地的构成和生态系统特征,湿地的生态恢复可概括为湿地生境恢复、湿地生物恢复和湿地生态系统结构与功能恢复,主要内容包括:①湿地生境恢复技术,包括基底改造、水土流失控制、污水处理、水体富营养化控制,目标是通过采取各类技术措施,提高生境的异质性和稳定性;②湿地生物恢复技术,包括物种选育和培育、物种引入、物种保护、种群动态调控、群落优化配置与组建、群落演替控制与恢复等;③生态系统结构与功能恢复技术,包括物种与生物多样性的恢复与维持技术、生态系统恢复关键技术,生态系统结构与功能的优化配置、生态系统重构及其调控技术等。目前国内对大型湖泊的湖滨带、河岸带和湿地的生态重建研究较多,如太湖、洞庭湖、洪泽湖、洱海等的生态重建取得了显著成绩。但总的来说,我国河岸带及其退化生态系统的重建理论与实践研究均较为薄弱,大型内陆湖泊和湿地受到污染和人为干扰,其湖滨带湿地生态系统受到损坏,功能被削弱。

如前所述,广义的“消落带”定义中包括河流的河岸带与湖泊的湖滨带,它们在长时间的生态系统自然演替和生物的自然选择中,已经建立起动态的平衡,其区域的生态系统已经适应水陆交错的自然生态环境。在河道中兴建水库,使得这一平衡状态被打破,人工水库的修建不仅改变了原有近水地带的生态环境,提高了水位线,同时扩大了自然条件下河流的水位消落范围。随着水库蓄水量和淹没范围的增加,水库消落带生态环境问题就明显突出。

在我国,水库附近往往有大量居民,水库消落带基本上都处于水库移民自发利用的阶段。国内对水库消落带的研究起步较晚,研究内容主要集中在消落带土地利用模式、消落带功能、消落带管理以及树种的选择和受淹时间内植物能正常生长的期限,大多数研究都关注消落带的农业利用模式或渔业利用模式。这些研究认为消落带具有广泛的经济利用价值,但大都忽略了消落带的生态保护:一方面这些研究绝大多数是宏观的定性研究,有些定性研究仅仅是在总结某一特定地区情况的基础上得出的结论,不具有普遍意义,缺乏普遍适用性;另一方面,有关消落带定量方面的研究目前还很少,这给消落带生态系统的建设、保护与管理带来了一定的困难。

目前,我国一些已建成的大型水库开展了一些水库消落带的研究工作,如水库消落带土地利用优化方法研究、新丰江水库消落带岸坡侵蚀研究、李氏禾的水土保持特性及其在新丰江水库消落带的应用等。这些研究主要集中在消落带植物区系、群落分类和植被功能分析以及水库消落带的生态环境和土地资源的开发利用等方面,对水库消落带植被人工重建技术的研究相对较少。

消落带植被是生长在消落带区域内植物的总和,是消落带功能的主体,其特征及生态过程由水位涨落过程、区域气候、地质构造、沿库岸上下及两侧的生物和非生物等共同决定,并与局部地形、地貌、土壤、水文、干扰级别等密切相关。(https://www.daowen.com)

在水库消落带内种植植物的研究基本集中在对树种的选择方面,研究结果表明:池杉、落羽杉、垂柳均能耐一定水淹。在整株淹没后,垂柳成活率下降,池杉、落羽杉则不受影响;水淹时间为200d时,池杉、落羽杉的生长量处于正常范围内。在水库消落带种草、养鱼、防淤减积综合效益研究方面,研究结果表明:在南方水库消落带种植黑麦草,在荒山堤坝种植扁穗牛鞭草、岸杂一号狗牙根和皇草,在幼林行间种植鸡脚草、拉丁鲁白三叶等饲草配套养鱼,能起到防止水土流失和防淤减积的效果,经济、生态和社会效益显著。总的来说,目前国内关于水库消落带的研究开展得比较少,而且不是很深入,采用的手段也大多是种植草皮和一些耐水性的树种,如两栖植物落羽杉、澳洲白千层、两栖榕、水翁、蒲桃、李氏禾、香根草等,这些措施在防止水土流失和防淤减积试验上取得了一定的效果。

三峡工程完工后,对三峡水库消落带的研究逐渐多了起来,研究内容主要包括库区消落带内被淹没土壤的重金属元素分析、消落带景观生态变化、地质灾害、土地利用方式、生态环境问题、消落带土壤对磷元素的吸附特征等,并对三峡库区消落带的生态重建进行了初步研究。

2010年1月,为了探索新的治理三峡水库消落带的方式,同时又能够带来较好的经济效益,饲料桑树(桑树经改良后的品种,以下统称“桑树”)首次在三峡水库消落带里种植,并取得了成功。

在“长江三峡水库消落带桑树耐水淹试验”中,对高程167~175m范围内的23块坡地、稻田土上种植的桑树在不同淹没深度、淹没时间的成活率进行了研究,结果发现桑树具有极强的耐水淹特性,根系发达的多年生桑树在水淹13.2m、水淹时间214d后,仍能存活并发芽展叶,形成新的树冠,而1年生桑树实生苗耐水淹时间的临界点为150d。在高程170~175m范围内种植的1年生桑树实生苗生长6个月,经过1~2次刈割后被淹没,在经历90~118d的没顶水淹后,仍能正常萌发,萌发率达62.6%;随着水淹时间增加、淹没深度加大,桑树实生苗萌发率减小。同时,因为坡地排水条件比稻田土排水条件好,相同高程、相同淹没条件下,出露后坡地的发芽率比稻田土上的发芽率高,保留秋枝比不保留秋枝(枝叶全割)的发芽率高。

根据华南地区水库消落带与其他地区消落带的不同特点,对华南地区水库消落带进行了植被恢复研究,针对华南地区水库消落带适生植物进行了一系列模拟筛选及现场试验,试验结果表明:6种草本植物(铺地黍、李氏禾、狗牙根、香根草、芦苇、芦竹)的模拟试验中,适合华南地区水库消落带生长的两种草本植物为铺地黍和狗牙根。各种植物(铺地黍、狗牙根、马唐、蟛蜞菊、水杉、水翁、水蒲桃、水榕、葛藤)在新丰江水库消落带的现场适生试验结果表明铺地黍和水翁为适生先锋植物,狗牙根、蟛蜞菊、水杉及水蒲桃为适生辅助植物,马唐和水石榕为不适生植物。具体表现为在受水淹影响的高程区段,大多数植物的活力明显受到水淹的影响:①草本植物方面,铺地黍和蟛蜞菊在水淹之后均能够迅速生长,铺地黍在退水后7d之内就发芽,蟛蜞菊也能够在退水15d后开始发芽,铺地黍在退水后30d的单位面积生物量及覆盖率最大,分别为621.32g/m2和41.67%,同时生物量增长速率也最大;而蟛蜞菊的覆盖率增长最快,狗牙根长时间并未见发芽,在退水30d后开始发芽,且生长极其缓慢,马唐基本死亡。②乔木中水翁生长状况最好,水退后2d就能长新叶,除水石榕在水淹之后无发芽迹象外,水杉和水蒲桃均能快速恢复生长;葛藤能够适应消落带非淹没环境,在阻挡雨水冲刷、降低土壤水分蒸发方面起到较大作用,在水库消落带植被恢复中的作用显著。

新丰江水库消落带中适生植物种植区域的植物丰富度要明显高于未种植区域,在受到水淹影响的高程区段表现得尤为突出,这说明适生植物的种植并不仅是简单地增加了消落带的植物多样性,在一定程度上它能为其他植物改善生境,增加其他植物进入消落带生态系统的可能性。

根据前人针对水库消落带适生植物筛选的研究成果及使用的技术方法,在新丰江水库消落带植被恢复现场试验的基础上,改进并扩展了原有几种消落带植被恢复技术方案,提出了针对不同类型消落带(土质型消落带、岛屿型消落带、岩质型消落带)的植被恢复技术方案,并针对各类型消落带技术方案进行了经济技术工程造价分析,分析结果表明:岛屿型消落带造价最高,约为178384元/万m2,岩质型消落带植被工程造价最低,而土质型消落带植被工程造价略低于岛屿型消落带;所有类型消落带造价中以苗木及必备物资费用最高。

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