三峡库区典型消落带淹水后草本植被的自然恢复特征

摘 要: 消落带是影响水库生态环境安全的关键区域。利用生物调查方法, 对三峡库区典型缓坡型消落带草本植被的自然恢复情况进行了初步研究。结果表明: ( 1) 研究区植被主要为一年生和多年生草本植物, 共有29 种, 其中空心莲子草、狗牙根、稗草、苍耳、狗尾草、鬼针草和马唐是消落带的优势种类, 且空心莲子草和狗牙根是消落带成陆初期的建群种。消落带植物群落多呈斑块状集中分布, 沿145~ 175 m 高程梯度从下往上大致可分为4 条植物带: 空心莲子草- 狗牙根带、稗草带、苍耳- 马唐- 狗尾草带和一年生杂草带。( 2) 淹水后消落带草本植物群落在没有人为干预的情况下可自然恢复, 只是群落结构趋于简单, 植物物种多样性显著降低。( 3) 植物群落的物种多样性、地上生物量和盖度均沿水位梯度带从下往上呈先增后减的抛物线状变化, 即消落带下部< 消落带上部< 消落带中部。三者的变化趋势有着高度的相关性, 并且都与淹水时间呈负相关。( 4) 沿水位梯度带植物群落的均匀度指数差异不显著, 其他物种多样性指数以及地上生物量差异显著。

    水库消落带又称消落区或涨落带, 是指由于水库调度引起水库水位周期性变动而在库区周围形成的周期性出露于水面的一段特殊区域, 通常指水库最低水位线至最高水位线之间的地貌单元, 是水陆生态系统的交错地带[ 1, 2] 。消落带具有河岸带和湿地的主要特征和基本功能[ 3] 。植被是消落带湿地生态系统和河岸旅游景观的重要组成部分, 为许多动物提供栖息地和迁徙的廊道, 对水土流失、养分循环和非点源污染物有着强烈的缓冲和过滤作用, 并对维持较高的生物生产力和生物多样性等具有积极作用[ 4, 5] 。
    三峡水库2009 年全面建成, 根据/ 蓄清排浑0的运行方案, 将在库区形成垂直落差达30 m 的水库消落带, 仅重庆库区145~ 175 m 范围内的消落带面积就达2911 1 km2 [ 6] 。三峡库区消落带的水位涨落节律与蓄水前的自然消落带完全相反。自然消落带冬春季低水位, 夏季高水位, 但三峡库区消落带却是冬水夏陆。而且, 相比其它水库, 三峡水库对消落带的淹水浸泡时间较长, 消落带下部( 145 m 附近)每年淹水长达8 个多月; 三峡水库还具有水位落差大、库周城镇密集的特点, 这就使得消落带生态系统干扰频繁, 十分脆弱[ 7] 。三峡水库从2003 年6 月开始蓄水, 2006 年蓄水至156 m, 2007 年也是156 m,2008 年蓄水至1721 5 m, 到2009 年9 月, 已经有3年的高水位涨落周期变化, 消落带的自然植被必然发生了巨大变化。目前国内对三峡水库消落带淹水后新生植物群落特征已有初步研究, 但主要是针对初期156 m 淹水后消落带湿地植物群落的调查以及对将来高水位淹水后消落带植被分布情况的预测[ 8 ~ 11] , 对一些植物种类淹水后的生理生态学变化的研究[ 12~ 15] , 还有对消落带植被的人为恢复重建[ 3 , 16, 17] 以及耐淹植物品种的筛选研究等[ 18~ 20 ] 。消落带是影响三峡水库生态环境安全的关键区域[ 2 1] , 而植被更是消落带的重要组成部分, 对三峡库区的水土流失、非点源污染都有着至关重要的阻滞和净化作用, 是三峡水库水质安全的保障。三峡水库高位蓄水后消落带植被能否自然恢复, 恢复程度如何, 群落结构、生物多样性和空间分布格局等都需要实际数据的支持, 这对三峡水库的安全运行和管理有着重大意义。目前, 对高水位且多次淹水后消落带植被的恢复情况国内还少有报道。本文以地处三峡库区腹心地带的忠县石宝镇为例, 通过对不同水位消落带植被的地上生物量和物种多样性进行分析和对比, 研究三峡库区消落带植被在三年的淹水周期变化后的群落特征, 为三峡水库消落带的植被恢复和管理提供科学数据。