淹水脅迫對(duì)庫(kù)區(qū)落羽杉生長(zhǎng)的影響

丁昌地，周書永，徐新快，陳獻(xiàn)志

(1.浙江省臨海市桃渚鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)中心，浙江 臨海 317000；2.浙江省臨海市林業(yè)局，浙江 臨海 317000)

1 引言

落羽杉(Taxodiumdistichum)又稱落羽松，落葉喬木，原產(chǎn)美洲，我國(guó)已成功引種了80多年，在原產(chǎn)地壟高可達(dá)50 m，它是古老的“孑遺植物”，耐低溫、耐鹽堿、耐水淹、耐干旱瘠薄、抗風(fēng)、抗污染、抗病蟲害，酸性土到鹽堿地都可生長(zhǎng)。落羽杉其枝葉茂盛，秋季落葉較遲，冠形雄偉秀麗，是優(yōu)美的庭園、道路綠化樹種，更是濕地公園、沿海基干林帶和平原綠化的優(yōu)良樹種[1～3]。國(guó)內(nèi)對(duì)落羽杉的研究相對(duì)較少，主要集中于家系的篩選、苗木的生長(zhǎng)差異，對(duì)落羽杉在不同生長(zhǎng)條件下所產(chǎn)生的生理和生長(zhǎng)差異研究較少，主要見于馬文超等對(duì)三峽庫(kù)區(qū)消落帶落羽杉的研究[4～10]。地處浙東沿海的臨海市，近幾十年來(lái)由于農(nóng)田灌溉和小水電開發(fā)需要建設(shè)了一批山塘水庫(kù)，隨著鄉(xiāng)村振興和農(nóng)旅融發(fā)展需要，如何改善庫(kù)區(qū)森林景觀，優(yōu)化農(nóng)村生態(tài)環(huán)境是社會(huì)各界關(guān)注的話題。本文通過(guò)實(shí)地調(diào)查，重點(diǎn)研究庫(kù)區(qū)消落帶淹水脅迫對(duì)落羽杉生長(zhǎng)的影響，以期為庫(kù)區(qū)森林景觀的構(gòu)建提供科學(xué)依據(jù)。

2 材料和方法

2.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)調(diào)查地位于浙江省臨海市牛頭山水庫(kù)上游原楊岙村，海拔在47～53 m。牛頭山水庫(kù)是浙江省第三大水庫(kù)，總庫(kù)容3.025億m3，正常庫(kù)容1.56億m3，正常水位46.5 m，歷史最高水位53.73 m，是臨海市和椒北平原的主要飲用水源，庫(kù)區(qū)森林面積8.6萬(wàn)畝。試驗(yàn)調(diào)查地周圍群山環(huán)抱，山上植被良好，植被經(jīng)過(guò)30多年的封山育林，原有針葉林純林經(jīng)過(guò)演替基本已成為了針闊混交林。調(diào)查地土壤為水稻土、潮土和紅壤土，年平均氣溫17 ℃，全年積溫5370 ℃，1月平均氣溫8 ℃，7月平均氣溫28 ℃。年均降水量1550 mm，平均蒸發(fā)量1231.4 mm，無(wú)霜期241 d，5～6月為梅雨季節(jié)，7～9月以晴天為主，夏秋之交臺(tái)風(fēng)活動(dòng)較頻繁。

2.2 調(diào)查樣地設(shè)置及調(diào)查方法

據(jù)資料，試驗(yàn)地于1985年冬天種植落羽杉，一年生扦插苗造林，種植密度2400株/hm2。1990年春牛頭山水庫(kù)建成開始蓄水，試驗(yàn)地成為庫(kù)區(qū)消落帶。當(dāng)年蓄水最高水位達(dá)53.73 m，從9月1～19日連續(xù)20 d水位超過(guò)海拔50 m。

試驗(yàn)在庫(kù)區(qū)消落帶設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)樣地，大小20 m×30 m。從海拔47～52 m每提高1 m設(shè)置一個(gè)樣地，共6個(gè)樣地。各樣地海拔高度及淹水情況如表1。分別于2008年(淹水18年)和2018年(淹水28年)冬天進(jìn)行調(diào)查存活率、胸徑、地徑、樹高和枝下高，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

表1 試驗(yàn)各樣地海拔高度及淹水脅迫情況

3 結(jié)果與分析

3.1 水淹對(duì)落羽杉保存率的影響

從表2可以看出，5年生落羽杉淹水18年后2008年調(diào)查，成活率39.38%～85.00%，從淹水淺到淹水深的，成活率不斷下降。淹水28年后2018年調(diào)查，成活率23.75%～85.00%，這10年期間海拔49m以上淹水時(shí)間小于一月的樣地沒(méi)有植株死亡，海拔48m以下淹水時(shí)間超過(guò)一月的樣地仍然有植株死亡。

表2 水淹對(duì)落羽杉保存率的影響

3.2 水淹對(duì)落羽杉樹高生長(zhǎng)的影響

從表3可以看出，5年生落羽杉淹水18年后，平均樹高10.5～12.0 m，優(yōu)勢(shì)木樹高13.5～15.3 m，不同海拔相差不大；平均枝下高2.2～4.0 m，優(yōu)勢(shì)木枝下高2.0～3.5 m，不同海拔相差不大。淹水28年后，平均樹高14.1～18.0 m，優(yōu)勢(shì)木樹高16.7～19.5 m，不同海拔相差不大；平均枝下高2.4～4.2 m，優(yōu)勢(shì)木枝下高2.5～3.7 m，不同海拔相差不大。

表3 水淹對(duì)落羽杉高生長(zhǎng)的影響

3.3 水淹對(duì)落羽杉徑生長(zhǎng)的影響

從表4可以看出，5年生落羽杉淹水18年后，平均地徑16.9～41.0 cm，優(yōu)勢(shì)木地徑31.4～74.0 m，海拔越低地徑越大；平均胸徑12.3～25.8 cm，優(yōu)勢(shì)木胸徑18.8～46.0 cm，海拔越低胸徑越大。淹水28年后，平均胸徑15.4～43.3 cm，優(yōu)勢(shì)木胸徑31.1～59.4 cm，海拔越低胸徑越大。這是由于海拔越低，淹水越深，淹水時(shí)間越長(zhǎng)，造成植株死亡較多，密度低，光照充足，促進(jìn)了植株徑生長(zhǎng)。

表4 水淹對(duì)落羽杉胸徑生長(zhǎng)的影響

4 結(jié)論與討論

(1)落羽杉既能生長(zhǎng)于陸地上，也可以生長(zhǎng)在沼澤等濕地[3]。在濕地環(huán)境下生長(zhǎng)時(shí)，基部形成板狀根,并能在地面上長(zhǎng)出筒狀的膝根，可從空氣中呼吸氧氣供給其生長(zhǎng)需要，是景觀優(yōu)良的水景樹。調(diào)查發(fā)現(xiàn)：樣地存活的33年生(5年生，淹水28年)平均樹高可達(dá)13.5 m以上，最高可達(dá)19.5 m；平均胸徑15.4 cm以上，最大胸徑59.4 cm。說(shuō)明落羽杉生長(zhǎng)良好，可以在浙東沿海形成較好的水中森林景觀。

(2)調(diào)查發(fā)現(xiàn)：5年生落羽杉淹水18年后成活率39.38%～85.00%，淹水28年后成活率23.75%～85.00%。樣地Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ平均年淹水0.2～6 d，最長(zhǎng)淹水年份淹水時(shí)間達(dá)4～38 d，平均淹水深度0.6～1.7 m，最大淹水深度1.7～4.7 m，淹水后的成活率仍然可以達(dá)到50%以上，特別是淹水18年后植株不再出現(xiàn)死亡現(xiàn)象。說(shuō)明短期的淹水不會(huì)造成落羽杉死亡，可以作為庫(kù)區(qū)重要的水景樹種植。

(3)李鑫等[4]研究發(fā)現(xiàn)：淹水脅迫對(duì)落羽杉的形態(tài)和生理指標(biāo)產(chǎn)生了一定的影響。在落羽杉抵抗淹水脅迫的過(guò)程中，可溶性蛋白含量在后期開始降低，葉綠素相對(duì)含量則開始上升,表明落羽杉通過(guò)自我調(diào)節(jié)逐漸適應(yīng)了逆境。調(diào)查發(fā)現(xiàn)：樣地不同水淹程度對(duì)落羽杉成活率影響明顯，隨著淹水時(shí)間和深度的增加，成活率降低，植株減少，存活單株徑生長(zhǎng)明顯加大。如何合理的控制造林密度，合理利用好水淹條件，營(yíng)造優(yōu)美的水中落羽杉森林景觀，有待進(jìn)一步研究。