苘麻在二灘庫區消落帶的適應性及其意義

李 成，彭玉蘭，舒國成，謝 鋒(中國科學院 成都生物研究所，四川 成都 610041)

苘麻在二灘庫區消落帶的適應性及其意義

李 成，彭玉蘭，舒國成，謝 鋒

(中國科學院 成都生物研究所，四川 成都 610041)

苘麻；消落帶；適生植物；二灘庫區

水庫消落帶已成為水電工程生態恢復研究的熱點，而適生植物篩選是水庫消落帶植被恢復和重建的基礎。2014年6月，在二灘庫區消落帶發現了一種擴散迅速、長勢良好的消落帶優勢植物——苘麻(AbutilontheophrastiMedicus)。結合相關文獻，分析了苘麻適應于消落帶環境的3個生物學特性：①堅硬的外殼和輕的蒴果是苘麻種子耐水淹的基礎；②生長期短是苘麻完成生活史的必要條件；③抗逆性強是苘麻耐干熱貧瘠的關鍵。苘麻在二灘庫區消落帶作為優勢植物出現，為消落帶適生植物的篩選提供了新的選擇，對金沙江干熱河谷水電站的消落帶植被恢復也具有一定的參考價值。

最近20年來，隨著二灘、三峽、溪洛渡等大型水電工程陸續竣工發電，電站運行期特有的水庫消落帶逐漸成為水電工程生態恢復研究的熱點[1-2]。水庫消落帶是一種水位變動周期、頻率和強度差異巨大的新生濕地類型，是庫區生態環境安全的關鍵區域[3]。然而，消落帶生境惡劣，適生植物較少。因此，篩選適宜消落帶生存的植物，成為消落帶植被恢復和重建的基礎。

我國科學家非常重視消落帶植物的實地調查和長期固定監測[4-9]，并且采用模擬水淹試驗開展了消落帶適生植物的篩選[10-14]，提出了相應的生態恢復重建的技術措施和模式[14-16]。我國在篩選消落帶植物過程中，模擬水淹試驗占有主導地位，而野外實地調查對于科學篩選適生植物具有一定的參考價值[17]。

2014年6月，筆者在進行“雅礱江干流中下游河段水電開發環境影響”調研過程中，重點對二灘庫區消落帶植被開展了野外實地調查，在庫區消落帶發現了自然恢復的長勢良好的消落帶植物——苘麻(AbutilontheophrastiMedicus)。2003年筆者在執行“攀枝花生物資源調查”時，二灘庫區剛剛蓄水，苘麻主要在河谷中有零星分布。經過10余年的自然選擇和適應，苘麻已經成為消落帶植被的主要組成物種了。那么，苘麻的哪些生物學特征使之成為二灘庫區消落帶的優勢適生植物呢？茲依據野外調查和相關文獻初步探討苘麻對消落帶生境的適應性。

1 苘麻的生物學特性

苘麻是二灘庫區的土著物種。該種屬錦葵科苘麻屬，是一年生亞灌木狀草本。苘麻分布廣泛，我國除青藏高原外，其他各省區均有分布，是棉花、玉米、豆類農田的主要雜草，常見于路旁、荒地和田野間。國外分布于越南、印度、日本及歐洲、北美洲等地區。苘麻在我國有約2 600年的利用和種植歷史[18]。

2 苘麻對消落帶生境的適應性

水庫消落帶處于水陸生態系統的過渡地帶，具有三個主要的生態特點：①水陸交替，冬水夏陸。因此，消落帶的植物必須耐水淹。②貧瘠。坡面無土壤層覆蓋，水分匱乏，缺少植被生長所必需的土壤條件和養分條件，植物必須耐貧瘠。③干熱。在陽光直射下，巖石表面溫度高，植物必須耐干熱[15]。消落帶既貧瘠又長期被深水淹沒，水退后又裸露干旱，是庫區生態環境最惡劣的地方。

2.1 堅硬的外殼和輕的蒴果是苘麻種子耐水淹的基礎

苘麻種子外殼堅硬，空氣和水很難穿過種皮進入內部[19]，這個特點在豐水期非常關鍵，有效延緩了苘麻種子的萌發時間。種子包裹在半球形的蒴果里，蒴果體積較大而質量輕，可以浮在水面上，有效地防止了水分滲入，同樣延緩了種子的萌發時間。蒴果里面的種子數量多，隨水位波動或隨水流傳播，擴散范圍廣，很好地解決了消落帶種源匱乏的難題，而種源是短時間內消落帶植被恢復的重要條件之一[20]。

2.2 生長期短是苘麻完成生活史的必要條件

苘麻具備速生的特點，生長期短，容易種植。苘麻的種子包在半球形的蒴果內，方便采集。苘麻種子在地溫達10 ℃以上即可播種[21]。在新疆地區一般4月下旬至5月中旬出苗，7月開花，種子在8月份逐漸成熟[22]。而在緯度比新疆更偏南的二灘庫區，3月份的平均氣溫即可達19 ℃以上[23]，野外發現，3—7月苘麻種子均可在消落帶自然出苗，消落帶溫度較高有利于提高苘麻種子的萌發率[19]，7月份部分種子即可成熟，苘麻的生長期正是二灘庫區消落帶的出露期。

二灘水庫消落時，水位每日下降0.30～0.45 m[24]。隨著水的緩慢退去，受地形的影響，種子自然落在消落帶基質上，生根發芽，因而苘麻沿水位梯度整體上有比較明顯的帶狀分布特征。由于苘麻的播種以條播為佳[21]，因此苘麻很好地適應了消落帶水位梯度的帶狀分布特點，有利于水淹條件下種群的生存與繁衍。

雅礱江的含沙量為0.46 kg/m3，二灘水電站建成后，上游泥沙約有95%淤積在庫內[25]。泥沙的不斷淤積，為消落帶植被自然恢復奠定了良好的基礎。苘麻的播種深度以1.5～2.0 cm為宜[21]，泥沙沉積的厚度基本滿足了播種需求。預計隨著二灘庫區消落帶越來越多的泥沙淤積，苘麻的分布面積還將進一步擴大。

2.3 抗逆性強是苘麻耐干熱貧瘠的關鍵

苘麻的種子對鹽分有一定的耐受力[26]，莖皮耐鹽耐水浸[19]，在易澇地和干旱地區均可生長，性喜高溫、多濕與多光，適宜密植[21]，比較適合消落帶的干旱濕熱的環境。其根為直根型，水庫的水有一定流動性，直根有利于抗倒伏。而且，消落帶干旱濕熱的極端環境，也極大地限制了害蟲的發生，減少了苘麻的病蟲害。

調查發現二灘庫區消落帶的苘麻植株偏矮，這可能與消落帶土壤較少、養分缺乏、生長期較短有關。受調查區域和時間所限，目前筆者發現苘麻主要分布在漁門鎮(GPS：N26.916 10°、E101.559 21°，高程1 236 m)到觀音巖大橋(GPS：N26.959 96°、E101.599 52°，高程1 213 m)區域，自然分布長度約20 km，在消落帶的覆蓋率為15%～20%。

4 對適生植物篩選的啟示

二灘水電站是我國在20世紀建成投產的最大的水電站，具有開發時間長、消落帶面積大、自然條件差等特點[27]。苘麻在二灘庫區消落帶作為優勢植物出現，一方面為消落帶適生植物的篩選提供了新的選擇，另一方面苘麻的生物學特征對干熱河谷區水電站的適生植物篩選也具有啟示意義：①種子要能耐受較長時間的水淹或者能防止被水淹；②植物生長期與消落帶出露期要比較一致；③植株要比較耐受干熱貧瘠的環境。

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(責任編輯 徐素霞)

雅礱江干流中下游河段水電開發環境影響評價項目

S324；S157.433

A

1000-0941(2017)01-0061-03

李成(1970—)，男，山東鄒平縣人，副研究員，博士，近年來主要從事水電環評工作。

2016-03-20