竹節樹在水源保護林中的應用研究

任曉光，王和利，郭 睿，欒建國

(1.深圳市水務規劃設計院有限公司，廣東 深圳 518036；2.深圳市水務局，廣東 深圳 518036)

近年來，水庫漲落帶引起的水庫生態環境問題逐步引起專家學者的關注，如三峽庫區形成440 km2，長2 600 km漲落帶[1]，漲落帶在水浪沖蝕、淹沒作用下，造成大量水土流失和面源污染[2]，對水庫庫容和水質都造成較大不利影響。目前，深圳乃至國內水庫漲落帶的水土流失防護主流以生態修復為主，但存在植被單一、景觀效果差等問題，急需探索可引用于漲落帶生態修復的新樹種[3]。

竹節樹[4]是紅樹科( Rhizophoracae)竹節樹屬(Caarl 'al )植物，學名：Carallia brachiata (Lour.) Merr，為常綠喬木，國家三級保護植物，易繁殖，樹形美觀，國內主要分布于廣東、廣西、海南、云南等地，2008年以來，深圳在石巖水庫、西麗水庫及茅湖水庫水源保護林中有少量引種。根據野外調查，結合黃世滿[5]、欒建國[6]等人研究，竹節樹對土壤要求不嚴，可在淡水環境下存活，具有較強的耐旱、耐瘠薄、耐水濕能力，推斷竹節樹可能是華南地區、潛在的一種漲落帶生態修復樹種。為了進一步研究竹節樹的生物學特性和耐水特性，課題組在深圳市石巖水庫布置了2處試驗區，分別為麻布試驗區和徑背試驗區，觀測歷時2年，對竹節樹生長特性和耐水性有了更深刻的認識。

1 試驗地自然概況

石巖水庫位于深圳市寶安區石巖街道，水庫屬茅洲河流域，集雨面積44 km2，庫岸線長約24 km，是一座以供水為主，兼有防洪等綜合效益的中型水利樞紐工程。水庫屬亞熱帶海洋性氣候，多年平均氣溫22.4 ℃，多年平均降雨量1 994.4 mm，年最大降雨量為2 454.8 mm(1975年)，最小年降雨量為743.4 mm(1963年)，雨量主要集中在汛期4-9月，占全年降雨量的80%左右。降雨強度大，暴雨多，40年資料系列最大24 h降水量均值為197.2 mm，實測最大24 h降雨量363 mm。多年平均徑流深850 mm，多年平均蒸發量為1 100～1 340 mm，多年平均徑流量為5 400 萬m3。

水庫地貌類型為濱海臺地平原區，區域內主要分布燕山第四期花崗侵入巖，西部和南部分布下古生界和加里東期地層，第四系地層主要分布在地勢較低處，在沖溝及坡岸亦有出露。區域土壤主要為花崗巖赤紅壤，表層風化殼深厚，平均厚度在10～20 m，最厚可達30 m。風化殼可分為三層：紅土層、網紋層、構造殘積層。土壤抗蝕力極弱，本區的土壤結構特點是造成水土流失的主要自然因素。

2 試驗地塊布設

2.1 試驗地位置

試驗區位置見圖1。

麻布試驗區：位于石巖水庫西南角麻布村水源保護林工程項目部東側低洼地塊，該地塊原狀為魚塘，后經機械回填工程，形成了一個凹形緩坡地帶，最高標高為36.75 m，最低為34.00 m，平均坡長30 m，平均坡度為15°，當在水庫水位低于35 m時，形成獨立小水域，當在水庫水位超過35m時，即與水庫連成一體，整個試驗地塊排水不暢，汛期積水嚴重。麻布試驗區面積約0.3 hm2。

徑背試驗區：位于石巖水庫東南端庫灣的石巖河口位置，該試驗區現狀石巖水庫庫灣水源保護林區。石巖水庫庫灣水源保護林區充分利用石巖水庫庫尾平坦地形和石巖河來水，通過實施水閘、圍埂、引水渠等水利工程措施，在人工的控制下，促使水位有規律地升降，使植物耐以生長的土壤得到一定時間干涸或暴曬，增加土壤孔隙度，促進氣體交換，提高含氧量，為植物提供長期、良好的生長環境，從而達到防治水土流失、改善景觀、改良水質的目的。保護林內植被主要選用水榕，配以竹節樹、白千層、水杉、水蒲桃等其他紅樹林樹種，株行距為2.0 m×2.0 m，采用三角形或正方形栽植。項目區植被現狀高程在33.0～37.0 m，處于水庫水位漲落范圍。徑背試驗區總占地面積20.0 hm2。徑背試驗區工程布局如圖2所示。

圖1 試驗區位置圖Fig.1 Location map of the test area

圖2 徑背試驗區工程布局剖面示意圖Fig.2 Jingbei test area schematic diagram of engineering layout section

2.2 試驗方法

麻布試驗區：新栽種1年生幼苗500株，株行距2.0 m×2.0 m。本次試驗選取30株竹節樹作為樣本，分為3組，每組10株，原則上每組高程相差約0.5 m，從35.5～37.0 m逐步升高。 本試驗區重點觀測在自然條件下，幼苗生長狀況和耐水淹情況。

徑背試驗區：徑背試驗區種植有竹節樹約5 000株，根據保護林區內現狀植被，選取50株竹節樹作為樣本，分為5組，每組10株，原則上每組高程相差約0.5 m，從33.90～37.0 m逐步升高。本試驗區重點觀測在自然及人工控制水位的條件下，多年生竹節樹的耐水淹能力。試驗地塊面積與苗木數量見表1，試驗地塊樣本情況統計見表2。

3 觀測結果與分析

3.1 麻布試驗區觀測

(1)生長特性觀測： 竹節樹在種植后的前2個月生長緩慢，3、4月新梢平均生長度小于5.5 cm ，基本處于成活期；5月后，隨著氣溫升高、雨晴天氣交替，其生長量迅速增加，葉色也逐步油光、鮮綠，5、 6、7月底新梢平均長度分別為8.4、11.9和22.4 cm；8月后生長量明顯減慢，8、 9、10月底新梢平均長度為17.8、15.2和10.1 cm，11月、12月新梢平均生長度均小于5.5 cm 。

表1 試驗地塊面積與苗木數量表Tab.1 Table of plot area and number of seedlings

表2 試驗地塊樣本情況統計表Tab.2 Statistical table of sample plots of test plots

(2)成活率和保存率：5月初，3個組30株樣本均成活，但5月上中旬在持續的強降雨過程中，樣本死亡1株、遺失2株。5月樣本死亡分析主要原因是持續水淹引起的；遺失2株主要是植株未扎根，被水淹沒后植株漂浮丟失。經過1年觀測，總的來說，竹節樹成活率可達97%，保存率可達93%。

(3)耐水能力觀測： 根據樣本觀測結果顯示，竹節樹具有較強的耐水能力，在長期淺水浸泡甚至短期淹沒樹冠的極端條件下，均可成活；但在短期淹沒樹冠的極端條件下，出現生長不良甚至死亡的現象，竹節樹生長勢基本與水浸泡的程度成反比。

3.2 徑背試驗區觀測

為了進一步驗證竹節樹的耐水極限，通過人工控制水閘，促使水位有規律地升降，為竹節樹營造人工水淹環境，控制水位分別取34.5、35、35.5 m，每個水位持續時間為一周。1號樣本在持續21 d的樹冠淹沒條件下，樹葉發黃現象較為嚴重，其中，有一株死亡；2號樣本在14 d的樹冠淹沒條件下，樹葉發黃現象較為普遍；3#樣本在7天的樹冠淹沒條件下，樹葉有發黃現象；4號、5號在根部局部淹沒或未淹條件下，長勢較好。

4 結 論

(1)在排水良好、土層深厚的地塊，竹節樹生長量是平均數的1.45倍，成活率接近100%。

(2)竹節樹具有較強的耐水能力，在長期淺水浸泡甚至短期淹沒樹冠的極端條件下，均可成活；但在短期淹沒樹冠的極端條件下，出現生長不良甚至死亡的現象，竹節樹生長勢基本與水浸泡的程度成反比。

(3)同其他樹種相比較，竹節樹耐水浸泡能力不如水翁、水松、池杉、紅千層、白千層、對葉榕等，在長期受水浸泡的地塊水土保持功能不及前述幾個樹種。根據對本課題觀測的各個地塊竹節樹長勢及保存率判斷，竹節樹適宜于種植在地下水位0.8 m以上、排水良好的深厚土壤生長。在水土保持上，可以種植于水庫正常水位線及以上的全部山地，耐水同時也耐干旱。

(4)繁殖方式：竹節樹果為漿果, 近球形, 直徑4～6 mm，每株樹能結果千粒以上。成熟后，漿果散落在樹下或隨鳥糞傳播，竹節樹隨之生長，自然狀態下繁殖率較高。在目前尚未發現竹節樹對其他生物的相克作用，因此，在林木稀疏的地塊，種植竹節樹有利于提高林木覆蓋率。

(5)環保：竹節樹果數量多，果實留樹時間長，是鳥類最喜愛的食物，能夠吸引鳥類棲息和繁殖，有利于保護鳥類動物。

(6)竹節樹生長速度快，耐水、耐旱、耐蔭，樹形美觀，繁殖容易，并能夠吸引鳥類，適宜在水庫水源保護林的中上部、山地作為水土保持樹種大力推廣。

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[1] 刁承泰. 三峽水庫水位漲落帶土地資源的初步研究[J].長江流域資源與環境，1999,(9)：76-80.

[2] 李 鵬. 三峽發生難題：漲落帶環境惡劣[N].北京科技報，2008-11-10(36).

[3] 李云等. 幾種紅樹植物引種試驗初報[J].林業科學研究，1998,11(6)：652-655.

[4] 中國科學院華南植物園. 廣東植物志[M]. 廣東省出版集團，廣東科技出版社，2009-11:63-68.

[5] 黃世滿，吳慶書. 海南島新綠化樹種----竹節樹[J]. 海南大學學報，1996(03):43-46.

[6] 欒建國，杜燦坤. 深圳地區紅樹植物淡水種植試驗[J]. 水生態學雜志，2011,(3):63-68.

[7] 楊 斌，石培賢. 劉家峽水庫柳樹固岸林防護效應試驗[J].水土保持通報，2006,(8)：44-48.