皖西南大別山麓河岸帶灘地生態(tài)重建與植物護坡效能分析

1、∞卷1期85—89頁2CO2奸2月山地學(xué)報JOU／EbkLOFMOUNTAINSCIENCE20No1pp85—89m20Ct2支章編號1008～2786f20Ct2)0]一0085—05皖西南大別山麓河岸帶灘地生態(tài)重建與植物護坡效能分析張建春史志，彭補拙南京大學(xué)城市與資源科學(xué)系，江蕁南京210393；2安徽省水利廳安徽合肥230022；3安徽師范大學(xué)國士資源旅游學(xué)院安徽蕪湖~1000)摘要：對比分析了大別山麓河岸帶荒灘地與生態(tài)重建后的

2、河岸帶灘地生態(tài)般能經(jīng)濟般能和社會效能結(jié)果表明重建后的河岸帶灘地土壤理化性質(zhì)和肥力得到一定程度的改善；同時，重建后的河岸帶濉地生態(tài)系統(tǒng)還具有固灘防沖防風消浪和改善小氣候的效能是山丘平原地區(qū)坷谷沙堤抵御洪水沖蝕最為經(jīng)濟和有效的措施之一。關(guān)鍵詞：河岸帶灘地重建；生態(tài)系統(tǒng)效能；大別[II麓中圈分類號：s763文前標識碼：A河岸帶生態(tài)系統(tǒng)是指高低水位之間的河道加上高水位之上直至河水影響完全消失為止的地帶“1圭于河岸帶灘地水生態(tài)系統(tǒng)與陸地生態(tài)系統(tǒng)之

3、間的作用強烈邊緣效應(yīng)顯著，對河流變化極為敏感，是流域l牛物多樣性最容易喪失的地區(qū)；因此，河岸帶灘地牛態(tài)系統(tǒng)是流域生態(tài)學(xué)研究最為關(guān)鍵的單兀：近米恢復(fù)生態(tài)學(xué)和流域生態(tài)學(xué)已成為國際生態(tài)學(xué)研究的新領(lǐng)域特別是屬于濕地范疇的河岸帶灘地退化生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)和重建愈來愈受到國外學(xué)者的重視：1999年加拿大學(xué)者StewartRood應(yīng)用生態(tài)生理學(xué)原理和選擇白楊樹種(Poplars)通過三個河壩放水控制試驗，成功地恢復(fù)了美國內(nèi)華達州Truckee河的河岸帶灘

4、地生態(tài)系統(tǒng)l2；1996年完成的美國南達科他州Foster河岸帶生態(tài)恢復(fù)和示范工程，通過大量疏浚河岸帶灘地和河道泥沙，不僅認識了河岸帶植物恢復(fù)的機理，而且驗證了河岸帶植被恢復(fù)和數(shù)量增加，可以使河流水質(zhì)得到改善，河溪灘地動植物牛境得漢恢復(fù)生物多樣性增加，河道和河岸穩(wěn)定性增強，流水的侵蝕和沉積作用降低：1998年開始的美國佛羅里達州南部的Kissimmee河生態(tài)恢復(fù)工程汁劃在今后15a內(nèi)恢復(fù)70kin長的河道和11oo0h的濕地生態(tài)系統(tǒng)Hj

5、。此外，國外大量的河岸帶生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)和重建實驗研究工作主要是通過利用恢復(fù)和重建后的河岸帶植物對水陸生態(tài)系統(tǒng)間的物流、能流、信息流和生物流起到廊道(Corridor)、過濾器(Filter)和屏障(Barrier)作用的功能，進行水土污染治理，控制水土流失，保護河岸，增加動植物物種種源，提高生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力，調(diào)節(jié)微氣候和美化環(huán)境等【。；美國的Erica和Chrislopher等人，研究了美國佐治亞州東部受核電站排出的熱水和淤泥影

6、響的Savannah河的河岸帶退化生態(tài)系統(tǒng)，通過植樹造林恢復(fù)了河岸帶生態(tài)系統(tǒng)；Parsons指出在河岸相對較低時，植樹可以加強河岸帶的穩(wěn)定性9J。我國長江流域的河流網(wǎng)系70％分布于山丘區(qū)，每年人江的泥沙量高達224億，河床以每年1cm的速度升高。因此，長江流域干、支流上游地段山丘醫(yī)的生態(tài)環(huán)境建設(shè)，特別是中小流域退化生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)和重建，是根除長江水患，正本清源，實現(xiàn)長江全流域生態(tài)環(huán)境優(yōu)化的關(guān)鍵。1試驗地概況潛水是長江水系皖河的支流，發(fā)源

7、于大別山東南麓，經(jīng)天柱山逶迤而下；位于29。34N～31。16N，115~4CE～117。50“E，全長115km，流域面積1326ion2收稿日期：2100110—25基金項目：安徽省水利廳資助項婦作者簡介：張建春(1964一)男f攫旋1，汀蘇南京^在讀時主要從事土地資源應(yīng)用、管理與開發(fā)研究。聯(lián)系電話：(13553138(：0388；F～l：∞目mhl】n@263net。維普資訊jIlJ張建謄，等：皖l曲南太異山麓河岸寄灘地生態(tài)重建與

8、植物護坡般能分析】6bn，的河岸帶灘地生態(tài)系統(tǒng)；明顯的提高了河岸帶生物多樣性和生態(tài)多樣性，促進了河岸帶生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定，改善r河岸帶灘地的生態(tài)系統(tǒng)功能，提高r河岸帶生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力。其次，經(jīng)過重建后的河岸帶荒灘地土壤理化性質(zhì)得到改善，養(yǎng)分增加(表3)。試驗措施A和措施與未采取重建措施前相對照，土壤粘粒分別是原河灘地的279和232倍，土壤容重分別下降261％和75％，措施A試驗樣地的土壤有機質(zhì)、全和壘P的含量分別是原坷灘地土壤的907倍2

9、82倍和208倍，措施B試驗樣地土壤有機質(zhì)、全和全P的含量分別是原來的562倍、185倍和82倍；措施A試驗樣地土壤速效P和K分別為嗄壤的464倍和286倍，措施B試驗樣地為2、75滸千丌15倍，這表明采取不同的生物重建措施后【一壤營養(yǎng)元素供應(yīng)容量和供應(yīng)強度均有較大程交的改善此外，措施A和措施B試驗樣地土壤陽離子交換量分則是原土壤的182倍和123倍說明采取措施后，土壤保肥性能得到一定的改善，促進了土壤養(yǎng)分的積累。此外，重建后的河岸帶灘

10、地生態(tài)系統(tǒng)，還具有抗蝕促淤，固灘防沖和改善地方風速等小氣候的效能(表4，5)。植物可以增加地表粗糙度，阻礙地表承流，降低徑流速度和流量，相應(yīng)的減輕流水特別是洪峰對河堤的沖刷，促進河堤灘地泥沙的淤積，保護河堤。由于采用“元竹一楓楊”和“意楊一紫穗槐一河柳”兩種河岸帶灘地生態(tài)重建措施護坡，從濉緣到灘中至堤腳，灘地橫向沖蝕顯著減弱，淤積增加，固灘防沖效能顯著；位于鐵路橋的措施A植物護坡布設(shè)段，當年最大洪峰每米沖蝕量僅11，沒有出現(xiàn)崩塌現(xiàn)象，而

11、距其上游灘高基本相同的對照段鷹家嘴荒灘每米沖蝕量達53mj，為護坡段的48倍，且洪水造成崩塌105m；野寨措施B植物護坡布設(shè)段，每米沖蝕量也較小，出現(xiàn)的13m崩塌，主要是由于灘岸過高造成的。由于試驗地段灘地植被覆蓋有限，尚不足改善地方小氣候，故實驗僅對林后風速進行了測定，結(jié)果表明：措施A試驗地段和措施B試驗地段林后風速分別下降825％和40，0％；波高衰減系數(shù)分別為077和039表3同生態(tài)重建措施土壤養(yǎng)分和理化性質(zhì)對比Table3s0d