苘麻在二滩库区消落带的适应性及其意义

李 成，彭玉兰，舒国成，谢 锋(中国科学院 成都生物研究所，四川 成都 610041)

苘麻在二滩库区消落带的适应性及其意义

李 成，彭玉兰，舒国成，谢 锋

(中国科学院 成都生物研究所，四川 成都 610041)

苘麻；消落带；适生植物；二滩库区

水库消落带已成为水电工程生态恢复研究的热点，而适生植物筛选是水库消落带植被恢复和重建的基础。2014年6月，在二滩库区消落带发现了一种扩散迅速、长势良好的消落带优势植物——苘麻(AbutilontheophrastiMedicus)。结合相关文献，分析了苘麻适应于消落带环境的3个生物学特性：①坚硬的外壳和轻的蒴果是苘麻种子耐水淹的基础；②生长期短是苘麻完成生活史的必要条件；③抗逆性强是苘麻耐干热贫瘠的关键。苘麻在二滩库区消落带作为优势植物出现，为消落带适生植物的筛选提供了新的选择，对金沙江干热河谷水电站的消落带植被恢复也具有一定的参考价值。

最近20年来，随着二滩、三峡、溪洛渡等大型水电工程陆续竣工发电，电站运行期特有的水库消落带逐渐成为水电工程生态恢复研究的热点[1-2]。水库消落带是一种水位变动周期、频率和强度差异巨大的新生湿地类型，是库区生态环境安全的关键区域[3]。然而，消落带生境恶劣，适生植物较少。因此，筛选适宜消落带生存的植物，成为消落带植被恢复和重建的基础。

我国科学家非常重视消落带植物的实地调查和长期固定监测[4-9]，并且采用模拟水淹试验开展了消落带适生植物的筛选[10-14]，提出了相应的生态恢复重建的技术措施和模式[14-16]。我国在筛选消落带植物过程中，模拟水淹试验占有主导地位，而野外实地调查对于科学筛选适生植物具有一定的参考价值[17]。

2014年6月，笔者在进行“雅砻江干流中下游河段水电开发环境影响”调研过程中，重点对二滩库区消落带植被开展了野外实地调查，在库区消落带发现了自然恢复的长势良好的消落带植物——苘麻(AbutilontheophrastiMedicus)。2003年笔者在执行“攀枝花生物资源调查”时，二滩库区刚刚蓄水，苘麻主要在河谷中有零星分布。经过10余年的自然选择和适应，苘麻已经成为消落带植被的主要组成物种了。那么，苘麻的哪些生物学特征使之成为二滩库区消落带的优势适生植物呢？兹依据野外调查和相关文献初步探讨苘麻对消落带生境的适应性。

1 苘麻的生物学特性

苘麻是二滩库区的土著物种。该种属锦葵科苘麻属，是一年生亚灌木状草本。苘麻分布广泛，我国除青藏高原外，其他各省区均有分布，是棉花、玉米、豆类农田的主要杂草，常见于路旁、荒地和田野间。国外分布于越南、印度、日本及欧洲、北美洲等地区。苘麻在我国有约2 600年的利用和种植历史[18]。

2 苘麻对消落带生境的适应性

水库消落带处于水陆生态系统的过渡地带，具有三个主要的生态特点：①水陆交替，冬水夏陆。因此，消落带的植物必须耐水淹。②贫瘠。坡面无土壤层覆盖，水分匮乏，缺少植被生长所必需的土壤条件和养分条件，植物必须耐贫瘠。③干热。在阳光直射下，岩石表面温度高，植物必须耐干热[15]。消落带既贫瘠又长期被深水淹没，水退后又裸露干旱，是库区生态环境最恶劣的地方。

2.1 坚硬的外壳和轻的蒴果是苘麻种子耐水淹的基础

苘麻种子外壳坚硬，空气和水很难穿过种皮进入内部[19]，这个特点在丰水期非常关键，有效延缓了苘麻种子的萌发时间。种子包裹在半球形的蒴果里，蒴果体积较大而质量轻，可以浮在水面上，有效地防止了水分渗入，同样延缓了种子的萌发时间。蒴果里面的种子数量多，随水位波动或随水流传播，扩散范围广，很好地解决了消落带种源匮乏的难题，而种源是短时间内消落带植被恢复的重要条件之一[20]。

2.2 生长期短是苘麻完成生活史的必要条件

苘麻具备速生的特点，生长期短，容易种植。苘麻的种子包在半球形的蒴果内，方便采集。苘麻种子在地温达10 ℃以上即可播种[21]。在新疆地区一般4月下旬至5月中旬出苗，7月开花，种子在8月份逐渐成熟[22]。而在纬度比新疆更偏南的二滩库区，3月份的平均气温即可达19 ℃以上[23]，野外发现，3—7月苘麻种子均可在消落带自然出苗，消落带温度较高有利于提高苘麻种子的萌发率[19]，7月份部分种子即可成熟，苘麻的生长期正是二滩库区消落带的出露期。

二滩水库消落时，水位每日下降0.30～0.45 m[24]。随着水的缓慢退去，受地形的影响，种子自然落在消落带基质上，生根发芽，因而苘麻沿水位梯度整体上有比较明显的带状分布特征。由于苘麻的播种以条播为佳[21]，因此苘麻很好地适应了消落带水位梯度的带状分布特点，有利于水淹条件下种群的生存与繁衍。

雅砻江的含沙量为0.46 kg/m3，二滩水电站建成后，上游泥沙约有95%淤积在库内[25]。泥沙的不断淤积，为消落带植被自然恢复奠定了良好的基础。苘麻的播种深度以1.5～2.0 cm为宜[21]，泥沙沉积的厚度基本满足了播种需求。预计随着二滩库区消落带越来越多的泥沙淤积，苘麻的分布面积还将进一步扩大。

2.3 抗逆性强是苘麻耐干热贫瘠的关键

苘麻的种子对盐分有一定的耐受力[26]，茎皮耐盐耐水浸[19]，在易涝地和干旱地区均可生长，性喜高温、多湿与多光，适宜密植[21]，比较适合消落带的干旱湿热的环境。其根为直根型，水库的水有一定流动性，直根有利于抗倒伏。而且，消落带干旱湿热的极端环境，也极大地限制了害虫的发生，减少了苘麻的病虫害。

调查发现二滩库区消落带的苘麻植株偏矮，这可能与消落带土壤较少、养分缺乏、生长期较短有关。受调查区域和时间所限，目前笔者发现苘麻主要分布在渔门镇(GPS：N26.916 10°、E101.559 21°，高程1 236 m)到观音岩大桥(GPS：N26.959 96°、E101.599 52°，高程1 213 m)区域，自然分布长度约20 km，在消落带的覆盖率为15%～20%。

4 对适生植物筛选的启示

二滩水电站是我国在20世纪建成投产的最大的水电站，具有开发时间长、消落带面积大、自然条件差等特点[27]。苘麻在二滩库区消落带作为优势植物出现，一方面为消落带适生植物的筛选提供了新的选择，另一方面苘麻的生物学特征对干热河谷区水电站的适生植物筛选也具有启示意义：①种子要能耐受较长时间的水淹或者能防止被水淹；②植物生长期与消落带出露期要比较一致；③植株要比较耐受干热贫瘠的环境。

[1] 苏维词.三峡库区消落带的生态环境问题及其调控[J].长江科学院院报,2004,21(2):32-34,41.

[2] 穆军,李占斌,李鹏,等.金沙江干热河谷水电站库区消落带的生态重建技术初探[J].水土保持通报,2008,28(6):172-176.

[3] 陈忠礼,袁兴中,刘红,等.水位变动下三峡库区消落带植物群落特征[J].长江流域资源与环境,2012,21(6):672-677.

[4] 杨朝东,张霞,向家云.三峡库区消落带植物群落及分布特点的调查[J].安徽农业科学,2008,36(31):13795-13796,13866.

[5] 廖世纯,韦桥现,蔡健和,等.广西水库消落带植物群落调查[J].中国水土保持,2008(8):42-44.

[6] 王强,袁兴中,刘红,等.三峡水库156 m蓄水后消落带新生湿地植物群落[J].生态学杂志,2009,28(11):2183-2188.

[7] 孙荣,刘红,丁佳佳,等.三峡水库蓄水后开县消落带植物群落数量分析[J].生态与农村环境学报,2011,27(1):23-28.

[8] 王建超,朱波,汪涛.三峡库区典型消落带淹水后草本植被的自然恢复特征[J].长江流域资源与环境,2011,20(5):603-610.

[9] 李波,熊森,黄亚洲,等.三峡水库蓄水对白夹溪消落区的植物群落格局的影响[J].重庆师范大学学报:自然科学版,2012,29(3):70-74.

[10] 罗芳丽,曾波,陈婷,等.三峡库区岸生植物秋华柳对水淹的光合和生长响应[J].植物生态学报,2007,31(5):910-918.

[11] 申建红,曾波,类淑桐,等.三峡水库消落区4种一年生植物种子的水淹耐受性及水淹对其种子萌发的影响[J].植物生态学报,2011,35(3):237-246.

[12] 孙建军,任荣荣,朱金兆,等.长江三峡水库消落带桑树耐水淹试验[J].林业科学,2012,48(5):154-158.

[13] 姚洁,曾波,杜珲,等.三峡水库长期水淹条件下耐淹植物甜根子草的资源分配特征[J].生态学报,2015,35(22):7347-7354.

[14] 张建春,彭补拙.河岸带研究及其退化生态系统的恢复与重建[J].生态学报,2003,23(1):56-63.

[15] 吴江涛,许文年,陈芳清,等.库区消落带植被生境构筑技术初探[J].中国水土保持,2007(1):27-30.

[16] 汤显强,吴敏,金峰.三峡库区消落带植被恢复重建模式探讨[J].长江科学院院报,2012,29(3):13-17.

[17] 郭泉水,洪明,康义,等.消落带适生植物研究进展[J].世界林业研究,2010,23(4):14-20.

[18] 阳丽华.苘麻茎叶生药学及其抗炎镇痛有效部位的研究[D].哈尔滨:黑龙江中医药大学,2010:15.

[19] 王金淑.光照和温度等因素对苘麻种子萌发特征的影响[J].北方园艺,2012(1):50-51.

[20] 程瑞梅,王晓荣,肖文发,等.消落带研究进展[J].林业科学,2010,46(4):111-119.

[21] 贾旭,巩江,张新刚,等.苘麻的栽培及管理技术研究概况[J].畜牧与饲料科学,2011,32(2):51-52.

[22] 陈东,苏礼江.利用苘麻防治棉铃虫[J].农村科技,2001(6):12.

[23] 陈国春.雅砻江二滩水电站水库对局地气候影响分析[J].四川水力发电,2007,26(增刊2):78-80.

[24] 余志伟,邓其祥,吴毅,等.二滩水电站的兴建对陆生脊椎动物的影响及对策[J].四川师范学院学报:自然科学版,1998,19(1):129-134.

[25] 冯秀富,杨青远,张欧阳,等.二滩水库拦沙作用及其对金沙江流域水沙变化的影响[J].四川大学学报:工程科学版,2008,40(6):37-42.

[26] 张秀玲.不同盐胁迫对苘麻种子萌发的影响[J].江苏农业科学,2008(1):35-37.

[27] 吴世勇,王红梅,黄新生.二滩水电站对局地环境的影响及效益[J].四川水力发电,2005，24(增刊1):85-87,90.

(责任编辑 徐素霞)

雅砻江干流中下游河段水电开发环境影响评价项目

S324；S157.433

A

1000-0941(2017)01-0061-03

李成(1970—)，男，山东邹平县人，副研究员，博士，近年来主要从事水电环评工作。

2016-03-20