竹节树在水源保护林中的应用研究

任晓光，王和利，郭 睿，栾建国

(1.深圳市水务规划设计院有限公司，广东 深圳 518036；2.深圳市水务局，广东 深圳 518036)

近年来，水库涨落带引起的水库生态环境问题逐步引起专家学者的关注，如三峡库区形成440 km2，长2 600 km涨落带[1]，涨落带在水浪冲蚀、淹没作用下，造成大量水土流失和面源污染[2]，对水库库容和水质都造成较大不利影响。目前，深圳乃至国内水库涨落带的水土流失防护主流以生态修复为主，但存在植被单一、景观效果差等问题，急需探索可引用于涨落带生态修复的新树种[3]。

竹节树[4]是红树科( Rhizophoracae)竹节树属(Caarl 'al )植物，学名：Carallia brachiata (Lour.) Merr，为常绿乔木，国家三级保护植物，易繁殖，树形美观，国内主要分布于广东、广西、海南、云南等地，2008年以来，深圳在石岩水库、西丽水库及茅湖水库水源保护林中有少量引种。根据野外调查，结合黄世满[5]、栾建国[6]等人研究，竹节树对土壤要求不严，可在淡水环境下存活，具有较强的耐旱、耐瘠薄、耐水湿能力，推断竹节树可能是华南地区、潜在的一种涨落带生态修复树种。为了进一步研究竹节树的生物学特性和耐水特性，课题组在深圳市石岩水库布置了2处试验区，分别为麻布试验区和径背试验区，观测历时2年，对竹节树生长特性和耐水性有了更深刻的认识。

1 试验地自然概况

石岩水库位于深圳市宝安区石岩街道，水库属茅洲河流域，集雨面积44 km2，库岸线长约24 km，是一座以供水为主，兼有防洪等综合效益的中型水利枢纽工程。水库属亚热带海洋性气候，多年平均气温22.4 ℃，多年平均降雨量1 994.4 mm，年最大降雨量为2 454.8 mm(1975年)，最小年降雨量为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。降雨强度大，暴雨多，40年资料系列最大24 h降水量均值为197.2 mm，实测最大24 h降雨量363 mm。多年平均径流深850 mm，多年平均蒸发量为1 100～1 340 mm，多年平均径流量为5 400 万m3。

水库地貌类型为滨海台地平原区，区域内主要分布燕山第四期花岗侵入岩，西部和南部分布下古生界和加里东期地层，第四系地层主要分布在地势较低处，在冲沟及坡岸亦有出露。区域土壤主要为花岗岩赤红壤，表层风化壳深厚，平均厚度在10～20 m，最厚可达30 m。风化壳可分为三层：红土层、网纹层、构造残积层。土壤抗蚀力极弱，本区的土壤结构特点是造成水土流失的主要自然因素。

2 试验地块布设

2.1 试验地位置

试验区位置见图1。

麻布试验区：位于石岩水库西南角麻布村水源保护林工程项目部东侧低洼地块，该地块原状为鱼塘，后经机械回填工程，形成了一个凹形缓坡地带，最高标高为36.75 m，最低为34.00 m，平均坡长30 m，平均坡度为15°，当在水库水位低于35 m时，形成独立小水域，当在水库水位超过35m时，即与水库连成一体，整个试验地块排水不畅，汛期积水严重。麻布试验区面积约0.3 hm2。

径背试验区：位于石岩水库东南端库湾的石岩河口位置，该试验区现状石岩水库库湾水源保护林区。石岩水库库湾水源保护林区充分利用石岩水库库尾平坦地形和石岩河来水，通过实施水闸、围埂、引水渠等水利工程措施，在人工的控制下，促使水位有规律地升降，使植物耐以生长的土壤得到一定时间干涸或暴晒，增加土壤孔隙度，促进气体交换，提高含氧量，为植物提供长期、良好的生长环境，从而达到防治水土流失、改善景观、改良水质的目的。保护林内植被主要选用水榕，配以竹节树、白千层、水杉、水蒲桃等其他红树林树种，株行距为2.0 m×2.0 m，采用三角形或正方形栽植。项目区植被现状高程在33.0～37.0 m，处于水库水位涨落范围。径背试验区总占地面积20.0 hm2。径背试验区工程布局如图2所示。

图1 试验区位置图Fig.1 Location map of the test area

图2 径背试验区工程布局剖面示意图Fig.2 Jingbei test area schematic diagram of engineering layout section

2.2 试验方法

麻布试验区：新栽种1年生幼苗500株，株行距2.0 m×2.0 m。本次试验选取30株竹节树作为样本，分为3组，每组10株，原则上每组高程相差约0.5 m，从35.5～37.0 m逐步升高。 本试验区重点观测在自然条件下，幼苗生长状况和耐水淹情况。

径背试验区：径背试验区种植有竹节树约5 000株，根据保护林区内现状植被，选取50株竹节树作为样本，分为5组，每组10株，原则上每组高程相差约0.5 m，从33.90～37.0 m逐步升高。本试验区重点观测在自然及人工控制水位的条件下，多年生竹节树的耐水淹能力。试验地块面积与苗木数量见表1，试验地块样本情况统计见表2。

3 观测结果与分析

3.1 麻布试验区观测

(1)生长特性观测： 竹节树在种植后的前2个月生长缓慢，3、4月新梢平均生长度小于5.5 cm ，基本处于成活期；5月后，随着气温升高、雨晴天气交替，其生长量迅速增加，叶色也逐步油光、鲜绿，5、 6、7月底新梢平均长度分别为8.4、11.9和22.4 cm；8月后生长量明显减慢，8、 9、10月底新梢平均长度为17.8、15.2和10.1 cm，11月、12月新梢平均生长度均小于5.5 cm 。

表1 试验地块面积与苗木数量表Tab.1 Table of plot area and number of seedlings

表2 试验地块样本情况统计表Tab.2 Statistical table of sample plots of test plots

(2)成活率和保存率：5月初，3个组30株样本均成活，但5月上中旬在持续的强降雨过程中，样本死亡1株、遗失2株。5月样本死亡分析主要原因是持续水淹引起的；遗失2株主要是植株未扎根，被水淹没后植株漂浮丢失。经过1年观测，总的来说，竹节树成活率可达97%，保存率可达93%。

(3)耐水能力观测： 根据样本观测结果显示，竹节树具有较强的耐水能力，在长期浅水浸泡甚至短期淹没树冠的极端条件下，均可成活；但在短期淹没树冠的极端条件下，出现生长不良甚至死亡的现象，竹节树生长势基本与水浸泡的程度成反比。

3.2 径背试验区观测

为了进一步验证竹节树的耐水极限，通过人工控制水闸，促使水位有规律地升降，为竹节树营造人工水淹环境，控制水位分别取34.5、35、35.5 m，每个水位持续时间为一周。1号样本在持续21 d的树冠淹没条件下，树叶发黄现象较为严重，其中，有一株死亡；2号样本在14 d的树冠淹没条件下，树叶发黄现象较为普遍；3#样本在7天的树冠淹没条件下，树叶有发黄现象；4号、5号在根部局部淹没或未淹条件下，长势较好。

4 结 论

(1)在排水良好、土层深厚的地块，竹节树生长量是平均数的1.45倍，成活率接近100%。

(2)竹节树具有较强的耐水能力，在长期浅水浸泡甚至短期淹没树冠的极端条件下，均可成活；但在短期淹没树冠的极端条件下，出现生长不良甚至死亡的现象，竹节树生长势基本与水浸泡的程度成反比。

(3)同其他树种相比较，竹节树耐水浸泡能力不如水翁、水松、池杉、红千层、白千层、对叶榕等，在长期受水浸泡的地块水土保持功能不及前述几个树种。根据对本课题观测的各个地块竹节树长势及保存率判断，竹节树适宜于种植在地下水位0.8 m以上、排水良好的深厚土壤生长。在水土保持上，可以种植于水库正常水位线及以上的全部山地，耐水同时也耐干旱。

(4)繁殖方式：竹节树果为浆果, 近球形, 直径4～6 mm，每株树能结果千粒以上。成熟后，浆果散落在树下或随鸟粪传播，竹节树随之生长，自然状态下繁殖率较高。在目前尚未发现竹节树对其他生物的相克作用，因此，在林木稀疏的地块，种植竹节树有利于提高林木覆盖率。

(5)环保：竹节树果数量多，果实留树时间长，是鸟类最喜爱的食物，能够吸引鸟类栖息和繁殖，有利于保护鸟类动物。

(6)竹节树生长速度快，耐水、耐旱、耐荫，树形美观，繁殖容易，并能够吸引鸟类，适宜在水库水源保护林的中上部、山地作为水土保持树种大力推广。

□

[1] 刁承泰. 三峡水库水位涨落带土地资源的初步研究[J].长江流域资源与环境，1999,(9)：76-80.

[2] 李 鹏. 三峡发生难题：涨落带环境恶劣[N].北京科技报，2008-11-10(36).

[3] 李云等. 几种红树植物引种试验初报[J].林业科学研究，1998,11(6)：652-655.

[4] 中国科学院华南植物园. 广东植物志[M]. 广东省出版集团，广东科技出版社，2009-11:63-68.

[5] 黄世满，吴庆书. 海南岛新绿化树种----竹节树[J]. 海南大学学报，1996(03):43-46.

[6] 栾建国，杜灿坤. 深圳地区红树植物淡水种植试验[J]. 水生态学杂志，2011,(3):63-68.

[7] 杨 斌，石培贤. 刘家峡水库柳树固岸林防护效应试验[J].水土保持通报，2006,(8)：44-48.