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千島湖水位變化特征和消落帶梯級(jí)造林策略研究

2017-12-13 05:25:26徐高福章德三李賀鵬余梅生柏明娥
浙江林業(yè)科技 2017年5期
關(guān)鍵詞:千島湖蒸發(fā)量梯級(jí)

徐高福,章德三,李賀鵬,余梅生,柏明娥

千島湖水位變化特征和消落帶梯級(jí)造林策略研究

徐高福1,章德三1,李賀鵬2,余梅生1,柏明娥2

(1. 浙江省淳安縣新安江開發(fā)總公司,浙江 淳安 311700;2. 浙江省林業(yè)科學(xué)研究院,浙江 杭州 310023)

對(duì)浙江省千島湖1960-2016年的水位變化、降水量、蒸發(fā)量以及2008-2016年間日水位變化進(jìn)行分析。結(jié)果表明,千島湖水位歷史最高達(dá)108.41 m,最低為80.00 m,水位落差由早期(建庫20 a內(nèi))的26.69 m逐漸降至中期(建庫21 ~ 40 a)的22.09 m,2000年以來降至14.14 m。月均水位在1-12月呈先下降后上升再下降的變化規(guī)律,2月最低,7月最高;1-3月為枯水期,6-10月為豐水期,其他月為平水期。水位變化受降水量、蒸發(fā)量及人為等多種因素影響。2016年冬至2017年春,分析消落帶自然植被分布的影響因素,選擇銀葉柳Salix chienii,池杉 Taxodium ascendens,水杉 Metasequoia glyptostroboides,水紫樹 Nyssa aquatica,楓香樹 Liquidambar formosana,楓楊 Pterocarya stenoptera 大苗在消落帶進(jìn)行梯級(jí)造林實(shí)踐,取得成功。推薦存銀葉柳,池杉,水杉,水松Glyptostrobuspensilis,中山杉Taxodium‘Zhongshanshan’,水紫樹,楓香樹,楓楊大苗在消落帶種植,梯級(jí)造林的海拔高度不宜低于100 m。建議梯級(jí)造林技術(shù)在千島湖等土層相對(duì)深厚的殘積坡土消落帶造林時(shí)應(yīng)進(jìn)行中試。

千島湖;消落帶;水位變化;梯級(jí)造林

千島湖是1959年9月新安江水力發(fā)電站攔河大壩建成后,截蓄新安江水流而成的山地型人工湖泊。新安江大壩是新中國建造的第一座大壩,1958年動(dòng)工,1960年完成。新安江水庫在水位108 m時(shí)有2 500 m2以上的島嶼1 078個(gè),故名千島湖,位于浙江省淳安縣中部,距杭州市區(qū)129 km,距黃山140 km。千島湖蓄水量178.4億m3,湖水平均深度34 m,最深處100 m。千島湖形成50余a,湖區(qū)被淹沒土地周期性地出露水面形成一條明顯的帶狀區(qū)域稱之為消落帶[1],庫岸消落帶長度達(dá)3 500余km,是千島湖庫區(qū)濕地的重要組成部分[2],而水位則是濕地水文過程的最主要要素[3],水位變化是庫區(qū)消落帶等濕地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能的重要控制因素[4-6],不僅影響濕地生物的生長、發(fā)育,也影響濕地生物與地球化學(xué)循環(huán),同時(shí)也影響濕地生態(tài)環(huán)境[7-15]。目前尚未見有關(guān)千島湖水位變化特征的研究報(bào)道。對(duì)千島湖1960-2016年的水位變化、降水量、蒸發(fā)量以及2008-2016年日水位變化進(jìn)行分析,研究千島湖的水位變化特征及影響因素;同時(shí)根據(jù)消落帶自然植被分布的影響因素,選擇適宜樹種及其造林方法,提出千島湖消落帶梯級(jí)造林策略,以期對(duì)水位季節(jié)性波動(dòng)的地區(qū),如水庫、湖泊等的消落帶保護(hù)以及人工生態(tài)修復(fù)技術(shù)提供參考。

1 研究地概況

千島湖位于浙江省西部的淳安縣,118°34′ ~ 119°15′E,29°22′ ~ 29°50′N,湖區(qū)面積 573 km2。屬亞熱帶季風(fēng)氣候,溫暖濕潤,雨量充沛,四季分明,光照充足。年平均氣溫15 ~ 17℃,無霜期230 ~ 270 d,最冷月(1月)均溫5℃,最熱月(7月)均溫28.9℃,極端最低氣溫-7.6℃,極端最高氣溫41.8℃。年平均日照時(shí)數(shù)1 951 h,年雨日144 ~ 173 d,年均降水量1 489 mm,年蒸發(fā)量1 362 mm。自然植被屬中亞熱帶闊葉林北部亞地帶,浙皖山丘青岡Cyclobalanopsis glauca、苦櫧Castanopsis sclerophylla林栽培植被區(qū),天目山、古田山丘陵山地植被片[16],主要類型有馬尾松Pinus massoniana林、杉木Cunninghamia lanceolata林、柏木Cupressus funebris林,針葉混交林,針闊混交林,常綠闊葉林,落葉闊葉林,常綠、落葉闊葉林,毛竹Phyllostachys heterocycla‘Pubescens’林、經(jīng)濟(jì)林等[17],森林覆蓋率94.3%(不含湖面),是集山水生態(tài)旅游為一體的濱湖國家級(jí)森林公園[1]。

2 研究方法

2.1 數(shù)據(jù)采集

1960-2016 年每月平均水位、每年最高水位和最低水位等數(shù)據(jù)來源于淳安縣水利水電局的千島湖水位觀測站;1961-2016年月平均降水量、蒸發(fā)量、氣溫等來源于淳安縣氣象局。2008-2016年每日水位根據(jù)當(dāng)?shù)卣畬?duì)外公布的當(dāng)日8:00時(shí)水位逐日記錄。

2.2 梯級(jí)造林

根據(jù)千島湖水位變化特征,選擇耐水濕樹種,采用相應(yīng)規(guī)格大苗實(shí)施梯極造林:即根據(jù)苗高按米級(jí)水位種植在相應(yīng)消落帶上。2016年冬至2017年春在淳安縣新安江開發(fā)總公司小金山林場黃家林區(qū)千島湖101 ~ 105 m殘積坡土消落帶上選擇銀葉柳Salix chienii,池杉Taxodium ascendens,水杉Metasequoia glyptostroboides,水紫樹Nyssa aquatica,楓香樹Liquidambar formosana,楓楊Pterocarya stenoptera大苗進(jìn)行造林實(shí)踐。定植在101 ~103 m級(jí)消落帶,樹高5.0 ~ 6.5 m,胸徑6 ~ 9 cm并帶土球;而在104 m級(jí)以上消落帶,選擇高度2.0 ~ 3.5 m,胸徑在3 ~ 5 cm,帶土球苗木。采用挖定植穴、帶適土、株行距為1.5 ~ 2.0 m進(jìn)行造林。

2.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

采用SPSS 13.0軟件進(jìn)行相關(guān)性分析,并采用LSD法進(jìn)行多重比較和顯著性檢驗(yàn),以及采用Tukey同類亞群分析,兩組數(shù)據(jù)之間的差異性比較采用獨(dú)立兩樣本T檢驗(yàn)(Independent-Samples T Test);采用Origin 9.1軟件作圖,而梯級(jí)分布圖采用Windows畫圖軟件按像素比例繪制。另外水平衡(水分盈虧量)的計(jì)算公式為:降水量與蒸發(fā)量的差值,即:水分盈虧量=降水量-蒸發(fā)量。

3 結(jié)果與分析

3.1 千島湖水位變化特征

3.1.1 水位年變化特征 千島湖1960年蓄水完成,水位從海拔47.30 m上升至88.73 m,當(dāng)年平均水位76.21 m;1961-2016年,年平均水位96.67 m,最高出現(xiàn)在2010年(102.60 m),最低在1978年(84.15 m),最高與最低水位相差達(dá)18.45 m(圖1)。截止2016年底,歷史最高日水位為108.41 m(1999年7月1日),最低日水位80.00 m(1979年1月6日),兩者之間相差達(dá)28.41 m。年度中最高日水位與最低日水位的平均落差為9.91 m(1960年建庫蓄水期除外),但各年度間的最高日水位與最低日水位變異很大,如2007年的最高與最低日水位相差最?。▋H4.29 m),而1973年的最高與最低日水位相差最大(達(dá)22.57 m)。水庫水位落差呈階段性變化的特點(diǎn),1961-1968年間低幅波動(dòng),平均落差為8.42 m;1969-1980年間呈大幅度波動(dòng)(平均為15.22 m),并出現(xiàn)3次超過20 m的落差(1969年的20.22 m,1973年的22.57 m和1980年的20.84 m);1981-1999年間為中幅波動(dòng),平均落差為10.11 m;2000年以來,水位趨于穩(wěn)定,平均水位落差6.64 m,最大水位落差年為2014年的11.49 m。自建庫蓄水以來,千島湖水位年變化的特點(diǎn)總體為:年度最高和最低日水位的變化特點(diǎn)與年度平均水位的變化基本一致;水位年均變幅較大,水位落差呈早期變化幅度大而后逐漸趨于穩(wěn)定的階段性變化。3.1.2 水位月變化特征 1961-2016年千島湖水位 1-12月呈先下降后逐漸上升再逐漸下降的“∽”形變化(1960年除外)(圖2)。水位2月份最低,平均為 93.56 m,顯著低于 5月至 12月的平均水位(P<0.05);以7月份最高,平均為100.18 m,除與8、9月份的差異不顯著外(P>0.05),顯著高于其他各月份(P<0.05)。1-3月的平均水位顯著低于 6-10月的平均水位(P<0.05),而 4,5月和11,12月則處于中間過渡階段。

圖1 千島湖水位年變化特征Figure 1 Variation of annual water level in Thousand-island Lake

圖2 1961-2016年千島湖月平均水位變化Figure 2 Variation of mean monthly water level from 1961 to 2016 in Thousand-island Lake

56 a來,千島湖月水位總體可分為3個(gè)階段:枯水期(1-3月)、豐水期(6-10月)、平水期(4,5,11和12月)(表1)??菟谒蛔兓骄鶠?93.56 ~ 94.11 m,豐水期為97.67 ~ 100.18 m。千島湖水位每年基本遵循上半年逐漸上漲、下半年緩慢回落的漲落動(dòng)態(tài)。水位月變化除了受降水量影響外,還受蒸發(fā)量、人為調(diào)節(jié)等因素的制約。

3.1.3 水位日變化特征 從 2008-2016年的水位日變化記錄數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),3 288 d中水位變化幅度保持在95 ~ 106 m,其中102 m出現(xiàn)天數(shù)最多,為537 d,最高水位106 m出現(xiàn)的天數(shù)最少,僅為23 d(圖3)。水位動(dòng)態(tài)變化以98 ~ 104 m為主導(dǎo),占總天數(shù)的85.55%,該級(jí)水位均超過200 d。

表1 1961-2016年千島湖各月的Tukey同類亞群分析Table 1 Tukey’s HSD analysis on mean monthly water level from 1961 to 2016 in Thousand-island Lake

圖3 2008-2016年千島湖水位日變化分布Figure 3 Variation of daily water level from 2008 to 2016 in Thousand-island Lake

3.1.4 水位變化影響因素分析 從圖4可以看出,56 a中千島湖月均降水量在1-6月呈逐漸增加的趨勢,并在6月達(dá)到最大值(275.93±18.47 mm);在7-12月呈逐漸下降的趨勢,并在12月達(dá)最低值(50.00±5.36 mm)。月均蒸發(fā)量隨著月均氣溫的逐漸升高而逐漸增加,7,8月為高溫季節(jié),也是蒸發(fā)量最高的階段;月均氣溫從1月份開始逐漸升高,7月份達(dá)到最高值(28.76±0.17℃),8月略低(28.49±0.17℃),1月氣溫度最低(5.20±0.17℃);月均蒸發(fā)量與月均溫度變化一致,即1-7月逐漸升高并在7月達(dá)最高值(199.88±6.35 mm),8月略低(199.05±6.24 mm),9-12月逐漸下降,1月蒸發(fā)量最低(42.86±1.63 mm)。

千島湖水位變化與主要?dú)夂蛞蜃酉嚓P(guān)性分析表明(表2),56 a間千島湖年均水位變化與年降水量和年水分盈虧量間存在極顯著正相關(guān)(P<0.01),而與年蒸發(fā)量間存在極顯著負(fù)相關(guān)(P<0.01),年蒸發(fā)量均與年均水位和年降水量間存在極顯著負(fù)相關(guān)(P<0.01)。說明年降水量的多少是影響千島湖年度平均水位上漲的主要因素,年蒸發(fā)量的大小是影響千島湖年度平均水位下降的主要因素,年水分盈虧量是影響水位年際變化的主導(dǎo)因素。

圖4 1961-2016年千島湖月均降水量與月均蒸發(fā)量比較(n=56)Figure 4 Comparison between mean monthly precipitation and evaporation from 1961 to 2016 in Thousand-island Lake

表2 1961-2016年千島湖年水位變化與主要?dú)夂蛞蜃酉嚓P(guān)性分析(n=56)Table 2 Correlation analysis on annual water level and major climatic factors from 1961 to 2016 in Thousand-island Lake

從表3可以看出,每月水位變化均與月降水量、月蒸發(fā)量和月均氣溫存在極顯著正相關(guān)(P<0.01),但與月水分盈虧量間無顯著相關(guān)性(P>0.05);月均氣溫均與月均水位、月降水量、月蒸發(fā)量間存在極顯著正相關(guān)(P<0.01),但與月水分盈虧量間存在極顯著負(fù)相關(guān)(P<0.01)。這說明千島湖水位月間波動(dòng)大,水位變化除了受月降水量、月均氣溫、月蒸發(fā)量影響外,還受人為調(diào)控蓄水,如發(fā)電、泄洪等其他因素的影響。

表3 1961-2016年千島湖月水位變化與主要?dú)夂蛞蜃酉嚓P(guān)性分析(n=672)Table 3 Correlation analysis on monthly water level and major climatic factors from 1961 to 2016 in Thousand-island Lake

3.2 消落帶梯級(jí)造林策略

3.2.1 消落帶自然植被分布的影響因素年復(fù)一年的水位漲落,在106 ~ 108 m級(jí)消落帶上呈現(xiàn)喬灌草植被帶、104 ~ 105 m級(jí)灌草植被帶、102 ~ 103 m級(jí)草本植被帶、101 m級(jí)以下無植被的垂直分布特點(diǎn)[18]。庫區(qū)水位變化是影響消落帶植被分布格局的主要因素,水位漲落幅度最大達(dá)28.41 m,但2000年以來基本穩(wěn)定在正常高水位108.00以下的15 m內(nèi)。水位105 m以下消落帶喬木樹種難以自然生存,越往下,水淹時(shí)間越長,如102 m級(jí)上種植苗高50 cm的樹種,在造林當(dāng)年將面臨84 d的沒頂水淹,在101 m級(jí)上將遭受144 d的沒頂水淹(圖5)。

此外,消落帶區(qū)域的立地條件差異對(duì)植被的分布格局也有一定的影響。千島湖庫區(qū)消落帶立地主要為風(fēng)化基巖和殘坡積土。風(fēng)化基巖是巖石經(jīng)受風(fēng)化作用的產(chǎn)物,主要分布在陡坡、山崗等地,大多為裸露巖石,缺少土層覆蓋,土壤瘠薄、基巖裸露、植被稀少,尤其是低水位區(qū)域常年生存的物種極為少見。殘積坡土大多分布在谷地及有一定土壤的坡面,土層深厚、有機(jī)質(zhì)含量高,利于植物生長,植物種類較風(fēng)化基巖區(qū)域豐富。目前,殘積坡土區(qū)域是千島湖、三峽水庫等實(shí)施造林恢復(fù)和重建植物研究的重點(diǎn),在其他消落帶采取生物工程措施進(jìn)行植被恢復(fù)與重建,不僅需要投入巨額成本,而且立地條件惡劣導(dǎo)致種植的植物極不穩(wěn)定,同時(shí)也缺少相關(guān)生態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù),是亟待解決的世界性難題之一。

3.2.2 消落帶梯級(jí)造林的成功實(shí)踐 2016年冬至2017年春,在淳安縣新安江開發(fā)總公司小金山林場黃家林區(qū)千島湖殘積坡土消落帶上進(jìn)行梯級(jí)造林試驗(yàn),坡向西南、斜陡坡26° ~ 34°、黃紅壤;土層相對(duì)厚度40 ~ 80 cm,其中 0 ~ 20 cm 混合土樣的平均 pH 6.01,全氮 0.186 4 g·kg-1,全磷 0.273 3 g·kg-1,全鉀 15.249 6 mg·kg-1,速效氮 55.39 mg·kg-1,速效磷 1.844 2 mg·kg-1,速效鉀 108.984 9 mg·kg-1,有機(jī)質(zhì) 6.356 0 g·kg-1。選擇銀葉柳,池杉,水杉,水紫樹,楓香樹,楓楊等樹種,定植在101 ~ 103 m級(jí)消落帶。根據(jù)千島湖2008-2016年水位變化,超過105 m級(jí)以上水淹時(shí)間年平均僅為3 d (圖5),而2017年7月最高水位為103.88 m。2017年8月31日調(diào)查時(shí),千島湖水位100.30 m,所種樹全部露出水面,成活率高達(dá)99.9%(表4)。造林1 a,6種喬木未遭受沒頂水淹,總體生長良好。大苗梯級(jí)造林技術(shù)可以在千島湖等土層相對(duì)深厚的殘積坡土消落帶進(jìn)行造林中試。

圖5 2008-2016年千島湖米級(jí)水位年平均天數(shù)梯級(jí)分布Figure 5 Distribution of mean days of different water level from 2008 to 2016

表4 2016年冬至2017年春千島湖梯級(jí)造林成活率Table 4 Survival rate of trees planted at terraced field from the winter of 2016 to the spring of 2017 in Thousand-island Lake

3.2.3 消落帶梯級(jí)造林策略 鑒于有關(guān)造林試驗(yàn)的成功實(shí)例[19-20],結(jié)合千島湖水位變化的基本特征,造林樹種如若不能耐受沒頂水淹的,選擇的苗木頂梢暴露108 m正常高水位1 m以上(圖6),保證在最大水位時(shí)出露的部分能夠進(jìn)行光合作用而維持苗木的生長,推薦樹種包括銀葉柳,池杉,水杉,水松 Glyptostrobus pensilis,中山杉Taxodium‘Zhongshanshan’,水紫樹,楓香樹,楓楊等。

圖6 千島湖消落帶米級(jí)水位與大苗梯級(jí)造林技術(shù)示意圖Figure 6 Techniques for plantation of trees at terraced field with different water level in Thousand-island Lake

培育相應(yīng)規(guī)格大苗,根據(jù)不同苗高種植在相應(yīng)米級(jí)的消落帶上,該技術(shù)已獲得國家發(fā)明專利“風(fēng)化基巖消落帶陸生水長植樹方法”(專利號(hào):ZL 2015 1 0128102.6)。對(duì)于能耐受沒頂水淹的樹種,可適當(dāng)放寬造林苗木的高度以降低造林成本。此外,水深超過一定程度對(duì)苗木的生長、生理特性等均產(chǎn)生不利影響,同時(shí)造林的苗木高度要求過高,影響造林成本,因此建議在千島湖消落帶造林水位不宜低于100 m。

4 討論與結(jié)論

4.1 討論

湖泊(水庫)水位變化的時(shí)空尺度范圍按時(shí)間長度可分為長期水位變化(數(shù)天到數(shù)年)和短期水位變化(數(shù)秒到數(shù)小時(shí))[21],分為自然水位變化和人為調(diào)節(jié)水位變化[22]。引起水庫(湖泊)蓄水量增加(或水位上漲)的主要因素是由降雨、降雪、高山冰雪消融等形成的地表徑流,以及地下水補(bǔ)充的影響;水庫供水、發(fā)電、蒸發(fā)、滲漏等使蓄水量減少,導(dǎo)致水庫(湖泊)水位下降[23]。自建庫蓄水以來,千島湖年水位變化除受自然降水量、蒸發(fā)量等氣候因素影響外,還受到人為影響,因?yàn)榍u湖主要發(fā)電為主,兼有防洪、灌溉、漁業(yè)等綜合功能[24];水位落差在建庫早期變化幅度大,2000年后逐漸趨于穩(wěn)定,主要原因可能是隨著水庫管理經(jīng)驗(yàn)的日益豐富和預(yù)測預(yù)報(bào)技術(shù)的逐漸完善,在保證水庫發(fā)電的最大需求下,人工調(diào)節(jié)使水位變化保持在合理范圍。2018年杭州市將開通第二水源千島湖配水工程,設(shè)計(jì)最低取水水位86 m[25],消除取水口的旋渦漏斗現(xiàn)象,一般要求保持超出取水口7 m以上的水位[26],配水工程完成后的最低水位將穩(wěn)定在海拔93 m以上,相當(dāng)于近2000年以來的平均水平;由于千島湖的正常高水位為108 m[27],將來千島湖的最高與最低水位在93.00 ~ 108.00 m之間波動(dòng),即消落帶的水位漲落將基本穩(wěn)定在垂直落差15 m內(nèi)。

水庫的豐、平、枯水期水位波動(dòng)主要由降水量的季節(jié)差異形成的。分析認(rèn)為千島湖的枯水期僅 3個(gè)月(1-3月),而豐水期5個(gè)月(6-10月),這與其他研究認(rèn)為千島湖的枯期有5個(gè)月(10月至次年2月)[28]不一致,因?yàn)槠洳捎玫氖切掳步畮靿沃?960-2011年徑流數(shù)據(jù)所得到的結(jié)果,引用數(shù)據(jù)的時(shí)間節(jié)點(diǎn)、來源與本研究不同。以發(fā)電為主的水庫,通常冬季水位逐步下降,冬末春初降到最低點(diǎn)[23],本研究中證實(shí)以發(fā)電為主的千島湖水庫水位通常在2月份達(dá)到最低點(diǎn)。

降水量和蒸發(fā)量是影響水庫水位變化的主要?dú)夂蛞蜃?。本研究中年降水量與年均水位變化呈極顯著正相關(guān)(P<0.01),而與年蒸發(fā)量呈極顯著負(fù)相關(guān)(P<0.01);地處亞熱帶,年降水量總體上大于年蒸發(fā)量,即年水分盈虧量顯著影響水庫水位年變化,年水分盈虧量與年均水位間存在極顯著正相關(guān)關(guān)系(r=0.475,P<0.01)。月水位變化均與月降水量、月蒸發(fā)量和月均氣溫存在極顯著正相關(guān)(P <0.01),但是月降水量的相關(guān)系數(shù)(r=0.126)均低于月蒸發(fā)量(r=0.193)和月均氣溫(r=0.341),主要是由于月蒸發(fā)量和月均氣溫均從1月份開始逐漸升高,7月氣溫達(dá)最高值后逐漸下降,與水位月變化規(guī)律基本一致所致;同時(shí)水庫排水發(fā)電是調(diào)節(jié)水庫水位的重要人為因素。

配水工程實(shí)施后,千島湖水位波動(dòng)范圍將主要介于93.00 ~ 108.00 m,是將來造林綠化中重點(diǎn)區(qū)域。消落帶作為水位波動(dòng)的典型區(qū)域,常見的耐濕樹種往往不能耐受過高水位的浸泡而死亡。研究發(fā)現(xiàn)銀葉柳、池杉、水杉、水松、中山杉、水紫樹、楓香樹、楓楊等樹種在樹頂未被全部淹沒的情況可保持成活[19-20],故在造林過程中根據(jù)水位特點(diǎn)選擇頂梢暴露108 m正常高水位1 m以上的苗木為宜。已有研究表明采用苗高2.0 ~ 2.5 m的池杉能在102.3 ~ 103.5 m水位坡積土消落帶上成功造林[19];苗高3.1 m楓香樹在102 m和103 m級(jí)上的造林成活率分別達(dá)60%和80%,苗高3.2 m銀葉柳在99 m級(jí)上的成活率仍達(dá)70%[20];重慶市萬州區(qū)三峽庫區(qū)的中山杉118在最長沒頂淹水時(shí)間122 d、最大沒頂深度12 m的條件下,仍有90%的造林成活率[29],這些樹種都不同程度地經(jīng)歷沒頂水淹的極端環(huán)境。也有試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)中山杉405,406,407和502等在水淹時(shí)間3個(gè)月、沒頂水淹0.3 m的環(huán)境中全部存活[30]。對(duì)于能夠承受一定程度沒頂水淹的樹種,可以適當(dāng)放寬種植苗木的高度以降低造林成本。

4.2 結(jié)論

千島湖水位年度的水位變化表現(xiàn)明顯的豐水期和枯水期。1-3月為枯水期,平均水位92.61 m,最低水位為2月的91.10 m;豐水期6-10月,平均水位98.54 m,最高水位為7月的99.89 m。4-5月和11-12月為中水位,平均水位分別為95.64 m和96.13 m。年均水位與年降水量和年水分盈虧量均呈極顯著正相關(guān)(P<0.01),而與年蒸發(fā)量呈極顯著負(fù)相關(guān)(P<0.01);受月均蒸發(fā)量、月均氣溫、大壩泄洪和蓄水發(fā)電等綜合因素影響,月水位均與月降水量、月蒸發(fā)量和月均氣溫存在極顯著正相關(guān)(P<0.01),但與月水分盈虧量間無顯著相關(guān)性(P>0.05)。

千島湖水位每年上半年逐漸上漲、下半年緩慢回落,102 m級(jí)水位日數(shù)最多,占16.33%,98 m以下的低水位日數(shù)和104 m以上的高水位日分布均較少。根據(jù)千島湖水位的變化特征和成功的消落帶造林經(jīng)驗(yàn),提出消落帶大苗梯級(jí)造林技術(shù)策略。選擇耐水濕的銀葉柳、池杉、水杉、水松、中山杉、水紫樹、楓香樹、楓楊等,培育相應(yīng)規(guī)格大苗,根據(jù)苗高在相應(yīng)米級(jí)消落帶上種植,并保證苗梢暴露正常高水位1 m以上,保障苗木一定的光合作用。研究表明某些樹種能夠承受一定程度的沒頂水淹,因此可以適當(dāng)放寬種植苗木的高度以降低造林成本,同時(shí)建議千島湖消落帶梯級(jí)造林的海拔高度不宜低于100 m。

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Water Level Characteristics and Afforestation at Terraced Field of Hydro-fluctuation Belt in Thousand-island Lake

XU Gao-fu1,ZHANG De-san1,LI He-peng2,YU Mei-sheng1,BAI Ming-e2
(1. Chun’an Xin’anjiang Development Company of Zhejiang, Chun’an 311700, China; 2. Zhejiang Academy of Forestry, Hangzhou 310023, China)

Analysis were made on annual water level variation, precipitation evaporation during 1960-2016, as well as on daily water level variation during 2008-2016 in Thousand-island Lake, Zhejiang province. The results showed that the maximum water level was 108.41 m, and the lowest was 80.00 m. The mean water level fall of the reservoir was 26.69 m from 1959 to 1979, 22.09 m from 1980 to 1999, and 14.14 m from 2000 to 2016.Mean monthly water level decreased first, then gradually increased and decreased from January to December during 1960-2016, with the lowest in February, and the highest in July. The withered water period of the reservoir was from January to March, wet season from June to October, and the left months normal. The change of water level had been affected by precipitation, evaporation and human activities. Based on analysis on natural vertical plant distribution, experiments were conducted from the winter of 2016 to the spring of 2017 on planting saplings of Salix chienii,Taxodium ascendens, Metasequoia glyptostroboides, Nyssa aquatic, Liquidambar formosana, Pterocarya stenoptera at terraced field of the lake. Investigations showed that trees were survived and plantation should be higher than 100 m of water level in the lake. The technique for afforestation at terraced field around the lake could be extended for similar places in Thousand-island Lake.

Thousand-island Lake; hydro-fluctuation belt; water level change; afforestation at terraced field

S725.1

A

1001-3776(2017)05-0001-09

10.3969/j.issn.1001-3776.2017.05.001

2017-04-07 ;

2017-09-15

杭州市社會(huì)發(fā)展科技計(jì)劃項(xiàng)目“庫區(qū)殘坡積土消落帶濕地森林建設(shè)技術(shù)研究”(編號(hào):201713)

徐高福,教授級(jí)高級(jí)工程師,從事風(fēng)景園林與森林經(jīng)營技術(shù)工作;E-mail:caxajkfz@163.com。

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