玉龙喀什河河漫滩荒漠柽柳林实生苗更新

朱玉伟，桑巴叶，陈启民

（新疆林科院造林治沙研究所，新疆 乌鲁木齐 830063 ）

玉龙喀什河河漫滩荒漠柽柳林实生苗更新

朱玉伟，桑巴叶，陈启民

（新疆林科院造林治沙研究所，新疆 乌鲁木齐 830063 ）

研究河漫滩柽柳林实生苗天然更新机制，对荒漠河岸柽柳林的恢复和生态系统的稳定和经营措施提供科学依据。对和田地区和田县玉龙喀什河河漫滩的柽柳林采用设置样方的方式，对河漫滩和林下2种生境下的柽柳实生苗数量、高度、冠幅进行调查，同时测定样方内土样水分和总盐。柽柳实生苗更新主要发生于河漫滩洪水漫溢区，在非漫溢区实生苗无法生存；洪水季节河漫滩优良的水分条件，有效地满足了柽柳种子萌发和幼株生长的水分需求并降低了河漫滩的土壤盐分；河漫滩是柽柳种子实生苗更新繁育的场所，洪水漫溢后的河漫滩种子实生苗密度显著大于其他生境下实生苗密度，物种多样性也显著高于其他生境；修建简易拦洪坝是河漫滩柽柳实生苗更新恢复的重要技术手段。洪水是河漫滩柽柳自然萌发以及幼苗更新的重要因素，河漫滩是柽柳实生苗更新的最佳场所。

河漫滩；柽柳林；实生苗；更新

玉龙喀什河发源于喀喇昆仑山，全长325 km，流入塔里木盆地后，在阔什塔什与喀拉喀什河汇和成和田河。柽柳是玉龙喀什河流域荒漠河岸植被的主要树种之一，经常以单一群落存在，有时也和其他植物种伴生，柽柳是干旱荒漠区河岸植被的重要种类。柽柳耐干旱[1]和耐土壤盐碱[2-3]，是一种优良的防风固沙植物[4]，是平原区重要的森林资源，对干旱荒漠区生态环境稳定作用重大，对于玉龙喀什河流域生物多样性保护及生态安全均具重大意义。柽柳群落的状况对生态系统现状的指示和防沙治沙有着十分关键的作用。在干旱区内陆河流域，河岸林的发生、发展与河流洪枯变化及河道变迁有着密切的联系[5-7]，近10 余年来我国在洪水与河岸植被方面的研究已有了很大的进展，但这些研究多是洪水漫溢对植物群落分布[8]、群落结构和物种多样性[9]及土壤种子库[10]影响的初步研究，较少涉及到河漫滩柽柳实生苗更新方面的研究,在干旱背景下，实生苗的萌发多依赖于洪水漫溢所创造的湿润环境。洪水漫溢常惠及到河岸两侧的天然林下[11]，但种子实生苗的发生却常限于河漫滩[12]。研究河漫滩柽柳林实生苗天然更新机制，对于荒漠河岸林生态系统的稳定和经营措施意义重大。本文旨在通过玉龙喀什河河漫滩柽柳实生苗更新分析，揭示河漫滩柽柳林天然更新的机制和规律，为荒漠柽柳林的人工恢复提供科学依据。

1 研究区概况

研究区位于玉龙喀什河下游距两河交汇处25 km处。属极度干旱的暖温带大陆性气候，年均气温12.2 ℃，1月均温-5.6 ℃，极端最低温-24.6 ℃，极端最高温40.1 ℃，年降水量小于50 mm，蒸发量却高达2 100～2 500 mm，无霜期224 d，降水稀少，蒸发强烈，空气干燥，光热资源充足。严酷的自然条件，使得荒漠河岸植被种类较少，植物群落结构简单。玉龙喀什河河漫滩具代表性的植物有灰胡杨Populus pruinosa、胡杨Populus euphratica、柽柳Tamarixsp.、黑果枸杞Lycium ruthenicum、铃铛刺Halimodendron halodendron等。玉龙喀什河河漫滩土壤类型主要为灌木林盐土和风沙土。研究区河漫滩地形平坦，河道宽度几十米到几百米不等，洪枯差异较大，洪水季节河漫滩常受到洪水漫淹，柽柳林生长旺盛，自然更新状况良好。

2 研究方法

2.1 材 料

和田地区和田县玉龙喀什河河漫滩柽柳，主要种类以多枝柽柳Tamarix ramosissima、刚毛柽柳Tamarix hispida和短穗柽柳Tamafx Leptostachys为主。

2.2 方 法

和田地区的柽柳主要分布在和田河两岸及河漫滩上，2012年6月～2013年8月，在和田县斯玛瓦提乡玉龙喀什河河漫滩，进行了连续的植物发生调查，采用设置样方的方法对河漫滩柽柳实生苗数量进行调查，随机取样，设置2 m×2 m 的共30 个调查样方，调查内容包括实生苗数量、冠幅、高度。在进行群落常规调查的同时，在样方内S状取0～10 cm，10～30 cm，30～60 cm层的各层土壤混合样，用烘干法测定土样水分。同时在不同样方内取0～30 cm 土层的60个土壤混合样，用电导仪测定土样总盐。

3 结果与分析

3.1 洪水对河漫滩土壤水盐的影响

玉龙喀什河洪水季节一般为6～8月，9月洪水退去后，河漫滩水分处于饱和状态，在第二年洪水到来之前，0～60 cm 土层土壤含水量持续减少。调查显示，2011至2012年整个洪水期间，0～60 cm 土层土壤含水量都能维持在23%以上，到第二年洪水到来之前河漫滩土壤含水量还在8%以上，而胡杨林区已低于5%了，尤其是0～20 cm土层土壤含水量已低于3%。由于河漫滩良好的水分条件，柽柳幼苗更新数量远远大于胡杨林区。

受荒漠干旱气候影响，荒漠河岸林土壤多存在着盐渍化现象，由于地表水分蒸发强烈，地表盐碱含量较高。相关研究表明，塔里木河中下游河岸植被带0～30 cm 土壤总盐量可达4.97～290.96 g /kg[13]，0～60 cm 盐量也多在 10 g /kg 以上[14]，对和田县、墨玉县胡杨林区和河漫滩0～30 cm土层盐分进行分析，结果表明河岸林不同群落pH值在8.17～9.05之间，总盐在8.45 g/kg～18.85 g/kg之间，而河漫滩总盐在1.65 g/kg以下，远远小于其他群落区，表明洪水漫溢降低了土壤盐分含量，河漫滩因反复受河水冲刷，土壤盐分含量常维持在较低水平。柽柳种子一般6月-9月成熟，与夏季洪水期相一致，充足的夏季洪水降低了河漫滩的土壤盐分含量，有效地满足了柽柳植物种子萌发和幼苗生长的水分需求，为柽柳更新创造了条件（表1）。

3.2 河漫滩对植物实生苗多样性的影响

荒漠干旱气候背景下植被多样性指数较低，植物种类较少，植被主要分布于河流两岸。在和田河流域以灰胡杨为建群种的河岸林，植被种类较少，灌木以柽柳最为普遍，柽柳林下伴生的乔灌木和草本植物通常不超过30种，常见的有铃铛刺Halimodendrom halodendron、黑果枸杞Lycium ruthenicum、白刺Nitraria sibirica，半灌木和多年生草本主要有大叶白麻Poacynum hendersonii、疏叶骆驼刺Poacynum endersonii、胀果甘草Glycyrrhiza inflata、芦苇Phragmites communis、牛皮消Cynanchum auriculatum等。经实地调查，河漫滩实生苗种类最多，主要有灰胡杨、柽柳、黑果枸杞、胀果甘草、大叶白麻、芦苇、牛皮消、猪毛菜、小獐毛、花花柴、铃铛刺、骆驼刺、小蓟、假苇拂子茅等。胡杨林区林下实生苗种类较少，主要有灰胡杨、柽柳、胀果甘草、大叶白麻、芦苇等。林下出现实生苗的植物种在河漫滩都有出现，在河漫滩出现的小獐毛 、猪毛菜、牛皮消等在林下均未发现，这表明河漫滩良好的水分条件为实生苗发育提供了很好的场所。

表1 不同类型样地0～30 cm土层总盐含量Table 1 Total salt content in 0～30 cm soil of different types of modal area

3.3 河漫滩对柽柳实生苗数量的影响

对和田县胡杨林区河漫滩柽柳实生苗数量进行了调查，从单位面积样方内的实生苗数量看，河漫滩样地密度为2 500～57 500株/hm2，平均为21 333株/hm2（表2），而无引洪条件胡杨林区林下柽柳实生苗数量为零，在有引洪条件和柽柳母树的胡杨林区，柽柳实生苗密度为0～12 500株/hm2，平均为5 000株/hm2，河漫滩样地平均实生苗密度是引洪条件胡杨林下的4.27倍。由此可见，洪水漫溢区形成了广阔的河漫滩，地表的柽柳种子随洪水漂移，河漫滩良好的水分条件成为柽柳实生苗最佳的繁育场所。

表2 河漫滩柽柳实生苗密度Table 2 Floodplain tamarisk seedling density

3.4 柽柳实生苗生长差异

对和田县胡杨林区河漫滩和林下一年生柽柳实生苗生长情况进行了调查，河漫滩柽柳幼苗株高、根长与林下（有引洪条件和柽柳母树的胡杨林区）存在显著差异。从高生长看一年生柽柳幼苗平均株高22.7 cm，而林下仅3.2 cm，河漫滩平均实生苗高度是林下的7.1倍；从根长看一年生柽柳幼苗平均根长51.2 cm，而林下仅5.4 cm，河漫滩平均实生苗根长是林下的9.5倍（表3）。结果说明，河漫滩良好的水分和光照条件更有助于柽柳幼苗的繁育和生长，在幼苗早期发育、生长过程中，洪水漫溢所创造的湿润环境使得幼苗保持正常生长。

表3 洪水漫溢区柽柳实生苗生长情况Table 3 Tamarisk seedling growth on flood overflow area

3.5 拦洪坝对河漫滩柽柳实生苗更新保存的影响

在干旱背景下，柽柳实生苗的萌发和生长多依赖于洪水漫溢所创造的良好水分条件。河岸两侧的天然林主要依赖洪水漫溢而保持正常生长，但柽柳实生苗的繁育和更新只发生于河漫滩上。但河漫滩洪水漫溢区，第一年更新的柽柳幼苗，长势较为弱小，第二年又被洪水冲刷、浸泡，造成大面积柽柳更新幼苗死亡。如此反复冲刷、浸泡，造成河漫滩保留下来的柽柳幼苗很少。针对目前存在的问题，本试验研究提供一种干旱荒漠区河漫滩柽柳恢复技术，该技术在洪水漫溢区河漫滩修建拦洪坝，将洪水拦截在河漫滩柽柳更新幼苗区域外，可保证柽柳幼苗不被洪水冲刷、浸泡，幼苗正常生长，从而大面积恢复柽柳群落。试验在和田县斯马瓦提乡喀什喀拉河河岸河漫滩上进行（N37°51′19.8″、E80°26′27.2″）。第一年的 6、7、8月柽柳种子随风飘落在河漫滩上，遇洪水萌发、生根、发育成幼苗，并在天然落种不佳区域辅助人工撒种，每公顷撒种3～4.5 kg，加速柽柳更新效果。第二年在据河道100 m，沿河道走向修建简易拦洪坝，拦洪坝修建成梯形，底宽2.7 m，顶宽1 m，高度1.25 m，边坡比1：1.5，长度视地形而定。调查结果见表4，从表4能够看出，修建拦洪坝后柽柳株数2.65株/m2，对照为0.85株/m2，修建拦洪坝后比对照株数增加了212%。

表4 拦洪坝对柽柳实生苗恢复的影响Table 4 Effect of retaining dam on the recovery of tamarisk seedlings

4 讨论与结论

4.1 讨 论

荒漠河岸林植被的出现与地下水埋藏深浅有密切的关系，荒漠河岸林天然植被生存主要依赖季节性的河水。地处玉龙喀什河的荒漠河岸植被明显特征是物种希少，结构简单。然而，河岸林生态系统却对维持下游“绿色走廊”，抑制沙漠化具有举足轻重的作用[15]，是维护绿洲免遭风沙侵袭的天然屏障。

因河流频繁改道，河岸林常表现为不稳定，季节性的洪水泛滥是河岸植物群落动态变化的重要驱动因素[10]。河道断流或改道导致实生苗更新受阻，荒漠河岸林大面积衰退。

柽柳是荒漠河岸林主要建群种之一，繁殖主要依靠天然落种萌发。长期的生态适应使柽柳种子成熟期与河流的洪水期相默契，种子成熟的高峰期集中于每年的6月～9月[16]，也是一年中光热最充足的季节。柽柳种子成熟期与夏季洪水期相一致的生态默契，是其能够在河漫滩繁育、更新的生态生物学基础。

柽柳实生苗早期发育对水分高度依赖，种子成熟随洪水漂移于湿润的河漫滩才有望成苗，并需在良好的水分条件下逐渐适应干旱环境。从河漫滩土壤含水量变化看，完全能够满足柽柳种子萌发和幼苗正常生长的水分需求。地处玉龙喀什河的荒漠河岸区降水仅30～50 mm，降雨满足不了柽柳种子萌发及幼苗生长，柽柳种子萌发和幼苗生长的水分需求，只有河漫滩的洪水在时间和水量上都能有效地满足。

以胡杨、柽柳为代表的河岸植物几乎都不同程度地存在着适盐和耐盐性[17]。柽柳作为泌盐植物，叶片和茎表皮具有分泌盐分的盐腺或盐囊泡[18]，通过将体内的盐分排出体外来适应盐渍生境。尽管盐生植物对盐渍生境有较强的适应能力，但种子萌发时受盐的抑制[19]，其与非盐生植物种子在盐胁迫下的萌发规律基本是一致的[20]。有研究表明，当氯化钠达到5 g /kg 时柽柳种子不能萌发，在2.5 g/kg氯化钠溶液中能够萌发[21]，从调查结果看，河漫滩土壤盐分含量均在1.65 g/kg 以下，在这样的盐分条件下幼苗的萌发和生长不受影响，这也是河漫滩样地实生苗密度较高的重要原因。

4.2 结 论

洪水是荒漠河岸植物柽柳繁育和生长的重要因子，而河漫滩是柽柳实生苗更新的最佳场所，玉龙喀什河河岸柽柳林主要是依靠河漫滩更新来维持系统的连续性和稳定性。在和田河流域，柽柳实生苗的繁育与更新主要依赖玉龙喀什河洪水漫溢所创造的良好水分条件，季节性的洪水是河岸林生存最重要的因子。

（1）河漫滩洪水漫溢有淡化和洗盐作用，可有效降低土表盐分含量。柽柳种子成熟期与夏季洪水的相一致，在时间和水量上满足了柽柳种子萌发和幼苗生长的水分需求，为柽柳群落更新创造了条件并在一定程度上降低了柽柳种子萌发的土壤盐分。

（2）从研究结果看，2种生境下实生苗数量以及物种多样性均存在显著差异，表明河漫滩良好的水分条件为实生苗发育提供了良好的场所。

（3）河漫滩平均实生苗高度是林下的7.1倍，实生苗根长是林下的9.5倍。表明河漫滩良好的水分条件和充足的光照有助于柽柳幼苗的萌发和生长。

（4）第二年沿河道走向修建简易拦洪坝，是河漫滩柽柳实生苗更新恢复的重要技术手段，修建拦洪坝后比对照保留株数增加了212%。

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Seedling recruitment of desert Tamarix ramosissima on floodplain in the Yulong Kashgar River

ZHU Yu-wei, Sangbaye, CHEN Qi-min
(Research Institute of Afforestation and Desertification Prevention and Control, Xinjiang Academy of Forestrt Sciences,Urumqi 830063, Xinjiang, China)

Study natural recruitment mechanisms of Tamarix ramosissima seedlings on the floodplain is provide a scientific basis for the Tamarix ramosissima restoration on desert riparian ,ecosystem stability and management measures . With setting modal area to Tamarix ramosissima in floodplain of Yulong Kashgar River of Hotan County of Hotan Prefecture, carry out an investigation about Tamarisk seedlings quantity, height, crown on the two kinds of ecological environment that floodplain and understory, Meanwhile, determine the total salt and water of soil samples in modal area . Recruitments of tamarisk seedlings are depends floods overflow, in the non-overflow area it can’t survived. During flood season the good water conditions of floodplain effectively meet the water demands of tamarisk seed germination and seedling growth, and reduce the soil salinity of floodplain. Floodplain is the sites of tamarisk seed seedling renewal and breeding. After flood overflowing the floodplain seed seedling density was significantly greater than under other ecological environment seedling density, and the species diversity in this ecological environment was also significantly higher than other ecological environment.Building easy flood detention dam is one of the important technical means in floodplain tamarisk seedling regeneration. Floods are the important ecological factors for the tamarisk germination and seedling natural recruitment, and the floodplain is the best area for Tamarix community regeneration.

Floodplain; Tamarisk ramosissima; Seedlings; Recruitment

S793.5

A

1673-923X(2015)10-0001-05

10.14067/j.cnki.1673-923x.2015.10.001

2015-02-26

国家林业公益性行业科研专项项目“伊犁河谷生态经济林工程建设技术研究与示范”（201304714）

朱玉伟，硕士，研究员；E-mail：zhuyuweixj@126.com

朱玉伟, 桑巴叶, 陈启民. 玉龙喀什河河漫滩荒漠柽柳林实生苗更新[J].中南林业科技大学学报，2015, 35(10)： 1-5.

[本文编校：吴 彬]