鄱阳湖滩涂地中山杉118引种造林耐水淹试验研究

罗坤水，杨 桦，狄 岚，王丽艳，周 晨，骆昱春，林 洪，夏国新，张华妹

(1.江西省林业科学院·南昌城市生态系统国家定位观测研究站，江西 南昌 330013;2.南昌市新建区林业局，江西 南昌 330100)

中山杉（Taxodium′Zhongshansha′）是由江苏省中国科学院植物研究所从19世纪70年代起采用北美落羽杉（T.distichltm）、墨西哥落羽杉（T.mucronatum）以及池杉（T.ascendens）为亲本材料，经过人工杂交选育获得的系列优良无性系的统称[1-2]，其最大的优良特性就是耐水淹能力强，甚至优于父本落羽杉[3-4]。正是基于中山杉的优良耐水特性，在我国的长江三峡库区消落带[5-6]、昆明滇池[7]、上海崇明岛[8]、安徽升金湖[9-10]、湖北江汉平原[11-12]等湿地进行了大规模的推广造林，生态成效明显。从各地中山杉耐水情况分析，中山杉在三峡库区消落带的栽植试验表明[13-16]，从9月开始蓄水，至次年3月放水，中山杉能没顶淹水时间超过3个月。此生长期淹水，中山杉生长高峰期已过，基本属于生长休眠状态。中山杉在云南滇池的栽植试验表明[17]，中山杉能长期淹在水里，且生长良好。主要是滇池栽植第1、2年未淹水，待生长恢复后才淹水，且淹水深度为1～2 m，未及幼树树顶。中山杉在其它地区造林，淹水期也仅没及树干基部1～2 m，未没及顶梢，故成活率基本不受淹水影响。

鄱阳湖是一个过水性吞吐型湖泊，洪水季节，烟波浩淼，湖区面积高达4 647 km2；枯水季节，枯水一线，湖体仅有146 km2，两者相差30多倍[18]。这样，就形成了大量的冬陆、夏水江滩，也是钉螺孳生区，血吸虫重点疫区[19]。为使鄱阳湖滩地覆绿，改善生态环境，控制血吸虫传播，提高森林面积，江西先后在鄱阳湖实施了一系列的林业生态工程，营造了以杉木、湿地松、杨树、柳树、桤木、乌桕等为主的抑螺防病林和生态公益林，有的树种造林很成功，效益明显，但也有些树种造林成效不理想。为实施重点区域绿化、美化和彩化的林业建设目标，推动林业高质量发展，打造美丽中国“江西样板”[20]，在鄱阳湖区筛选出适生造林树种，就显得尤为迫切。本文于2014年起，引种中山杉在鄱阳湖滩涂地造林，研究淹水季节、时间对中山杉造林成活的影响，以期为中山杉在江西滩涂地造林提供理论依据与技术支撑[21]。

1 试验区概况

1.1 试验区位置

试验地点设于新建区昌邑乡象湖洲，地理坐标29°5′19.95″N，116°0′41.50″E。造林试验点距离1995年赣江二十四联圩猴子脑决堤口约1 km，是赣江重点防洪区域。

1.2 试验区立地条件

试验区属赣江冲积型滩涂地，面积逾60 hm2。季节性水淹，水位高程17～18 m，即赣江昌邑站水位在17 m时造林地开始淹水，常年淹水时间约为20 d，淹水季节为每年的4－8月，最大淹水深度为4.6～5.6 m。试验区土壤pH值约为5，有机质含量为4.3%～6.4%。

1.3 试验区植被情况

植被主要以芦苇、荻等高杆草本植物为主，高度约为1.2 m。国家实施退田还湖工程后，试验区被列为退耕还林地。自2007年起，陆续在该造林地种植杨树，虽经多次补植补种，但受鄱阳湖水情变化影响，长期生长不良。

2 材料与方法

2.1 研究材料

本试验采用的中山杉118品系分别来源于重庆万州林森耐水中山杉有限公司育苗基地和江苏省靖江市中山杉良种基地。造林苗木规格为：2014年与2016年采用地径0.7 cm、苗高0.8 m的小容器苗；2018年采用地径1.6 cm、苗高1.8 m的大容器苗。

2.2 造林方法

造林前，对滩涂地上的高杆草本进行全面割除，挖种植穴，穴规格30 cm×30 cm×30 cm，种植穴间距3 m×4 m。造林后，秋季抚育除草一次。

2.3 试验调查

试验调查设3个样地，每个样地调查40株，于每年冬春季对苗木的胸径、树高、成活率等生长因子进行调查。

2.4 水位数据

水位数据来源于江西水文局提供的赣江昌邑水文站每小时监测数据，淹水时间根据造林地与水位的相对差值来确定。

2.5 没顶淹水

没顶淹水是指水淹过中山杉顶梢，使整个植株全部浸泡在水里。没顶淹水条件下，植物不能进行光合作用，呼吸作用也会受到极大限制。

2.6 数据分析

数据分析主要采用Excel对调查监测数据进行对比分析。

3 结果与分析

3.1 造林地淹水变化分析

自2014年引种中山杉栽植在昌邑点滩涂地以来，只有2018年没有被水淹，其余年份都有不同程度的被水淹，2016年、2019年、2020年淹水时间较长，特别是2020年遭受了超历史大洪水，昌邑水文站超警戒水位（20 m)时间长达33 d，淹水时间高达89 d。2016年淹水持续时间虽然较长，但高水位时间持续较短，仅有8 d，主要是低水位时间较长，高达57 d。造林地淹水情况如表1示。

表1 新建区昌邑滩涂地中山杉118耐水能力Tab.1 Water resistance of′Zhongshansha′118 in the newly-built area of Changyi Beach

3.2 淹水时间对中山杉118成活的影响

根据昌邑水文站水位监测数据，测量出造林地海拔高程与监测水位差值，再根据中山杉118幼林的树高，统计分析水位完全没过中山杉树顶的天数对中山杉118成活的影响。

从表2可知，2014年营造的2年生中山杉118幼林，在淹水24 d条件下，死亡率为11%。2016年营造的当年生幼林，在淹水28 d条件下，死亡率为64%；2年生幼林，在淹水20 d条件下，死亡率为14%；3年生幼林，在淹水16 d条件下，死亡率为2%。2018年营造的2年生幼林，在淹水10 d条件下，死亡率为6%。但2020年受鄱阳湖历史大洪水影响，没顶淹水超过了31 d，死亡率均高达95%。由此得出中山杉118耐水淹的极限值为31 d，超过此极限，其成活的概率很小。

表2 不同淹水天数对中山杉118成活的影响Tab.2 Effects of different flooding days on the survival of′Zhongshansha′118

3.3 淹水对中山杉生长的影响

通过对中山杉118淹水后生长调查分析，遭受水淹后的中山杉118生长影响显著，特别是树高前期生长影响较大，树高年均生长量仅约0.2 m。待树高生长到一定高度，淹水天数变少后，其生长受影响程度会相对较小。

由表3可知，淹水及立地类型对中山杉生长影响显著。2016年栽植的同一批中山杉苗，生长2 a后，不淹水的红壤地中山杉试验林胸径、树高年均生长量分别为1.8 cm、0.9 m，季节性淹水滩涂地中山杉试验林胸径、树高年均生长量分别为0.5 cm、0.4 m，两者相差1.3 cm、0.5 m，表明季节性淹水对中山杉生长会有一定的影响。2018年栽植的中山杉容器苗胸径、树高年均生长量为0.6 cm、0.1 m，说明淹水对中山杉树高生长影响显著，淹水后树高生长缓慢。

表3 淹水后中山杉118胸径、树高生长情况Tab.3 Growth of DBH and tree height of′Zhongshansha′118 after flooding

抚育割草对中山杉生长也有显著影响。2014年营造的中山杉，因面积较小，每年安排割草一次，而2016年营造的中山杉仅割草1次，两者胸径和树高生长量相差0.8 cm和0.4 m。

4 结论与讨论

1）淹水时间多少是中山杉118成活的关键，淹水时间越长，死亡率越高。在不没顶淹水条件下，中山杉成活不受影响，仅对其生长有一定影响。中山杉即使长期生长在水里，也能照常生长，只是生长相对缓慢。在全没顶淹水14～24 d，会出现一定的死亡率，达11%。在全没顶淹水超31 d，死亡率高达95%。

2）2020年，江西鄱阳湖流域遭受了历史罕见的超强大洪水侵袭，赣江昌邑水文站超警戒水位（20 m)天数高达35 d。监测最高水位是7月12日的22.63 m，超过了1998年同期22.54 m的最高水位。基于此影响，包括栽植于南昌县塔城抚河滩涂地、永修县立新乡潦河滩涂地的中山杉成活率都受极大影响，说明超长期淹水对中山杉成活是一个致命因素。

3）选择滩涂地造林，要充分考虑造林地水位高程，中山杉不能栽植在没顶淹水超30 d的造林地上。对于淹水时间长的造林地，可以选择大苗造林，减少淹水时间，提高造林成活率。

4）有研究人员指出，中山杉耐淹水能力受高温条件影响，但通过近年来中山杉淹水期的温度气象资料对比分析，未找出高温对中山杉淹水成活的影响。

5）有关中山杉耐水淹机理，南京林业大学李火根课题组从分子水平上解析了中山杉耐淹性的分子遗传机理[22]。江苏省中科院植物研究所殷云龙课题组研究了没顶淹水条件下，中山杉通过减缓生长的策略来保存能量，从而增加成活率。张艳婷从能量消耗、能量产生及抗氧化防御方面研究了中山杉耐淹机理[23]。但中山杉耐淹的极限值还未见相关报道，本研究提出了中山杉118耐淹的极限值是31 d，从而为中山杉耐淹极限提供了数据参考。