羅坤水，楊 樺，狄 嵐，王麗艷，周 晨，駱昱春，林 洪，夏國新，張華妹

(1.江西省林業(yè)科學(xué)院·南昌城市生態(tài)系統(tǒng)國家定位觀測研究站，江西 南昌 330013;2.南昌市新建區(qū)林業(yè)局，江西 南昌 330100)

中山杉（Taxodium′Zhongshansha′）是由江蘇省中國科學(xué)院植物研究所從19世紀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）為親本材料，經(jīng)過人工雜交選育獲得的系列優(yōu)良無性系的統(tǒng)稱[1-2]，其最大的優(yōu)良特性就是耐水淹能力強，甚至優(yōu)于父本落羽杉[3-4]。正是基于中山杉的優(yōu)良耐水特性，在我國的長江三峽庫區(qū)消落帶[5-6]、昆明滇池[7]、上海崇明島[8]、安徽升金湖[9-10]、湖北江漢平原[11-12]等濕地進行了大規(guī)模的推廣造林，生態(tài)成效明顯。從各地中山杉耐水情況分析，中山杉在三峽庫區(qū)消落帶的栽植試驗表明[13-16]，從9月開始蓄水，至次年3月放水，中山杉能沒頂淹水時間超過3個月。此生長期淹水，中山杉生長高峰期已過，基本屬于生長休眠狀態(tài)。中山杉在云南滇池的栽植試驗表明[17]，中山杉能長期淹在水里，且生長良好。主要是滇池栽植第1、2年未淹水，待生長恢復(fù)后才淹水，且淹水深度為1～2 m，未及幼樹樹頂。中山杉在其它地區(qū)造林，淹水期也僅沒及樹干基部1～2 m，未沒及頂梢，故成活率基本不受淹水影響。

鄱陽湖是一個過水性吞吐型湖泊，洪水季節(jié)，煙波浩淼，湖區(qū)面積高達4 647 km2；枯水季節(jié)，枯水一線，湖體僅有146 km2，兩者相差30多倍[18]。這樣，就形成了大量的冬陸、夏水江灘，也是釘螺孳生區(qū)，血吸蟲重點疫區(qū)[19]。為使鄱陽湖灘地覆綠，改善生態(tài)環(huán)境，控制血吸蟲傳播，提高森林面積，江西先后在鄱陽湖實施了一系列的林業(yè)生態(tài)工程，營造了以杉木、濕地松、楊樹、柳樹、榿木、烏桕等為主的抑螺防病林和生態(tài)公益林，有的樹種造林很成功，效益明顯，但也有些樹種造林成效不理想。為實施重點區(qū)域綠化、美化和彩化的林業(yè)建設(shè)目標，推動林業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，打造美麗中國“江西樣板”[20]，在鄱陽湖區(qū)篩選出適生造林樹種，就顯得尤為迫切。本文于2014年起，引種中山杉在鄱陽湖灘涂地造林，研究淹水季節(jié)、時間對中山杉造林成活的影響，以期為中山杉在江西灘涂地造林提供理論依據(jù)與技術(shù)支撐[21]。

1 試驗區(qū)概況

1.1 試驗區(qū)位置

試驗地點設(shè)于新建區(qū)昌邑鄉(xiāng)象湖洲，地理坐標29°5′19.95″N，116°0′41.50″E。造林試驗點距離1995年贛江二十四聯(lián)圩猴子腦決堤口約1 km，是贛江重點防洪區(qū)域。

1.2 試驗區(qū)立地條件

試驗區(qū)屬贛江沖積型灘涂地，面積逾60 hm2。季節(jié)性水淹，水位高程17～18 m，即贛江昌邑站水位在17 m時造林地開始淹水，常年淹水時間約為20 d，淹水季節(jié)為每年的4－8月，最大淹水深度為4.6～5.6 m。試驗區(qū)土壤pH值約為5，有機質(zhì)含量為4.3%～6.4%。

1.3 試驗區(qū)植被情況

植被主要以蘆葦、荻等高桿草本植物為主，高度約為1.2 m。國家實施退田還湖工程后，試驗區(qū)被列為退耕還林地。自2007年起，陸續(xù)在該造林地種植楊樹，雖經(jīng)多次補植補種，但受鄱陽湖水情變化影響，長期生長不良。

2 材料與方法

2.1 研究材料

本試驗采用的中山杉118品系分別來源于重慶萬州林森耐水中山杉有限公司育苗基地和江蘇省靖江市中山杉良種基地。造林苗木規(guī)格為：2014年與2016年采用地徑0.7 cm、苗高0.8 m的小容器苗；2018年采用地徑1.6 cm、苗高1.8 m的大容器苗。

2.2 造林方法

造林前，對灘涂地上的高桿草本進行全面割除，挖種植穴，穴規(guī)格30 cm×30 cm×30 cm，種植穴間距3 m×4 m。造林后，秋季撫育除草一次。

2.3 試驗調(diào)查

試驗調(diào)查設(shè)3個樣地，每個樣地調(diào)查40株，于每年冬春季對苗木的胸徑、樹高、成活率等生長因子進行調(diào)查。

2.4 水位數(shù)據(jù)

水位數(shù)據(jù)來源于江西水文局提供的贛江昌邑水文站每小時監(jiān)測數(shù)據(jù)，淹水時間根據(jù)造林地與水位的相對差值來確定。

2.5 沒頂淹水

沒頂淹水是指水淹過中山杉頂梢，使整個植株全部浸泡在水里。沒頂淹水條件下，植物不能進行光合作用，呼吸作用也會受到極大限制。

2.6 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)分析主要采用Excel對調(diào)查監(jiān)測數(shù)據(jù)進行對比分析。

3 結(jié)果與分析

3.1 造林地淹水變化分析

自2014年引種中山杉栽植在昌邑點灘涂地以來，只有2018年沒有被水淹，其余年份都有不同程度的被水淹，2016年、2019年、2020年淹水時間較長，特別是2020年遭受了超歷史大洪水，昌邑水文站超警戒水位（20 m)時間長達33 d，淹水時間高達89 d。2016年淹水持續(xù)時間雖然較長，但高水位時間持續(xù)較短，僅有8 d，主要是低水位時間較長，高達57 d。造林地淹水情況如表1示。

表1 新建區(qū)昌邑灘涂地中山杉118耐水能力Tab.1 Water resistance of′Zhongshansha′118 in the newly-built area of Changyi Beach

3.2 淹水時間對中山杉118成活的影響

根據(jù)昌邑水文站水位監(jiān)測數(shù)據(jù)，測量出造林地海拔高程與監(jiān)測水位差值，再根據(jù)中山杉118幼林的樹高，統(tǒng)計分析水位完全沒過中山杉樹頂?shù)奶鞌?shù)對中山杉118成活的影響。

從表2可知，2014年營造的2年生中山杉118幼林，在淹水24 d條件下，死亡率為11%。2016年營造的當(dāng)年生幼林，在淹水28 d條件下，死亡率為64%；2年生幼林，在淹水20 d條件下，死亡率為14%；3年生幼林，在淹水16 d條件下，死亡率為2%。2018年營造的2年生幼林，在淹水10 d條件下，死亡率為6%。但2020年受鄱陽湖歷史大洪水影響，沒頂淹水超過了31 d，死亡率均高達95%。由此得出中山杉118耐水淹的極限值為31 d，超過此極限，其成活的概率很小。

表2 不同淹水天數(shù)對中山杉118成活的影響Tab.2 Effects of different flooding days on the survival of′Zhongshansha′118

3.3 淹水對中山杉生長的影響

通過對中山杉118淹水后生長調(diào)查分析，遭受水淹后的中山杉118生長影響顯著，特別是樹高前期生長影響較大，樹高年均生長量僅約0.2 m。待樹高生長到一定高度，淹水天數(shù)變少后，其生長受影響程度會相對較小。

由表3可知，淹水及立地類型對中山杉生長影響顯著。2016年栽植的同一批中山杉苗，生長2 a后，不淹水的紅壤地中山杉試驗林胸徑、樹高年均生長量分別為1.8 cm、0.9 m，季節(jié)性淹水灘涂地中山杉試驗林胸徑、樹高年均生長量分別為0.5 cm、0.4 m，兩者相差1.3 cm、0.5 m，表明季節(jié)性淹水對中山杉生長會有一定的影響。2018年栽植的中山杉容器苗胸徑、樹高年均生長量為0.6 cm、0.1 m，說明淹水對中山杉樹高生長影響顯著，淹水后樹高生長緩慢。

表3 淹水后中山杉118胸徑、樹高生長情況Tab.3 Growth of DBH and tree height of′Zhongshansha′118 after flooding

撫育割草對中山杉生長也有顯著影響。2014年營造的中山杉，因面積較小，每年安排割草一次，而2016年營造的中山杉僅割草1次，兩者胸徑和樹高生長量相差0.8 cm和0.4 m。

4 結(jié)論與討論

1）淹水時間多少是中山杉118成活的關(guān)鍵，淹水時間越長，死亡率越高。在不沒頂淹水條件下，中山杉成活不受影響，僅對其生長有一定影響。中山杉即使長期生長在水里，也能照常生長，只是生長相對緩慢。在全沒頂淹水14～24 d，會出現(xiàn)一定的死亡率，達11%。在全沒頂淹水超31 d，死亡率高達95%。

2）2020年，江西鄱陽湖流域遭受了歷史罕見的超強大洪水侵襲，贛江昌邑水文站超警戒水位（20 m)天數(shù)高達35 d。監(jiān)測最高水位是7月12日的22.63 m，超過了1998年同期22.54 m的最高水位?；诖擞绊?，包括栽植于南昌縣塔城撫河灘涂地、永修縣立新鄉(xiāng)潦河灘涂地的中山杉成活率都受極大影響，說明超長期淹水對中山杉成活是一個致命因素。

3）選擇灘涂地造林，要充分考慮造林地水位高程，中山杉不能栽植在沒頂淹水超30 d的造林地上。對于淹水時間長的造林地，可以選擇大苗造林，減少淹水時間，提高造林成活率。

4）有研究人員指出，中山杉耐淹水能力受高溫條件影響，但通過近年來中山杉淹水期的溫度氣象資料對比分析，未找出高溫對中山杉淹水成活的影響。

5）有關(guān)中山杉耐水淹機理，南京林業(yè)大學(xué)李火根課題組從分子水平上解析了中山杉耐淹性的分子遺傳機理[22]。江蘇省中科院植物研究所殷云龍課題組研究了沒頂淹水條件下，中山杉通過減緩生長的策略來保存能量，從而增加成活率。張艷婷從能量消耗、能量產(chǎn)生及抗氧化防御方面研究了中山杉耐淹機理[23]。但中山杉耐淹的極限值還未見相關(guān)報道，本研究提出了中山杉118耐淹的極限值是31 d，從而為中山杉耐淹極限提供了數(shù)據(jù)參考。