長江中下游灘地抑螺防病林適生樹種篩選

方建民，孫啟祥，蘇守香，郭婉琳，季琳琳，尹華陽，宋晶晶

（1.安徽省林業(yè)科學研究院，合肥230031；2.中國林業(yè)科學研究院林業(yè)研究所，北京100091；3.望江縣林業(yè)局，安徽 安慶246200）

長江中下游湖區(qū)5 省現(xiàn)有江、湖、洲灘地60 余萬hm2，是江河、湖泊的洪、枯水位之間的過渡地帶，是一種特殊的地形地貌。適宜的自然條件使之成為我國血吸蟲病重點流行區(qū)。多年來，林業(yè)血防工程的實施，為該區(qū)域的血吸蟲病防控做出了重要貢獻，取得巨大成效[1]。然而，由于每年存在水淹這一特殊因素的影響，灘地血防林的樹種選擇一直受到很大限制，以楊、柳為主，結構單一。為了很好地解決上述問題，改善生態(tài)環(huán)境，各地在挖掘灘地抑螺植物的同時，也不同程度開展了灘地造林適生樹種的選擇研究。為此，作者選擇了十余種木本植物在灘地上進行了不同立地、不同水分梯度栽培試驗，旨在篩選出長江中下游灘地抑螺防病林造林適生樹種，為長江中下游廣大血吸蟲病疫區(qū)造林樹種選擇提供一定的科學依據。

1 試驗地概況

試驗地設有江灘地和湖灘地兩種類型。江灘地設在安慶市迎江區(qū)新洲林場、大觀區(qū)新官洲林場、望江縣（漳湖鎮(zhèn)、華陽鎮(zhèn)陶寓）江外灘地等；湖灘地設在升金湖自然保護區(qū)燕窩山西南。均在117°E、30°N 附近，是長江中下游安徽典型灘地類型。北亞熱帶濕潤季風氣候,溫和、濕潤，無霜期240～254 d；年平均氣溫16.5 ℃；年均降水1 300～1 700 mm（集中在5～9 月份）。

升金湖試驗點位于安徽升金湖的下湖與附近燕窩山（湖與山）的水陸交接地帶（2.26 hm2），受山體滑坡和汛期湖水淹沒的影響，該過渡區(qū)從東南到西北，地勢梯度逐級降低，高低最大落差1.6 m。土壤類型較單一，地帶性土壤為紅壤類的黃紅壤亞類，非地帶性土壤主要有潮土和水稻土。

新洲試驗點位于安慶市迎江區(qū)新洲鄉(xiāng)（長江沖積洲）小沙包（6.67 hm2），區(qū)域地勢較平坦，潮土，受長江汛期水淹和雨季內澇的雙重影響，地下水位高（30 cm）。

新官洲試驗點位于安慶市大觀區(qū)?？阪?zhèn)新官洲林場（長江沖積洲）南端中段（16.67 hm2），區(qū)域地勢高低起伏，北高南低，高低最大落差3.5 m。沖積土，受長江汛期水淹影響較大。

漳湖試驗點位于望江縣漳湖江外灘地（33 hm2），區(qū)域大地勢較為平坦，小地形南北走向，西北高東南低，海拔中等?；页蓖?，受長江汛期水淹影響較大。

陶寓試驗點位于望江縣陶寓江外灘地（70 hm2），區(qū)域大地勢較為平坦，小地形復雜多變，海拔較低?；页蓖粒荛L江汛期水淹影響較大。

2 研究方法

2.1 樹種選擇

根據樹種生物學特性，參考前人研究[2-5]，選擇灘地廣為栽培的樹種兩種：垂柳（Salix babylonica）和楊樹（歐美楊Populus xeuramericana）；耐水濕或抑螺植物8 種：水杉（Metasequoia glyptostroboides）、池杉（Taxodium ascendens）、 落 羽 杉（Taxodium distichum）、 中 山 杉（Taxodium ascenden × T.mucronatum）、江南榿木（Alnustrabeculosa）、水紫樹（Nyssa aquatica）、烏桕（Sapium sebiferum）、楓楊（Ptercarya stenoptera）；其他目的樹種4 種：楓香（Liquidamba formosana）（速生用材、藥用及觀賞植物）、重陽木（Bischofia polycarpa）（速生用材、藥用及觀賞植物）、香樟（Cinnamomum camphora）（用材、觀賞植物）和薄殼山核桃（Carya illinoensis）（經濟林樹種）。

2.2 淹水深度和時間觀測

記錄各試驗點淹水的起始時間及對應的淹水深度。每隔10 d 記錄1 次。

2.3 樹種成活率和保存率調查

研究選擇在升金湖試驗點種植楓香、垂柳、中山杉、烏桕、水杉、江南榿木、楓楊、楊樹、池杉、落羽杉、薄殼山核桃和水紫樹12 個樹種；在新洲試驗點種植楓香、垂柳、中山杉、池杉、烏桕、楓楊、楊樹7個樹種；在新官洲試驗點種植楓香、垂柳、中山杉、重陽木、薄殼山核桃、香樟、池杉、烏桕、楓楊、楊樹10 個樹種；在漳湖試驗點種植薄殼山核桃，陶寓試驗點種植薄殼山核桃、楓香、重陽木、烏桕、垂柳、楊樹6 個樹種。分湖灘地和江灘地兩類，分別以各樹種在3 個年度成活率和保存率來測試樹種的耐水性和適應性。

2.4 樹種生長量調查

調查造林后各齡林的高生長量、胸徑生長量。每年12 月份調查一次，通過樹種的生長表現(xiàn)來反映各樹種的適生性。

3 結果與分析

3.1 淹水時間和深度

據觀測，升金湖試驗點（2007 年）從7 月10 日陸續(xù)開始淹水，淹水的面積逐步擴大，水位逐步上升，直到9 月13 日開始水位緩慢下落，10 月1 日開始退水速度加快，10 月13 日退水完畢；苗木的最長持續(xù)淹水時間達96 d，最大淹水深度為127.5 cm。

新洲試驗點（2009 年）從7 月13 日陸續(xù)開始淹水，淹水的面積逐步擴大，水位逐步上升，直到9 月15 日開始水位緩慢下落，9 月29 日開始退水速度加快，10 月12 日退水完畢；苗木的最長持續(xù)淹水時間達93 d，最大淹水深度為101.0 cm。

新官洲試驗點（2015 年）從6 月4 日陸續(xù)開始淹水，淹水的面積逐步擴大，水位逐步上升，6 月24日達到最高值，6 月28 日開始水位緩慢下落，8 月8日退水完畢；苗木的最長持續(xù)淹水時間達66 d，最大淹水深度為278.5 cm。

漳湖試驗點（2017 年）從6 月18 日陸續(xù)開始淹水，淹水的面積逐步擴大，水位逐步上升，直到7 月7日開始水位緩慢下落，8 月24 日退水完畢；苗木的最長持續(xù)淹水時間達68 d，最大淹水深度為301.8 cm。

陶寓試驗點（2018 年）從7 月6 日陸續(xù)開始淹水，淹水的面積逐步擴大，水位逐步上升，直到7月24 日開始水位緩慢下落，9 月10 日退水完畢；苗木的最長持續(xù)淹水時間達65 d，最大淹水深度為178.3 cm。

各試驗點不同水位梯度區(qū)平均淹水天數、深度和最長持續(xù)淹水天數、深度見表1。

3.2 各樹種年度成活率和保存率

表1 各試驗點不同水平梯度區(qū)淹水深度與淹水時間

從表2 可以看出，就整個樣地而言，楓香、垂柳成活率較高（除楓香在低位灘地保存率較低外，均＞90%），表明這兩個樹種耐水性很強，適合升金湖灘地生長。池杉、中山杉和楊樹次之（＞70%），能夠適宜在升金湖灘地種植。烏桕和薄殼山核桃在種植1 個月后，成活率分別為55.6%和50%，之后這2 個樹種的成活率基本保持不變。水杉、江南榿木、水紫樹和楓楊種植1 年后死亡率較高（＜20%），表明這4 個樹種不適宜在升金湖濕地種植。

從表3 可以看出，就整個樣地而言，楊樹、垂柳、重陽木、中山杉、楓香、薄殼山核桃成活率較高（除楊樹、楓香在低位灘地保存率較低以外，均＞90%），表明這6 個樹種耐水性很強，適合新官洲灘地土壤生長。烏桕、楓楊、池杉次之（＞70%），能夠適宜在新官洲洲灘地種植。香樟種植在高灘地的成活率為100%，也是該樣地中表現(xiàn)最好的，這說明香樟可種植在灘地水淹深度為29.6 cm 的地勢較高處，耐水淹29 d 左右，可嘗試在地勢較低處繼續(xù)進行種植試驗。

從表4 可以看出，3 個樣地綜合來看，垂柳、重陽木、楊樹、中山杉、池杉、楓香、薄殼山核桃成活率較高（＞90%）,表明這6 個樹種耐水性很強,適合江灘地土壤生長。烏桕、楓楊次之（＞60%），能夠適宜在中高位江灘地種植。

結合表2、表3、表4 可以看出，①垂柳、楓香在升金湖灘地的適應性、耐水性最強，生長表現(xiàn)最好，是此類灘地上最適宜的栽培樹種；池杉、中山杉和烏桕略差一些，表現(xiàn)較好；楊樹、薄殼山核桃等樹種表現(xiàn)一般；水紫樹、水杉、江南榿木和楓楊4 個樹種在升金湖灘地適應性差，成活率較低。這個結果與孫啟祥等[2]的研究結果基本一致。落羽杉略有出入，成活率較低，這主要與苗木高度較矮（＜1.5 m），而淹水深度超過苗高的1/2 有關。②重陽木、中山杉、垂柳、楊樹、楓香、薄殼山核桃等樹種在江灘地的適應性、耐水性較好，尤其是垂柳、中山杉、重陽木在低灘地生長良好，說明這3 個樹種有極強的耐水性和適應性；池杉次之。③烏桕、楓楊、香樟在江灘的適應性、耐水性也有很不錯的表現(xiàn)，從表3、表4 中可以看出，在高灘或淹水深度較低時，同樣具有很高的成活率和保存率。④楊樹、垂柳、重陽木、中山杉、楓香、池杉、烏桕等樹種定植成活以后，林木的生長表現(xiàn)相對較為穩(wěn)定，尤其是楊樹、垂柳、重陽木、中山杉、楓香5 個樹種；而水紫樹、楓楊、水杉、江南榿木等樹種定植后，每年林木的生長情況都在變動，后一年比前一年的成活率和保存率有明顯下降，這種變動也可視為樹種在此類灘地上適應性、耐水性差的一種反映。為此，可稱前者為水淹穩(wěn)定型樹種，該類型樹種相對較耐水淹；后者為水淹不穩(wěn)定型樹種，該類型樹種相對不耐水淹。

表2 升金湖各樹種年度成活率（或保存率）統(tǒng)計

表3 新官洲各樹種年度成活率（或保存率）統(tǒng)計

表4 新洲、漳湖、陶寓等地各樹種年度成活率（或保存率）統(tǒng)計

3.3 各樹種造林生長量比較

通過以上造林試驗可以看出，垂柳、重陽木、中山杉、薄殼山核桃具有極強的耐水性，楊樹、楓香、池杉、烏桕、香樟、楓楊在適宜立地下也有較強的適應性，如何評價樹種的適應性。其一要看樹種的成活率和保存率，其二要看樹種的生長情況。

同一樹種不同立地生長量差異的表現(xiàn)，能直觀表達該樹種在不同立地下適應性的能力。

從表5 可以看出，不同海拔楓香生長量有一定差異，升金湖1 號小班（為黃紅壤，海拔15.2～15.8 m，不淹或短期水淹，0～15 d）樹高和胸徑略大于升金湖地塊2 號小班（為水稻土，海拔13.8～14.3 m，淹水15～76 d）；同樣，新官洲1 號小班（沖積土，海拔14.8～15.9 m，淹水0～35 d）樹木高和胸徑要優(yōu)于新官洲2 號小班（沖積土，海拔13.2～14.5 m，淹水34～52 d）。不同立地條件下楓香在相近水淹周期情況下，生長量差異不明顯，如升金湖1 號小班、新官洲1 號小班和新洲小班（沖積土，海拔13.6～14.7 m，淹水15～45 d）在短期水淹的情況下，其樹高和胸徑生長量差異也不大，證明楓香適應性很強。

從表6 可以看出，同一立地不同海拔和不同立地楊樹生長量存在明顯差異。升金湖湖區(qū)土壤板結、透氣性差，楊樹僅在高地略有保存，但生長不良。江灘土壤的結構、質地、肥力均較好，適宜楊樹生長，但低洼或積水，水淹時間較長時，其生長同樣受到抑制，如新官洲3 號小班。

從表7 可以看出，同一立地不同海拔和不同立地中山杉生長量都有不錯的表現(xiàn)，主要差異表現(xiàn)在：①不同海拔高度和水淹時長對中山杉生長量有一定的影響；②低洼積水或水淹時間較長的洼地栽植苗木規(guī)格大的比小的要好；③新造林緩苗期較長，3 年后生長加快。

表5 灘地不同立地條件楓香林生長量統(tǒng)計（2018 年12 月調查）

表6 灘地不同立地條件楊樹林生長量統(tǒng)計（2018 年12 月調查）

從表8 可以看出，不同立地垂柳生長量差異不明顯。說明垂柳樹適應能力較強。

從表9 可以看出，同一立地不同海拔和不同立地烏桕生長量差異不明顯。說明烏桕能耐一定水淹，且具較強適應能力。

從表10 可以看出，同一立地不同海拔和不同立地池杉生長量差異不明顯。說明池杉具較強適應能力。

從表11 可以看出，無論是湖灘地還是江灘地薄殼山核桃的生長量很不理想。經調查，主要是桑天牛成蟲取食其嫩枝而造成的（如新官洲4 號小班，生長幾乎停滯）。因此在灘地大量栽植楊柳地區(qū)，發(fā)展薄殼山核桃應慎重，且應充分做好防治桑天牛和星天牛的工作（如漳湖小班在花費很多人力物力的情況下，才有所好轉）。

表7 灘地不同立地條件中山杉林生長量統(tǒng)計（2018 年12 月調查）

表8 灘地不同立地條件垂柳林生長量統(tǒng)計

表9 灘地不同立地條件烏桕林生長量統(tǒng)計

表10 灘地不同立地條件池杉林生長量統(tǒng)計

表11 灘地不同立地條件薄殼山核桃林生長量統(tǒng)計

從表12 可以看出，由于2018 年較為干旱，重陽木在同為砂質壤土地勢較高的新官洲4 號小班反而不如低洼的新官洲3 號小班生長量大，從而說明重陽木更喜濕潤環(huán)境。高位灘地香樟具有良好的生長表現(xiàn)。楓楊初植密度大有利于其高生長和干型培育。

表12 其他耐水樹種生長量統(tǒng)計

4 結論與討論

從升金湖試驗點各樹種的成活率、保存率和生長狀況綜合來看，垂柳、楓香、中山杉、池杉和烏桕在適宜的立地條件下均有良好生長表現(xiàn)。在持續(xù)淹水第15～42 天，平均淹水深度為20.1 cm，其成活率均為100%。在持續(xù)淹水第45～86 天，平均淹水深度為45.8 cm，其成活率分別為100%、100%、95.7%、93.8%和55.6%；淹水過程中烏桕成活率有個明顯降低過程，而后保持不變。試驗結果證實垂柳和楓香耐水性極強，中山杉和池杉具有較強的耐水性和生長適應性，烏桕表現(xiàn)一般，能夠適宜湖區(qū)高地生長。從新洲、新官洲和陶寓試驗點可以看出，以上5 個樹種在江灘地上的良好表現(xiàn)，在新洲試驗點持續(xù)淹水第60～90 天,平均淹水深度為45.8 cm，成活率分別為95%、98.5%、91.6%、95.7%和95.6%；在新官洲試驗點持續(xù)淹水第29～37 天，平均淹水深度為29.6 cm，楓香、烏桕、中山杉成活率分別為98.5%、85.7%、97.6%；在持續(xù)淹水第34～52 天，平均淹水深度為86.5 cm，楓香保存率為91.4%；在持續(xù)淹水第45～66 天,平均淹水深度為187.6 cm，中山杉保存率為96.8%；在陶寓試驗點中在持續(xù)淹水第38～51 天，平均淹水深度為87.9 cm，垂柳、楓香和烏桕成活率分別為96%、87.0%和60%，其中烏桕成活率較低，這可能與苗木本身質量（細高、瘦弱）有關。綜合來看，無論在江灘還是湖灘，以上這5 個樹種均可作為抑螺防病林造林適生樹種。

楓香不僅是長江流域及其以南地區(qū)的優(yōu)良的經濟型鄉(xiāng)土樹種，而且是三峽庫區(qū)低海拔區(qū)殘存的較典型的落葉樹種之一[6]。本試驗結果表明，楓香的耐水性與垂柳相當，完全適宜在季節(jié)性淹水的灘地種植，可做為長江中下游地區(qū)抑螺防病林造林的優(yōu)良樹種[7-8]。

垂柳、中山杉和池杉的耐水性較強，這與前人的研究結論基本一致[4，6]。烏桕在低位灘地成活率有所下降，而在高位灘地表現(xiàn)良好，適合中高、位灘地栽植，同時烏桕跟楓楊、楓香還具有植物他感作用，對釘螺孳生具抑制作用[10-11]。

楊樹和薄殼山核桃在升金湖灘地持續(xù)淹水第60～90 天,平均淹水深度為81.70 cm，其成活率分別為100%和50%；楊樹前期雖有較高成活率，但后期保存率太低，在湖區(qū)（土壤板結，透氣性差）僅在高地略有保存，和薄殼山核桃一樣，生長不良。從成活率、保存率和生長量等看，江灘地（土壤多為壤土類，土壤的結構、質地、肥力均較好）更適宜楊樹生長；而薄殼山核桃在江灘地造林表現(xiàn)出極強的耐水性，新官洲4 號小班在持續(xù)淹水第21～37 天,平均淹水深度為29.6 cm；漳湖在持續(xù)淹水第45～68 天，平均淹水深度為205.4 cm；陶寓在持續(xù)淹水第38～51 天, 平均淹水深度為87.9 cm，其成活率分別為95%、96.4%、97.7%。因此，這兩個樹種可作為長江中下游地區(qū)江灘地抑螺防病林造林的適生樹種，但要做好病蟲害的防治工作，尤其是薄殼山核桃。

重陽木具有較強耐水性和適應性, 從新官洲和陶寓試驗點栽培來看，無論是在高位灘地還是低洼地均表現(xiàn)出較高的成活率和保存率，且具有良好的生長態(tài)勢。香樟在高位灘地也表現(xiàn)不俗。目前，要改變抑螺防病林單一的樹種結構，必須考慮物種多樣性，應根據多種土壤類型和水位梯度種植8～10 種或更多種樹種，在同一類型下又有規(guī)律地或隨機地混交種植2～3 種喬木[12]。而如何選擇物種間混種的最佳搭配方式及物種之間的兼容性研究已成為目前長江中下游地區(qū)生態(tài)修復中面臨的主要課題。

釘螺孳生的環(huán)境主要是地勢復雜多變的水陸交替濕地，由于這些地區(qū)的土壤長期處于冬陸夏水狀態(tài)，因此，種植在這些土壤上的苗木必須能耐受經常性的洪水和水澇條件[2]。通常優(yōu)先選擇適宜的樹種?？紤]人口壓力和土地匱乏，早期也可選擇一些具有較高經濟回報的速生樹種[7]。隨著長江經濟帶生態(tài)建設中對物種多樣性的更高需求，逐步增加一些適生樹種用于長江中下游地區(qū)生態(tài)修復和抑螺防病林建設已成為必然。

結合試驗建議：垂柳、楓香、中山杉、池杉、烏桕可作為湖灘地造林適生樹種選擇；垂柳、中山杉、重陽木可作為低位江灘地造林適生樹種選擇；楊樹、楓香、烏桕、楓楊可作為中、高位江灘地造林適生樹種選擇。薄殼山核桃有較強的耐水性，但目前受桑天牛和星天牛的雙重危害，生長量受到抑制，不適合與楊、柳混合造林，應做好天牛的防治工作；香樟在高位灘地有良好的表現(xiàn)，但試驗數據單薄，有待進一步觀察。希望以上建議能夠為我國長江中下游地區(qū)生態(tài)修復和抑螺防病林建設的樹種選擇工作提供一定科學依據和參考。