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世界性难题

“水库消落带植被恢复是世界性难题。” 三峡大学库区生态与环境工程技术研究中心教授许文年在接受记者采访时说。

消落带又称消涨带、涨落带，指海洋、河流、湖泊与陆地交错的地带。水库消落带指水利工程因防洪与发电需要而调节水位消长，在水库四周或河道两岸所形成的涨水期期间最高水位线，与枯水期的最低水位线之间的水面消落区域。

资料显示，三峡工程建成以后，根据拟订的“蓄清排浑”的运行方案，三峡水库将在长江高输沙量的汛期开闸放水、冲沙，在输沙量和径流量小的枯水期蓄水，以尽量减少泥沙在库内的淤积。三峡工程冬季蓄水发电、夏季防洪放水，将在库区两岸形成30米水位落差、271.5平方公里的消落带，落差和消落带面积均居世界第一。

许文年说，三峡水库消落带如果长期得不到有效治理，将会带来诸多生态环境问题。如消落区水土流失增加，植被对农村面源污染的消减作用严重下降等；还会加重水库污染和富营养化，并可能导致病原体生物繁殖加快，多种流行性疾病发生和暴发。生物多样性的降低、生态系统功能的退化与丧失，将使三峡库区生态景观、旅游和城乡环境恶化；岸坡稳定性下降，将引发频繁的地质灾害。

作为一个世界性难题，国内外水库消落带生态恢复与综合整治的相关技术研究目前主要集中在3个方面：一是河岸植被消落带的功能和范围界定；二是消落带环境对该区域植被的影响及植物对缓冲环境的适应；三是消落带区域植被恢复与重建和河岸带土地利用及景观规划等。但专家指出，由于这些研究多数是在河流的自然消落带区域或是湖泊湿地的消落带区域完成的，针对大型水库双重消落带的植被重建与综合整治的研究却很少，通过人工选种、育种和驯种以使物种适应消落带区域环境的研究则更少，基本上没有可以值得借鉴的成功经验。为此，国家将三峡库区消落带生态恢复与综合整治技术列入“十一五”科技支撑计划重点项目加以重点研究。

从纯工程治理转向生物治理

长期以来，国内外传统的护岸措施一般以纯工程措施为主，多采用浆砌或干砌块石、现浇混凝土、预制混凝土块体等结构形式，如前苏联的卡克霍夫水库等。我国嫩江部分堤防护岸及黑龙江泥河水库护坡也采用了混凝土技术。这种技术在保持岸坡的稳定性、防止水土流失以及保证防洪安全等方面起到了一定的作用，但也在不同程度上对景观环境和生态产生了不良的影响，造成水体与陆地环境恶化和生态破坏。

专家介绍说，随着生态问题越来越受到人们的重视，国内外工程技术人员已开始研究生态型护岸技术，并提出多种结构形式的生态型护岸技术。我国工程技术人员针对不同岸坡特点也总结出了一些常用的生态型护岸技术，如植草护坡技术、三维植被网护岸技术和防护林护岸技术等，并且在工程护岸技术中引入了生态恢复理论，逐步从纯工程治理护坡转向生物治理护坡。

植草护坡技术主要是利用植物地上部分形成堤防迎水坡面的软覆盖，减少了坡面的裸露面积与坡面土壤的直接接触面积，起到消能护坡作用。而利用植物根系与坡面土壤的结合，可改善土壤结构、增加坡面表层土壤团粒体、提高坡面表层的抗剪强度，有效地提高了迎水坡面的抗蚀性，减少了坡面土壤流失，保护了岸坡。这些技术已经应用于我国多个大型水利工程的护坡治理，取得了预期效果。

但许文年也坦言，由于生态系统类型的多样性、地质与土壤结构的复杂性、植被生长环境的恶劣性、生态功能需求的多重性、适宜物种的稀少性和经济利益与生态环境效益的矛盾性，库区消落带植被生态恢复的难度不小。

“实战”获成功

我国消落带植被恢复和资源利用研究起步较晚，对于三峡库区消落带植被生态恢复与重建的研究也是近几年才刚刚开始。三峡大学戴方喜等通过分析消落带特征及其与植被的关系，提出了库区消落带梯度修复概念，明确了消落带梯度生态修复的研究目标、研究内容以及要解决的关键问题，为构建健康运行的库区生态系统提供了一种新思路。中科院植物园王勇等从水利建设与环境保护的关系、三峡水库管理与库区景观建设的需要入手，提出解决三峡水库消落带问题的关键是重建消落带植被并恢复其功能。三峡大学陈芳清等研究了密度对濒危物种疏花水柏枝幼苗存活与生长的影响，三峡濒危植物疏花水柏枝的回归引种和种群重建等方面的问题。这些研究为破解三峡库区消落带植被重建难题奠定了基础。

许文年表示，消落带生态恢复需要解决的关键问题之一是消落带植物的遴选，要筛选大量的能适应消落带新的生态环境、满足各种生态系统功能的植物种类。破解消落带植被重建难题，既要找到夏季耐旱、冬季耐淹、抗冲刷的水陆两栖植物，又要想办法固住一定量土壤供植物扎根生长。为此，研究人员对三峡库区未来消落带植被构成、土壤组成和土壤动物进行了调查，进行了消落带植物的遴选、繁殖和耐水淹机理研究，引种栽培了消落带植物20余种，对这些植物的耐水淹机理从种群生态学、形态结构、生活史、生长发育动态、生理生化等方面开展了研究，同时开展了消落带植被恢复应用技术体系研究。

研究人员经过5年多反复试验，选定10多种两栖植物，开发出专用防冲刷生态护坡水泥设施。2006年5月，在三峡库区、清江隔河岩水库进行栽植试验。一年多过去了，2种草本植物、3种灌木显现出顽强的生命力，目前长势良好，表明其适应在三峡库区消落带生长，且所构建的植被与水生生物之间形成了良好的生态关系。研究人员表示，三峡库区消落带植被重建“实战”初战告捷，为三峡库区环境、经济、社会的可持续发展和三峡水库的永续利用提供了科技支撑。