三峡水库是当今世界最大的峡谷型水利工程，根据“蓄清排浊”的运行方案，水库的水位在145~ 175 m之间变化，在库区内形成了落差达30 m、面积达350 km²的消落带。三峡库区消落带面积大、水淹时间长(部分消落带水淹时间长达6个月)，具有“冬水夏陆”的特点(王海锋等，2008)。消落带是库区泥沙、有机物、化肥和农药进入水库的最后屏障，是陆地生态系统与水生生态系统之间的过渡地带，更是生态环境脆弱的地带(冯大兰等，2006; 2008; 刁承泰等，1999)。消落带的治理备受关注，也成为后三峡建设的重点。以植被措施为主进行三峡库区消落带治理具有低成本、可持续、能有效改善生态环境等诸多优点而受到广泛重视。但是，三峡水库周期性的水位变化，导致土壤环境在轻度干旱和完全被水淹没状态间周期性地剧烈变化，大多数植物因难以承受完全淹没而死亡。

近年来，以三峡库区内的芦苇(Phragmites communis) (冯大兰等，2006)，落羽杉(Taxodium distichum)和池杉(Taxodium ascendens)以及湿地松(Pinus elliottii)和枫杨(Pterocarya stenoptera) (李昌晓等，2005; 2008; 2010a; 2010b; 2010c)，秋华柳(Salix variegata) (罗芳丽等，2007; 张艳红等，2006)，狗牙根(Cynodon dactylon)(谭淑端等，2009)为研究对象，通过室内模拟试验研究了这些植物的耐淹性，为利用生物措施治理三峡库区消落带奠定了良好基础。但这些植物在三峡水库蓄水期间，长期经受深水浸泡，退水后还能否正常发芽生长的观测研究却鲜有报道。贺秀斌等(2007)的调查发现：在超过10 m水深下淹没长达6个多月后消落带内地上植被全部窒息死亡，而桑树(Morus alba)在被11 m的深水淹没过的区域内均生长较好，且在三峡水库145 m水位处(水位波动较大)可保持枝叶的正常生长。另据姚芳等(2004)的调查，受淹20天的成林桑树不会死亡，这在其他旱地植物中实属罕见。

10月份开始蓄水后水体中的泥沙沉积在消落带内，使得消落带土壤肥沃，4—5月退水后消落带内水热条件适宜十分适合植物生长，消落带内杂草异常繁茂，水库蓄水时一并进入水体，成为水体污染和富营养化的重要原因之一。因此，在消落带内栽植一种具有利用价值、在蓄水前农民可以收割利用而且耐水淹的植物已经成为目前三峡水库消落带治理的关键。桑树耐刈割、营养价值高、可作为饲料，也具有一定的耐淹性(贺秀斌等，2007; 姚芳等，2004)，可作为治理消落带的首选植物品种。为了探讨桑树的耐淹性，为利用桑树治理消落带提供依据，本研究选择位于三峡库区的重庆开县渠口镇的消落带，于2010年3月下旬栽植1年生桑树实生苗进行耐淹试验。

试验区位于重庆市开县渠口镇小河村的消落带内，试验区中心坐标为108°28′27(23—31.4)″ E，北纬31°7′37(31.6—41.8)″ N，海拔高度在157~175 m之间，面积10 hm²。该地属于四川盆地(东部)丘陵区，属中亚热带湿润季风气候区，年平均气温18.5 ℃，≥10 ℃的积温为6 052 ℃，极端最高气温42 ℃，极端最低气温-4.5 ℃。多年平均日照时数为1 463 h，较长江流域同纬度地区少600 h。多年平均年降水1 225 mm，最大年降水量为1 673.4 mm，最少年降水量为916.8 mm，其中春季占27%，夏季41.3%，秋季27.2%，冬季4.5%。试验区以被淹没的水稻田为主，少部分是坡地，土壤类型为水稻土。

2010年1月至3月下旬，随着三峡水库水位下降，试验区内不同高程的消落带土地逐渐露出，在157~175 m高程范围内栽植了1年生桑树实生苗10 hm²，造林密度为7.5万~15万株·hm^-2，当年调查的造林成活率达到95%以上，其中在166.8~175 m高程范围内种植的1年生桑苗有23块(面积6 683.7 m²)。桑苗耐刈割、营养价值高、可作为饲料，因此，2010年6月下旬开始当桑苗高达到80 cm后进行刈割，作为饲料直接喂养家畜或制作成青贮饲料。2010年9月底三峡水库水位上涨前再进行刈割，这样可以防止植物枝叶进入水体成为富营养化之源。但部分试验地块因水库水位上涨过快未及时刈割，以保留秋枝的状态淹入水库。至2010年11月2日试验区水位达到175 m时，整个试验区(消落带)内种植的桑苗全部进入水体之中，遭受没顶水淹(表 1)。2011年5月1—5日，三峡水库水位降至157 m以下后，对试验区内遭受没顶水淹的桑苗萌发情况进行调查。

表 1 不同高程消落带饲料桑的淹没时间 Tab.1 The drowned time of mulberry seedlings along the water-fluctuation belt under different elevations

表 1 不同高程消落带饲料桑的淹没时间 Tab.1 The drowned time of mulberry seedlings along the water-fluctuation belt under different elevations

对167~175 m高程范围内的23块桑苗种植地进行全面抽样调查，抽样比率达到20%，即在每个地块调查时按顺序每5行调查一行，分行统计已萌芽展叶的留茬植株数和总留茬植株数，以地块内萌芽展叶的留茬植株数占留茬植株总数的百分比作为调查地块的萌发率。试验区23块不同高程的桑苗种植地的萌发率调查结果见表 2。在计算不同高程范围内的平均萌发率时，以该高程范围内各地块的面积为权重，采用面积加权平均值作为平均萌发率。

表 2 桑苗萌发率调查结果 Tab.2 Investigative results on the germination ratio of mulberry seedlings

表 2 桑苗萌发率调查结果 Tab.2 Investigative results on the germination ratio of mulberry seedlings

由表 2可见：利用面积加权法计算出的170~175m高程范围内桑苗平均萌发率为62.6%。本次调查时只统计已发芽并露出地面的植株，并未对根系完好、尚未发芽的植株进行统计，尤其在一些高程较低、退水时间还未达到1月的试验地，存在有根系保存完好、尚未萌芽的植株。随着时间的推移，试验区桑苗的萌发率有可能会有进一步提高。

170~175m高程范围内各高程上桑苗的萌发率统计数据见表 3。在170~175 m高程范围内桑苗的萌发率随高程的降低而降低，即随着水淹深度和水淹时间的增加桑苗的萌发率逐渐降低。如在174~175 m的高程范围内经面积加权平均后的萌发率为85.7%，调查地块最高的萌发率可达94.8%，最低的也有78.6%。在173~174m高程范围内面积加权平均萌发率为82.9%，最高可达95.9%，最低为61.9%。在175~173 m范围内桑苗的面积加权平均萌发率在80%以上。一个淹水季节的淹没试验表明：在173~175 m高程范围内种植的桑苗在经历90~100天的没顶水淹后，仍能正常萌发。但在170~173 m高程范围内，桑苗萌发率的面积加权平均值依次为43.0%，30.3%，29.4%，均未超过50%，调查中发现172~173m高程的试验地块中最高萌发率可达到57.8%, 171~172 m高程范围内最高萌发率高达73.5%，170~171 m高程范围内最高萌发率也可达74.7%。可见在170~173 m高程范围内的桑苗萌发率不均匀，即使在同一试验地块中桑苗的萌发也明显呈斑块状分布。在170.6 m高程的一块试验地中，桑苗在经历120天的水淹后平均萌发率仍然高达74.7%，而且分布均匀，调查时平均新萌发苗高已达60 cm。可见170~173 m高程范围内水淹后桑苗萌发率分布不均，有些地块萌发率高，有些地块萌发率低，造成这种现象的原因还有待进一步研究。

表 3 170~175 m高程范围内各高程上桑苗的萌发率 Tab.3 Statistics on germination rate under the elevation between 170 m and 175 m

表 3 170~175 m高程范围内各高程上桑苗的萌发率 Tab.3 Statistics on germination rate under the elevation between 170 m and 175 m

表 4为坡地和水稻田种植的桑苗在水淹后的萌发率调查表。

表 4 不同高程坡地、水稻田桑苗的萌发率 Tab.4 Statistics on germination ratio under slopes and paddy fields of different elevations

表 4 不同高程坡地、水稻田桑苗的萌发率 Tab.4 Statistics on germination ratio under slopes and paddy fields of different elevations

从表 4可知：174~175 m高程的坡地(3，4号地块)平均萌发率高达92.7%，173~174 m高程的坡地(5，6号地块)平均萌发率达到了81.9%，171~172 m高程的坡地(11号地块)平均萌发率也达到了73.5%，坡地上桑苗的萌发率也呈现出随高程的降低而下降的趋势。

利用各地块调查的原始资料采用多重比较后得出，在高程相近的情况下，174~175 m高程范围内坡地上种植的桑苗水淹后平均萌发率达92.7%，较原水稻田种植桑苗的平均萌发率80.8%高11.9%(P < 0.05)。

173~174 m高程范围内坡地上种植的桑苗水淹后平均萌发率为81.9%，较原水稻田平均萌发率61.9%高20%(P < 0.05)。171~172 m高程范围内坡地上种植的桑苗水淹后平均萌发率为73.5%，较原水稻田萌发率33.3%高出了40.2% (P < 0.05)。坡地种植的桑苗水淹后萌发率与水稻田种植的桑苗萌发率之间差异显著(P < 0.05)。171~174 m高程范围内坡地上种植的桑苗在水淹后面积加权平均萌发率为85.3%，而原水稻田的萌发率为50.1%，相差35.2%，差异显著(P < 0.05)。可见微地形对水淹后桑苗的萌发率有较大影响，为了提高桑苗水淹后的萌发率，在消落带内可以将桑苗栽植在坡地上。同时在原水稻田内种植桑苗时应该在栽植前进行土地整理，形成容易排水的缓坡地或开排水沟，这样在水库水位下降后，能迅速排除土壤中的积水，提高土壤温度和土壤通透性能，这有利于防止桑苗烂根死亡，提高萌发率。

桑苗是一种耐刈割的高品质饲料，在三峡水库蓄水前将桑苗刈割后可以制作成干饲料或直接喂养家畜，尽可能减少植物残留物进入水库，以达到减少植物残体污染水库水体的目的。在试验过程中有部分试验地在三峡水库蓄水前没能及时收割，带着秋枝一起被水淹没。由表 5可知：保留秋枝梢的桑苗在水淹后萌发率仍然有随着高程的降低、淹没时间的延长而逐渐下降的规律。生长秋枝的桑苗萌发率明显高于没有秋枝的萌发率。如173.5 m原水稻田种植的有秋枝生长的桑苗萌发率达95.9%，而没有秋枝的桑苗萌发率为61.9%，前者比后者高34%。在高程为172 m的原水稻田中，有秋枝生长的桑苗萌发率为57.8%，未保留秋枝的萌发率只有37.1%，前者比后者高20.7%。上述2个高程上有秋枝的加权平均萌发率为81.7%，没有秋枝生长的加权平均为43.6%，前者比后者高38.1%，差异显著(P < 0.05)。即使在淹没时间更长的166.8~169.3 m高程范围内，保留秋枝的4块试验地萌发率分别为44.5%，34.7%，58.8%和92.0%(表 2)，170 m高程以下的种植在原水稻田未留秋枝的桑苗萌发率低于40.2%。在水淹前1个月进行刈割，不但能长出秋枝，还能有助于刈割伤口的愈合和根系的进一步发育，这将减少腐烂菌通过刈割伤口进入根系的机会，从而提高桑苗的萌发率。另外，完全水淹条件下, 植物遭受的最大胁迫是氧气供应减少, 导致无氧呼吸加剧, 碳水化合物的利用效率降低, 加速体内营养物质的消耗(Gibbs et al., 2003)，保留秋枝有可能增加被淹植物体内的营养物质，因此可以认为在水库蓄水前保留一定的秋枝，对提高桑苗被淹没后的萌发率有积极作用。

表 5 保留秋枝与未保留秋枝的桑苗水淹后的萌发率 Tab.5 Statistics on germination ratio of mulberry seedlings keeping and not keeping fall branches after drowned

表 5 保留秋枝与未保留秋枝的桑苗水淹后的萌发率 Tab.5 Statistics on germination ratio of mulberry seedlings keeping and not keeping fall branches after drowned

157~166 m高程范围内的试验地水淹时间超过150天，调查时试验桑苗未见发芽展叶，几乎全部死亡。初步认定，1年生桑树实生苗耐水淹时间的临界点为小于150天。在调查中发现，试验区内161.8 m高程处生长有1株多年生的桑树(树龄在5年以上)，随着三峡水库近3年的蓄水，该株桑树已经历了3次重复没顶水淹，去冬今春的水淹深度更是达到了13.2 m，淹没时间长达214天。该桑树每年退水后前1年生长的枝条几乎全部枯死，但在根茎部仍然萌发长出了新枝，并展叶形成新的树冠，可见根系发达的多年生桑树被淹没后地上部分即使枯死，也有可能通过根孽或在根茎处萌发出新芽，形成丛生的桑树。本试验中通过对桑苗进行刈割，促进根系发育生长，有利于桑树耐淹性能可进一步提高。因此，在消落带内培育根系发达的桑苗是扩大桑树在消落带内栽植范围的有效措施。

1) 桑树具有极强的耐水淹特性。根系发达的多年生桑树在水淹13.2 m、水淹时间214天后，仍能存活并发芽展叶，形成新的树冠。而1年生桑树实生苗耐水淹时间的临界点为小于150天。

2) 在170~175 m高程范围内种植的1年生桑树实生苗生长6个月、经过1~2次刈割后被淹没，在经历90~118天的没顶水淹后，仍能正常萌发，萌发率达62.6%，其中173~175 m高程桑苗萌发率达80%以上。在170~173 m高程范围内，经历120天的水淹后，桑苗的平均萌发率未超过50%，但该高程范围内部分地块的萌发率可达70%以上，且萌发苗分布均匀，长势良好。桑苗的萌发呈斑块状，萌发桑苗在地块内分布不均，其原因还需进一步研究。

3) 微地形和保留秋枝对桑苗水淹后存活且提高萌发率有显著影响，坡地种植的桑苗萌发率明显高于在原水稻田种植的萌发率，被淹前生长有秋枝的桑苗萌发率明显高于刈割后未长秋枝就被淹没桑苗的萌发率，且差异显著。为了提高桑苗水淹后的萌发率，在消落带内种植桑树时可以将桑苗栽植在坡地上，或在原稻田上挖掘深沟，以利于尽快排除渍水。同时应该调整桑苗的刈割时期，使桑苗在被淹没前生长有一定的秋枝，保证淹没前刈割伤口愈合，这对提高桑苗萌发率有积极作用。初步确定的刈割时期为水淹前1个月。

4) 桑树虽然是一种耐淹性强、饲料价值高的树种，但其耐淹没的极限范围(淹没深度和淹没时间)还有待进一步研究，淹没前桑树的生长状况对其耐淹性的影响，桑树根系中营养物质和各种激素等对其耐淹性的影响，以及桑树耐淹机制方面的研究尚属空白，有待进一步深入研究。