作者:董树斌 来源: 中国科学报 发布时间:2026-8-13
选择字号:
如何拯救湿地公园里“淹死”的乔木

 

湿地中的乔木因缺氧死亡。董树斌/摄

■董树斌

日前,正是北京林木繁盛的季节,但北京金盏淀湿地公园的游客发现,岸边成片的杨树、槐树和银杏非但没有如期抽枝展叶,反而枝条枯槁、树皮剥落。

湿地公园本该是水草丰茂、生机盎然之地,为何反而成了乔木的“坟场”?在反复踏勘与生理学检测后,结论逐渐清晰——这些乔木是被过高水位和长期浸泡“淹死”的。换句话说,它们是被水“憋”断了气。

“缺氧浩劫”是如何造成的

金盏淀湿地公园地处永定河冲积扇前沿,地下水位较浅,加之近年生态补水与雨洪调蓄工程,园内常年积水区扩大,地表涝渍时间显著延长。原本设计为“林水相融”的景观带,如今却出现了“枯木带”。杨树、槐树、银杏、油松、白皮松……这些均是华北平原常见的乡土或引进造林树种,却表现出相似症状:叶片黄化、萎蔫,即便在春季也难返青;枝条顶端枯萎,形成“干梢”;根系变黑、腐烂,丧失抓地力,大树容易被风吹倒;树干基部出现流胶、裂缝,并伴有异味气体冒出。

园林养护人员曾尝试排水、修剪、打药,但收效甚微。真正的原因在地面之下,根系正经历着一场看不见的“缺氧浩劫”。

植物根系是高度耗能的活性器官。当土壤孔隙被水完全填充,氧气扩散速度骤降为空气的万分之一。这种缺氧环境对绝大多数旱生或中生木本植物而言,无异于生理绝境。在正常有氧条件下,根系细胞通过线粒体氧化磷酸化,将葡萄糖彻底分解为二氧化碳和水,并释放大量三磷酸腺苷。一旦缺氧,根系被迫启动无氧呼吸途径——乙醇发酵或乳酸发酵。

这一代谢“应急方案”不仅每分子葡萄糖仅净产两个三磷酸腺苷(仅为有氧呼吸的1/20至1/18),还会产生乙醇、乙醛、乳酸等对细胞具有直接毒性的中间产物。这些毒素在根细胞内积累,破坏膜脂双分子层,使蛋白质变性,导致根尖分生组织坏死,吸收根大量脱落。因此也可以说,水淹之下的树是被毒死的。

有氧呼吸每摩尔葡萄糖产生约32摩尔三磷酸腺苷,而无氧呼吸仅有2摩尔。能量供应的断崖式下跌,直接冲击根系主动运输能力。一旦能量告急,根系无法维持细胞内外的离子浓度梯度,导致钾离子外渗、钠离子和钙离子失衡,渗透压调节失灵,即便土壤中水分充沛,也无法被根系有效带入体内。于是出现一个反常识的景象:树体“生理干旱”——明明脚下有水,却渴死在水中。

长期淹水还引发根际微环境剧变。厌氧微生物大量繁殖,分解有机物产生硫化氢、甲烷、丁酸等有毒还原性物质。更致命的是,在强还原条件下,土壤中铁、锰等金属元素被还原为可溶性的低价态离子(亚铁离子、二价锰离子)。根系被动吸收这些过量重金属离子后,细胞内亚铁离子与过氧化氢反应,生成强氧化性的羟基自由基,攻击植物的脱氧核糖核酸和膜脂,加速细胞衰老与死亡。

“自身毒素+能量枯竭+外源毒物”三重打击,最终使根系失去吸收功能,整株植物在数周至数月内不可逆转地衰亡。

湿地公园不能强行填充为“水上森林”

并非所有树木都如此“怕水”。在植物进化史上,水淹生境催生了一批“湿生高手”,垂柳、枫杨、池杉、水松等具备通气组织,能将氧气从地上部分运输至根部,同时根系具有较高的乙醇脱氢酶活性,能快速代谢无氧呼吸产物。

然而,槐树、杨树、银杏、松树属于耐涝性中等或较弱的类别,适应排水良好、通气疏松的土壤环境。它们的根系缺乏通气组织,木质部导管对气泡栓塞敏感,淹水后形成层活动迅速减弱,韧皮部运输受阻。尤其是银杏作为古老的裸子植物,其根系对缺氧极其敏感,水淹超过72小时即出现不可逆损伤。

这一事件绝非孤例。近年来,全国各地湿地公园建设如火如荼,却普遍存在“绿化思维”惯性——片面追求绿量、林冠线和乔灌草结构,将本应属于河漫滩、浅水区的生态位强行填充为“水上森林”。这是对人居美学的一厢情愿,也是对植物生理规律的无视。

真正的湿地核心功能在于水文调节、水质净化和生物多样性维持,而这些功能更多依赖挺水植物、浮叶植物和沉水植物,而非木本植物。盲目种植乔木,不仅养护成本高昂,且一旦死亡,腐烂的根系还会污染水体,释放有机物和病原菌,造成二次生态风险。

如何拯救金盏淀枯树林

基于金盏淀现状,笔者提出以下分层对策,既尊重科学,也兼顾景观需求。

首先要紧急清理,断舍离、控病源。立即清除所有已确认死亡或濒临死亡的乔木,连同腐烂根系一并挖除,并对土壤进行翻晒或换填,降低厌氧菌负载。对尚存活力的树木,开凿深20至40厘米的放射状排水沟,人工加速落干,并施以过氧化钙颗粒,释放缓释氧,缓解根际缺氧。

其次是分区栽植,以水定树、以地选种。远离常水位线(距水面≥5米,高差>1.5米),可保留耐旱或中性树种,如国槐、白蜡、栾树,但需控制密度,避免过度荫蔽。在间歇涝渍区(季节性淹水<30天),选择耐湿乔木,如垂柳、旱柳、枫杨、榆树,它们可在短暂淹水下存活;同时搭配柽柳、紫穗槐等灌木。在常年水线边缘(淹没期>3个月),彻底放弃乔木,回归湿生草本群落。推荐种植芦苇、香蒲、水葱、鸢尾、千屈菜、泽泻等本土湿生物种。它们根系通气发达,能净化水质,并为鸟类、两栖类提供栖息场所,生态效益更佳。

最后在湿地关键节点设置地下水自动监测仪,实时掌握水位波动,建立“水位-树种-生长量”数据库。当连续7天水位超过特定树种耐受阈值时,启动临时强排或人工补氧措施。每年冬季枯水期进行底泥疏浚,减少有机物累积,从根源降低厌氧风险。

金盏淀的枯树告诉我们,湿地公园生态绿化不直接等于种树,更不等于把陆地风景照搬到水里。湿地有湿地的特征,那是芦苇摇荡、蛙鸣阵阵、水鸟掠过……

(作者系北京林业大学副教授)

《中国科学报》 (2026-08-13 第3版 综合)
 
 打印  发E-mail给: 
    
 
相关新闻 相关论文

图片新闻
旅行者2号快没电了,“大爆炸”续命1年 为“百草之王”精准育种开启分子阀门
在喜马拉雅山野找寻高原密码的追荞人 狗能识别人类的恐惧与悲伤
>>更多
 
一周新闻排行
 
编辑部推荐博文