长江三峡工程正式运行以后,库区受到水库周期性水位调度的影响,形成了大面积周期性出露与淹水的消落带。由于库区水文的大幅度、反季节周期性变化,库区消落带内的原有植物因不能适应生境的巨大变化而逐渐死亡,导致库区消落带出现了许多严峻的生态环境问题,威胁着三峡工程的持续、安全运行,急需进行生态修复。人工林构建能够快速恢复库区消落带上部的植被,稳固库区消落带的土壤,提高消落带最后一道屏障的缓冲功能,是修复库区消落带环境的可行方法。树木在消落带出露期的生长能够吸收径流和土壤中的营养元素,同时也能在水淹期间腐烂分解再次释放这些营养元素,对库区水环境产生影响。因此,研究消落带人工林构建后的生长、叶片分解及适宜的管理措施具有十分重要的意义。本研究通过将前期实验中筛选出的具有较好耐淹性的落羽杉(Taxodium distichum(Linn.)Rich.)、池杉(Taxodium ascendens Brongn.)和旱柳(Salix matsudana Koidz.)在三峡库区消落带上部165 m~175 m区域进行种植,研究人工林中3种主要树木经历多个周期水淹后的生长状况(叶片产量)、水淹期间叶片分解所产生的养分负荷情况、影响叶片分解的因素(水淹深度、水温、叶片质量)以及削减树木叶片被水体淹没的总生物量的方法。得到的主要研究结果如下:(1)2015年7月,树木经历三个周期水淹后,中度淹没胁迫(170 m)和深淹胁迫(165 m)组落羽杉的净光合速率未恢复至对照组水平(175 m),分别比对照组显著降低39%和25%。气孔导度的降低与树木叶片中的光合色素含量减少是造成中度淹没胁迫组净光合速率降低的主要原因,而非气孔限制因子则是导致深淹胁迫组净光合速率降低的主要因素。此外,恢复时间较短也是导致其净光合速率降低的主要原因。与落羽杉的变化不同,中度淹没胁迫和深淹胁迫组池杉的净光合速率和色素含量均恢复至对照水平。在旱柳叶片中,中度淹没胁迫组的净光合速率和色素含量均恢复至对照水平,而在深淹胁迫组中,尽管其色素含量恢复至对照水平,但其净光合速率未恢复至对照水平,其原因主要是受到非气孔限制因素的影响。中度淹没胁迫和深淹胁迫组落羽杉、池杉的胸径(DBH)、树高(TH)随着海拔的降低而逐渐减小,其枝条数量显著低于对照组。中度淹没胁迫和深淹胁迫组旱柳的DBH和TH均显著低于对照组。水淹导致三树种的胸径和树高相对生长速率显著降低,但仍为正增长。落羽杉和旱柳的DBH、TH、冠幅与其净光合速率显著相关,但池杉的DBH、TH、冠幅与净光合速率的相关性不显著。落羽杉、旱柳对照组的叶片产量显著高于中度淹没胁迫和深淹胁迫组,而池杉的叶片产量随海拔的降低呈逐渐下降趋势。在相同处理组中,落羽杉和池杉的叶片产量显著高于旱柳的叶片产量。(2)三峡库区消落带人工林三个主要树种在不同海拔的水淹胁迫程度不同,导致叶片初始元素含量相互之间差异显著。在第一批样品中(开始于2015年9月20日,共分解179天),三树种叶片在海拔165 m的干质量损失率显著高于其在175 m的干质量损失率(165 m旱柳除外)。第二批样品中(开始于2015年10月5日,共分解138天),三树种叶片在海拔170 m的干质量损失率均显著高于175m。在相同批次相同海拔中,落羽杉和池杉叶片的干质量损失率显著低于旱柳叶片。此外,第一批海拔165 m和第二批海拔170 m的落羽杉叶片C、N、Ca释放率、池杉叶片N和Ca释放率以及旱柳叶片Ca释放率均显著高于其在175 m的释放率。落羽杉和旱柳叶片的干质量损失率和叶片初始C/P的比值有关,而池杉叶片的干质量损失率与叶片初始K、Mg含量有关。叶片的元素释放率与干质量损失率显著相关(旱柳叶片K除外)。三树种叶片C、N、P释放率与叶片初始P元素含量、初始C/P、N/P比值有关。在养分释放负荷方面,由于受到叶片产量和元素释放率的影响,第一批和第二批处理中,海拔175 m三树种叶片释放的C、K负荷均显著高于其余海拔处理;而第一批中海拔165 m池杉叶片释放的N负荷和旱柳叶片释放的Mg负荷以及第二批中海拔170 m落羽杉叶片释放的N、P、Ca负荷和池杉叶片释放的N负荷则显著高于海拔175 m。C负荷是树木叶片分解产生的最大养分负荷。(3)不同水淹深度显著影响树木叶片分解期间水体的温度、pH值、溶解氧含量和电导率。与落羽杉和池杉叶片相比,旱柳叶片具有较高的初始N含量和较低的C、木质素含量及C/N、木质素/N比值。水淹深度对落羽杉、池杉、旱柳叶片的分解和元素释放均有显著影响。落羽杉、池杉、旱柳叶片在0.2 m和2 m水淹组的分解速率和C、N、P释放速率均高于对照组(CK,未水淹),且在相同水淹深度下,阔叶植物旱柳叶片的分解速率和C、N、P释放速率均大于针叶植物落羽杉和池杉叶片。落羽杉、池杉、旱柳叶片在0.2 m和2 m水淹组的C、N、P释放量均显著高于对照组。在相同水淹深度下,落羽杉和池杉叶片N、K释放量显著小于旱柳叶片。分解期间树木叶片的干质量残留率及N、Ca、Mg含量受到水淹深度的影响较大。(4)水淹初期不同海拔的水体温度对落羽杉、池杉、旱柳叶片的分解和元素释放有显著影响。旱柳叶片的初始质量显著高于落羽杉和池杉叶片,表现为具有较高的N含量和较低的C、木质素含量及C/N、木质素/N比值。落羽杉、池杉、旱柳叶片在20℃和24℃处理组的分解速率和C释放速率高于17℃处理组,且在相同温度下,阔叶植物旱柳叶片的分解速率和C释放速率均高于针叶植物落羽杉和池杉叶片。落羽杉、池杉、旱柳叶片在20℃和24℃处理组的C、K(池杉除外)释放量均显著高于17℃处理组。在相同温度下,落羽杉和池杉叶片N、K释放量显著小于旱柳叶片。(5)3种修枝强度处理对三峡库区消落带人工林三个主要树种在落干期恢复阶段的净光合速率没有产生显著性影响,但对3个主要树种的比叶面积和生长影响显著。相对于对照组CK,修枝能够显著提高海拔175 m落羽杉(仅轻度修枝处理)、池杉和旱柳的比叶面积。与树木在175 m的变化不同,轻度修枝(T1)对海拔170 m池杉的比叶面积无显著影响,但中度修枝(T2)显著提高了池杉的比叶面积。修枝对海拔170 m和165 m处落羽杉和旱柳的比叶面积无显著影响。与比叶面积变化不同,修枝处理对海拔175 m池杉、落羽杉和旱柳的地径、胸径、树高、冠幅没有显著性影响。轻度修枝处理(T1)对海拔170 m和165 m的落羽杉、池杉和旱柳的地径、胸径、树高、冠幅及枝条数量没有显著性影响,但中度修枝(T2)下海拔170 m旱柳的地径显著低于轻度修枝处理组(T1)。综上所述,长时间周期性深淹胁迫显著抑制三种树木的光合(池杉除外)和生长,但三树种均能在消落带上部水淹环境中持续性生长,并产生大量叶片;在水淹期间,不同海拔的水淹环境对三树种叶片的分解和部分养分的释放有一定的促进作用,C负荷是树木叶片分解产生的主要养分负荷,其在高海拔的负荷大于低海拔。较深的水淹处理、较高的水体温度和叶片质量对树木叶片的分解和养分释放均有一定的促进作用。175 m三种树木可以进行重度修枝处理,而170 m和165m的池杉和旱柳可以进行轻度修枝处理,落羽杉则可进行中度修枝处理。三树种则可进行轻度修枝处理以减少叶片产量,进而减少其分解带来的不利影响。