寧陜縣城區(qū)泥石流地段植被恢復(fù)模式探究

張書暉　張　波

摘要通過對寧陜縣城區(qū)泥石流地段自然環(huán)境特點和林地退化現(xiàn)狀進行分析，以泥石流發(fā)生地段為探討對象，選定城區(qū)中街王家灣為研究試驗區(qū)域，選擇10余種適應(yīng)于泥石流地段植被恢復(fù)的喬、灌、藤植物種類，并根據(jù)不同立地條件，營造喬、灌、藤組合的林草、果草、藤草等生態(tài)型復(fù)層植物群落。結(jié)果表明：喬灌藤混交、喬果(經(jīng)濟果木)混交、喬草混交、喬糧間作等模式取得了良好的社會、經(jīng)濟、生態(tài)效益。

關(guān)鍵詞泥石流地段；植被恢復(fù)模式；陜西寧陜

中圖分類號S731.9文獻標(biāo)識碼A文章編號 1007-5739(2009)01-0027-02

寧陜縣城區(qū)泥石流地段是秦嶺山區(qū)森林植被退化典型的區(qū)域之一，主要分布于中街王家灣和下街后山，其中王家灣地段泥石流最為典型，面積較大，泥石流面積占林地面積的60%以上。20世紀90年代以前，這些地方全部是陡坡耕地和宜林荒山，退耕還林和“天保”工程實施后，陸續(xù)退耕進行荒山綠化，因立地條件的差異，成活率和保存率很低，有少量的板栗園和人工油松呈塊狀外，其他都是天然更新的雜灌植物，泥石流災(zāi)害發(fā)生后，生物多樣性程度降低，抗逆性減弱，生物生產(chǎn)量低，層次結(jié)構(gòu)單調(diào)，林地植被受干擾后難以自行恢復(fù)，不利于林地植被和土地生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)與轉(zhuǎn)換，抗蝕防護性能削弱，生態(tài)環(huán)境的基礎(chǔ)薄弱，使整體生態(tài)環(huán)境脆弱退化。

此外，在坡面降水的徑流集水路徑上，愈是流程接近相對基準，則匯流流速愈大，沖蝕和土層表面剝蝕力愈大，原有坡面森林植被護坡能力弱，受侵蝕的坡面沖積土流失，細石礫、中石礫殘留裸露，整個坡面中軸線變短，因坡度增加而變化速率劇增，山地的坡度、土層厚度、土質(zhì)、侵蝕、裸巖比例限制程度增加。為防止水土流失和土質(zhì)的退化，其主要措施就是進行林地恢復(fù)植被，改善生態(tài)環(huán)境，促進該區(qū)域的社會、經(jīng)濟、生態(tài)可持續(xù)發(fā)展。泥石流地段地處寧陜縣城區(qū)周邊地區(qū)，土壤不斷沙化，巖石裸露，結(jié)構(gòu)極不穩(wěn)定，如果再有強降雨，發(fā)生滑坡、泥石流的可能性極大，將對寧陜縣城區(qū)及周邊地區(qū)構(gòu)成更嚴重的威脅?，F(xiàn)將泥石流地段植被恢復(fù)模式試驗總結(jié)如下。

1材料與方法

1.1試驗地段概況

試驗地段位于王家灣，海拔850～1250m，屬亞熱帶干熱河谷氣候，干濕季分明，年均降水量899.1mm(主要集中在雨季6～10月)，年均氣溫12.3℃，熱量充足，≥10℃的年活動積溫為3839℃。年蒸發(fā)量1216mm。近幾十年來，由于人為破壞，耕地面積比重較大占王家灣總面積的60%，其中退耕地面積比重占王家灣總耕地的50%以上。試驗區(qū)域內(nèi)以砂礫土為主，土壤瘠薄，平均有機質(zhì)含量不到1.2%，粒級>1mm石礫含量高達45%以上，坡面無層次變化，但隨著土層厚度增加，石礫含量增加，肥力下降，保水能力減弱，植被稀少，植被覆被率30%，沖溝發(fā)達，水土流失和坍塌嚴重，隱形滑坡危機仍然存在，現(xiàn)存林地植被以萌生馬桑、灌叢為主，板栗、油松呈塊狀零星分布。王家灣地段泥石流地貌可分為形成區(qū)、流通區(qū)和堆積區(qū)三部分。

1.2試驗設(shè)計方法

1.2.1物種選擇。根據(jù)王家灣地段的生境條件，應(yīng)選擇生長快、耐干旱、根系發(fā)達并扎深根、容易繁殖、生態(tài)經(jīng)濟型的多用途物種。在實際工作中，首先考慮適應(yīng)性較強的鄉(xiāng)土物種，同時根據(jù)“氣候相似性”原理，積極引進在荒山造林或退耕農(nóng)地開發(fā)實踐中已有成功經(jīng)驗、值得推廣的物種，包括油松、側(cè)柏、板栗、馬尾松、核桃、日本甜柿、桂花、廣玉蘭、金絲垂柳、雪松、狼牙刺、刺槐、花椒、爬山虎、葛藤等。

1.2.2整地方式。根據(jù)王家灣地段的生境特點，圍繞既能減少水土流失，又能增加土壤水分，促進植物生長的問題，最大程度地把有限的天然降水蓄積起來供植物生長利用，并盡量減少地表徑流匯水量和泥沙沖刷，這是該立地類型植被恢復(fù)重建中的一項重要內(nèi)容。為此，在所選擇地進行了穴狀整地方式。

1.2.3植物群落配置設(shè)計。在對王家灣地段立地類型調(diào)查的基礎(chǔ)上，本著適地適樹和生態(tài)經(jīng)濟型的原則，采用宜林則林、宜果則果，喬、灌、藤相結(jié)合。立地條件較差的地段首先營造以生態(tài)型為主的植被恢復(fù)群落，以產(chǎn)生初步的生態(tài)效益；立地條件稍好的地段既可營造經(jīng)濟價值較高、效益產(chǎn)生較快的物種，也可營造觀賞性的物種，把生態(tài)、社會和經(jīng)濟效益結(jié)合起來，建立多層次、多物種組合的植物群落；同時，對經(jīng)濟型混交模式，定期進行灌溉以解決經(jīng)濟林不同生長期的水分需求，并提供施肥、病蟲害防治等管理，提高掛果質(zhì)量和檔次；對生態(tài)型混交模式，由于其立地條件相對較差，侵蝕溝發(fā)達，可采取微型谷坊等工程措施以提高其生態(tài)防護功能。基于水土保持效益的考慮，植物群落組合沿等高線水平帶狀混交配置，以增強植被蓄水保土保肥能力，提高土地生產(chǎn)能力。

2結(jié)果與分析

2.1適宜模式選擇

植被恢復(fù)模式類型總結(jié)植物種類之間合理的組合與搭配，形成多功能復(fù)層的植物群落，這種群落結(jié)構(gòu)不僅有利于林木生長，而且能有效地發(fā)揮群體生態(tài)和經(jīng)濟效應(yīng)，對保土改土和截留雨水更為有利。因此，進行了不同組合的植被恢復(fù)模式選擇，其中主要的植被恢復(fù)模式如下。

2.1.1喬灌藤混交。油松+爬山虎(葛藤)、側(cè)柏+爬山虎(葛藤)、馬尾松+爬山虎(葛藤)、刺槐+爬山虎(葛藤)、狼牙刺+爬山虎(葛藤)，該模式主要設(shè)計在坡度最陡、立地條件最差的山體上部，主要是泥石流形成區(qū)，爬山虎(葛藤)營造在巖石裸露的地方，以發(fā)揮生態(tài)防護效益，解決短期薪柴困難，可長期提供較好木材或其他林產(chǎn)品。

2.1.2喬果(經(jīng)濟果木)混交。側(cè)柏+日本甜柿、側(cè)柏+板栗、側(cè)柏+核桃、側(cè)柏+花椒、側(cè)柏+山茱萸，該模式主要設(shè)計在立地條件稍好的山體中上部或中下部，主要是泥石流流通區(qū)，以經(jīng)濟效益、生態(tài)效益和社會效益兼顧，既綠化了城區(qū)，又提供干果、水果等食品或其他藥材產(chǎn)品。

2.1.3喬草混交。桂花+原生雜草、廣玉蘭+原生雜草、金絲垂柳+原生雜草、雪松+原生雜草，該模式主要設(shè)計在立地條件較好、坡度平緩的山體下部，社會效益與生態(tài)效益兼顧，以觀賞為目標(biāo)。

2.1.4喬糧間作。農(nóng)作物+經(jīng)濟樹種，該模式設(shè)計在立地條件較好、難以完全退耕的農(nóng)地上，既發(fā)揮農(nóng)作物生產(chǎn)的經(jīng)濟收益，又有良好的水土保持功能。

2.2水土保持及生態(tài)效益

2004年1月以來，通過2年的時間，在試驗區(qū)內(nèi)進行了徑流和泥沙動態(tài)觀測，各模式的水土保持效益進行對比，試驗結(jié)果表明，通過對王家灣地段泥石流地區(qū)進行林、果、藤相結(jié)合的植被恢復(fù)后，取得了明顯的水土保持和生態(tài)效益。

2.2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化。通過林、果、藤等物種的引入，植被覆蓋率增加，由恢復(fù)前的30%增加到85%，喬、灌(藤)復(fù)層結(jié)構(gòu)光熱資源利用率提高，生物量增加，地表枯落物增加，土壤質(zhì)地和結(jié)構(gòu)得到改善，肥力增加。同時，通過引進生態(tài)林、經(jīng)濟林和薪炭林，優(yōu)化了林種結(jié)構(gòu)，提高了生態(tài)系統(tǒng)的土地承載力和持續(xù)發(fā)展能力。

2.2.2系統(tǒng)水土保持功能增強。植被覆蓋率由原來的30%增加到現(xiàn)在的85%，減少了土壤侵蝕和地表徑流。通過監(jiān)測：2年內(nèi)地表徑流平均減少29%，產(chǎn)沙量平均減少68%，阻止了大量泥沙流向溝道，改良了土壤，增強了土壤吸水、保水能力，系統(tǒng)的生物生產(chǎn)力和生物量增加，綜合生態(tài)服務(wù)功能和自我調(diào)節(jié)能力提高。一方面，由于喬草混交萌發(fā)能力強、郁蔽較快、根叢定植密度大、地面覆蓋度高，因而該模式截留雨水和攔截泥沙的能力較強；另一方面，林(果)草、藤草混交模式中人為的管理在一定程度上削弱了其自身的水土保持功能，但可以預(yù)測：待林(果)進入速生期以后，冠幅大大增加，形成多級復(fù)層生態(tài)結(jié)構(gòu)，其水土保持功能將得到有效發(fā)揮，其護坡固土能力也將大大高于純草地模式。

2.2.3改善了林地小氣候和生態(tài)環(huán)境，隨著植被的恢復(fù)，小氣候條件逐步向半濕潤轉(zhuǎn)變。復(fù)層植物群落充分利用了土地資源，改善了林地日照、氣溫、濕度、土壤水熱條件，降低風(fēng)速，減弱風(fēng)力，改變風(fēng)的水熱性質(zhì)，降低蒸騰，對提高生態(tài)環(huán)境濕度、改善水熱條件等具有明顯作用。

2.3經(jīng)濟效益

通過林、果、藤等經(jīng)濟生態(tài)型植物品種的引入，除初步取得了較好的生態(tài)屏障作用外，多層次、多方面利用氣候及土地資源，產(chǎn)生以短養(yǎng)長、長短結(jié)合的效果，提高了林副的品種和數(shù)量，使附近的農(nóng)民得到一定的收入。

2.4社會效益

在實施過程中，通過采取科研與生產(chǎn)、試驗示范與工程、經(jīng)濟與生態(tài)、長遠效益與短期效益相結(jié)合，提高了科技含量，改善了農(nóng)業(yè)經(jīng)濟結(jié)構(gòu)，增加了勞動力就業(yè)機會，提高了生態(tài)經(jīng)濟容量和農(nóng)民的生態(tài)環(huán)境意識，體現(xiàn)了人與自然的和諧發(fā)展，為國家實施退耕還林還草工程、生態(tài)環(huán)境建設(shè)與保護工程奠定了良好的思想基礎(chǔ)，有利于促進寧陜縣域經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展。

3結(jié)論

試驗結(jié)果表明：喬灌藤混交、喬果(經(jīng)濟果木)混交、喬草混交、喬糧間作等模式能有效地發(fā)揮群體生態(tài)和經(jīng)濟效應(yīng)，對保土改土和截留雨水更為有利。

4參考文獻

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