龍泉山脈植被快速恢復(fù)技術(shù)研究

曾 珍，肖前剛，楊科，謝文娟，姜麗瓊，李文俊，廖興勇，張達(dá)江，馮 毅

(成都市農(nóng)林科學(xué)院林業(yè)研究所，成都 溫江 611130)

龍泉山是成都市重要的東部生態(tài)屏障，也是重要的生態(tài)文明建設(shè)的生態(tài)旅游發(fā)展帶，但生態(tài)植被及生態(tài)功能?chē)?yán)重退化。同時(shí)，“5·12”地震造成了成都市龍門(mén)山脈一線的森林生態(tài)環(huán)境的嚴(yán)重破壞，為遏止龍泉山區(qū)域生態(tài)惡化，恢復(fù)生態(tài)植被，2008年成都市委、政府決定用5年時(shí)間快速綠化龍泉山脈3.33萬(wàn)hm2，盡快恢復(fù)該區(qū)域生態(tài)植被，發(fā)展生態(tài)產(chǎn)業(yè)，建設(shè)生態(tài)文明，保障生態(tài)安全。根據(jù)龍泉山植被和林業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，開(kāi)展龍泉山植被快速恢復(fù)樹(shù)種選擇研究，選育出適宜龍泉山植被恢復(fù)的樹(shù)種，實(shí)現(xiàn)科技興林、科技富林、科技強(qiáng)林的林業(yè)發(fā)展目標(biāo)。

1 試驗(yàn)區(qū)概況

龍泉山脈位于四川盆地西部，呈南北走向。龍泉山脈是岷江與沱江兩大水系的分水嶺，也是成都平原與盆中丘陵的自然分界線。其中成都段涉及金堂、青白江、龍泉驛、雙流、新津、新都，最高海拔1 051 m。

成都市龍泉山區(qū)域年均氣溫16℃，年降水量920 mm，降水季節(jié)分配不均，主要集中在7月、8月份，11月至次年4月干旱少雨。易發(fā)生冬干春旱，春旱、伏旱常有發(fā)生，對(duì)冬春造林產(chǎn)生較大影響，造成成活后還可能遇到伏旱的危害;雖然區(qū)域內(nèi)河流眾多，但無(wú)法自流灌溉或引流灌溉，在干旱嚴(yán)重的季節(jié)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水和生活用水都土無(wú)法保障。該區(qū)域土壤絕大部分為堿性紫色土，其石礫含量較高，土地層瘦薄，保水保肥力差;淺丘地區(qū)，土壤以中性偏酸的黃壤為主。

2 研究?jī)?nèi)容和方法

主要采用典型調(diào)查方法對(duì)龍泉山脈現(xiàn)有植被狀況進(jìn)行調(diào)查、分析，研究龍泉山脈植被存在問(wèn)題及植被恢復(fù)的主要限制因子。

根據(jù)對(duì)現(xiàn)狀調(diào)查，初選出適合龍泉山植被快速恢復(fù)的樹(shù)種，進(jìn)行區(qū)域生長(zhǎng)試驗(yàn)，采用加權(quán)疊加評(píng)價(jià)法進(jìn)行比較分析，最終確定最適合的樹(shù)種。

2.1 單因子評(píng)價(jià)

本次評(píng)價(jià)選用耐瘠薄能力、耐旱能力、生長(zhǎng)勢(shì)、抗病蟲(chóng)害能力、經(jīng)濟(jì)價(jià)值、生態(tài)價(jià)值、老百姓喜愛(ài)程度、改善土壤能力、觀賞價(jià)值、是否是優(yōu)勢(shì)種10 項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)(見(jiàn)表1)。

2.2 加權(quán)疊加計(jì)算法

采用加權(quán)疊加法將單因子評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行疊加，按計(jì)算結(jié)果大小排列，計(jì)算公式為:

式中 Si——綜合評(píng)價(jià)值;

i——評(píng)價(jià)因子編號(hào);

K——評(píng)價(jià)指標(biāo);

n——影響i 評(píng)價(jià)指標(biāo)的因子總數(shù);

Wk——K 指標(biāo)的權(quán)值，且W1+W2+… +Wk=1;

表1 樹(shù)種定性評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

Bki——評(píng)價(jià)因子為i 的第K個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的評(píng)價(jià)分值。

通過(guò)對(duì)比分析法，篩選出優(yōu)良造林模式。

3 結(jié)果與分析

3.1 龍泉山植被現(xiàn)狀調(diào)查

3.1.1 樹(shù)種結(jié)構(gòu)單一，林分質(zhì)量差

龍泉山脈用材樹(shù)種有柏木、榿木、馬尾松、青岡、桉樹(shù)、千丈、香樟、楠木、女貞、銀杏、刺槐、合歡、榆樹(shù)、楓楊和近年人工栽植的濕地松、火炬松、露絲柏(墨西哥柏)、意大利楊樹(shù)等;經(jīng)濟(jì)樹(shù)種主要有油桐、烏桕、核桃、桑樹(shù)、桃、梨、柑桔、蘋(píng)果、枇杷、櫻桃、李、杏、棗等;竹類(lèi)主要有慈竹、斑竹、硬頭黃竹、金竹等。其中，近年造林以柏木、榿木、巨桉等用材林及枇杷、桃、柑橘等經(jīng)濟(jì)林為主，多為純林，林種結(jié)構(gòu)不合理，落葉經(jīng)濟(jì)林比例偏大，使森林的整體生態(tài)效益不高;林分質(zhì)量差，樹(shù)勢(shì)弱，植被覆蓋度低，樹(shù)種單一，層次單調(diào)，低效、低產(chǎn)林較多，調(diào)節(jié)氣候和保持水土等生態(tài)功能較弱。

部分區(qū)域的榿木、青岡等樹(shù)木已枯死，不少區(qū)域巖石裸露，存在大量林窗。

3.2.2 人為干擾大，生態(tài)環(huán)境惡化

由于追求較高的經(jīng)濟(jì)利益，頻繁耕作林下土壤，連續(xù)破壞地表植被，造成較嚴(yán)重的水土流失。再加上龍泉山脈自然條件差，災(zāi)害的發(fā)生次數(shù)增多，強(qiáng)度增強(qiáng)，干旱、冰雹、霜凍等災(zāi)害時(shí)有發(fā)生，生產(chǎn)用水困難。野生動(dòng)植物稀少，動(dòng)植物平衡破壞嚴(yán)重，病蟲(chóng)害發(fā)生頻繁，農(nóng)藥及肥料的使用量逐年增加，造成生態(tài)失衡，環(huán)境污染加重。

3.2 植被快速恢復(fù)樹(shù)種選擇

3.2.1 樹(shù)種選擇原則

(1)因地制宜，適地適樹(shù)

龍泉山脈干旱少雨、土壤貧瘠、人為干擾嚴(yán)重，在樹(shù)種選擇時(shí)須明確各樹(shù)種的生態(tài)特性和生態(tài)適應(yīng)幅度，依據(jù)立地條件和災(zāi)害特點(diǎn)選擇主要造林樹(shù)種。適地適樹(shù)原則是造林成功的首要前提，是樹(shù)種選擇的主要原則。

(2)鄉(xiāng)土樹(shù)種為主，適當(dāng)引進(jìn)外來(lái)樹(shù)種

鄉(xiāng)土樹(shù)種適應(yīng)性強(qiáng)，造林成活率高，應(yīng)作為植被恢復(fù)的主要造林樹(shù)種。同時(shí)，適當(dāng)引進(jìn)外來(lái)樹(shù)種，進(jìn)行多樹(shù)種混交，不僅有利于對(duì)環(huán)境資源的充分利用，增加生物多樣性能，增強(qiáng)林分結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的穩(wěn)定性，增強(qiáng)系統(tǒng)抗干擾能力和生態(tài)防護(hù)功能，而且能夠克服單一樹(shù)種容易遭受病蟲(chóng)危害、防護(hù)林衰老急劇的缺陷。

(3)速生樹(shù)種與慢生樹(shù)種相結(jié)合，充分考慮樹(shù)種的成熟齡

盡早和盡快恢復(fù)龍泉山植被，是改善成都地區(qū)生態(tài)環(huán)境、提高龍泉山脈人民收入的迫切要求。但延長(zhǎng)生態(tài)林壽命，避免單一樹(shù)種同時(shí)衰老則是增強(qiáng)生態(tài)功能、減少資金投入的有效途徑。一般而言，速生樹(shù)種成林快，生態(tài)效益發(fā)揮早，但樹(shù)種壽命短，衰老快;慢生樹(shù)種雖然見(jiàn)效慢，但壽命長(zhǎng)，防護(hù)成熟齡晚，后期防護(hù)效果好，效益持久。因此，在進(jìn)行樹(shù)種選擇時(shí)必須速生樹(shù)種與慢生樹(shù)種的合理搭配，充分考慮各樹(shù)種的生長(zhǎng)特性與防護(hù)成熟齡。

(4)生態(tài)效益為主，兼顧經(jīng)濟(jì)效益

龍泉山脈老百姓主要靠山上種植謀生，如果只注重生態(tài)發(fā)展而不產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益，會(huì)對(duì)林農(nóng)生活造生很大影響，因此，還綠重在治本，在樹(shù)種選擇上既要利于生態(tài)恢復(fù)，更要適合當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶發(fā)展經(jīng)濟(jì)，從根本上改變“越墾越窮、越窮越墾”的惡性循環(huán)。

3.2.2 初選樹(shù)種

根據(jù)以上原則，結(jié)合龍泉山實(shí)際，初選樹(shù)種有:香樟、核桃、青花椒、尾巨桉、油橄欖、竹柳、毛葉山桐子、濕地松、大葉速生槐、窄冠刺槐、馬褂木、元寶楓等。

3.2.3 初選樹(shù)種生長(zhǎng)狀況觀測(cè)

從2010年初至今，連續(xù)3 a 對(duì)12個(gè)樹(shù)種進(jìn)行了生長(zhǎng)生長(zhǎng)狀況觀測(cè)，其生長(zhǎng)勢(shì)如表2 所示。

3.2.4 初選樹(shù)種綜合評(píng)價(jià)

根據(jù)樹(shù)種評(píng)價(jià)指標(biāo)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)對(duì)測(cè)試樹(shù)種進(jìn)行了單因子評(píng)分，其評(píng)分結(jié)果如表3 所示。

表2 測(cè)試樹(shù)種生長(zhǎng)狀況觀測(cè)表

表3 測(cè)試樹(shù)種各項(xiàng)指標(biāo)得分表

采用加權(quán)疊加法進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 測(cè)試樹(shù)種綜合得分表

按綜合評(píng)分值大小排序?yàn)?香樟＞油橄欖＞青花椒＞核桃＞濕地松＞尾巨桉＞元寶楓＞馬褂木＞竹柳＞毛葉山桐子＞窄冠刺槐＞大葉速生槐。

3.2.5 樹(shù)種選擇結(jié)果

根據(jù)以上評(píng)價(jià)，最終選出分值高的前6個(gè)樹(shù)種，分別為香樟、油橄欖、青花椒、核桃、濕地松、尾巨桉作為龍泉山脈植被快速恢復(fù)的優(yōu)良樹(shù)種。

3.3 植被快速恢復(fù)種植模式選擇

3.3.1 樣地調(diào)查

選擇7 類(lèi)造林模式(樣地)對(duì)喬木純林、混交林、喬灌草配置等進(jìn)行比較研究，調(diào)查其物種數(shù)、喬木郁閉度、地被蓋度、優(yōu)勢(shì)樹(shù)種生長(zhǎng)勢(shì)等生態(tài)指標(biāo)及產(chǎn)生的生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益，詳見(jiàn)表5。

表5 不同配置模式群落狀況調(diào)查表

3.3.2 種植模式選擇結(jié)果

通過(guò)對(duì)各樣地的比較，分析得出喬木混交(速生樹(shù)種+慢生樹(shù)種)模式生長(zhǎng)勢(shì)較好，且生態(tài)效益好，即:模式Ⅰ(巨桉+香樟)、模式Ⅱ(竹柳+濕地松)等;喬木地被配置(經(jīng)濟(jì)樹(shù)種+矮桿作物)模式生長(zhǎng)勢(shì)較好，經(jīng)濟(jì)效益好，即:模式Ⅳ(核桃+ 花生)、模式Ⅵ(油橄欖+紫花苜蓿)等。

4 結(jié)論與討論

(1)在龍泉山植被快速綠化的樹(shù)種選擇中，香樟、青花椒、核桃、尾巨桉等樹(shù)種在龍泉山植被恢復(fù)中產(chǎn)生了明顯的生態(tài)、經(jīng)濟(jì)效益，值得大力推廣;而其他諸如油橄欖、濕地松等新引進(jìn)樹(shù)種，也是較優(yōu)良的快速綠化樹(shù)種亦值得推廣。

(2)龍泉山植被快速恢復(fù)造林模式以模式Ⅰ(巨桉+香樟)、模式Ⅱ(竹柳+濕地松)、模式Ⅳ(核桃+花生)、模式Ⅵ(油橄欖+紫花苜蓿)為佳。

(3)由于加權(quán)疊加法的應(yīng)用存在其局限性，其結(jié)果是粗略的方案選擇，對(duì)于有較高定量要求的決策問(wèn)題，單純應(yīng)用此法是不足的。同時(shí)對(duì)于評(píng)價(jià)因子及其權(quán)重設(shè)置的人為主觀判斷、選擇和偏好對(duì)結(jié)果存在一定的影響，因而在決策中應(yīng)與其他決策方法結(jié)合。

(4)可應(yīng)用于龍泉山脈植被快速恢復(fù)的樹(shù)種尚有很多，本文僅針對(duì)以上12種進(jìn)行了研究比較，對(duì)于其他樹(shù)種還有待于進(jìn)一步研究。

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