水利防護(hù)林優(yōu)化建設(shè)與管理探討

李冬林，季永華，戴小琳，劉勁松

(1.江蘇省林業(yè)科學(xué)研究院，江蘇 南京 211153；2.江蘇省水利廳，江蘇 南京 220029)

水利防護(hù)林優(yōu)化建設(shè)與管理探討

李冬林1，季永華1，戴小琳2，劉勁松2

(1.江蘇省林業(yè)科學(xué)研究院，江蘇 南京 211153；2.江蘇省水利廳，江蘇 南京 220029)

水利防護(hù)林；生態(tài)功能；樹種選擇；撫育管理

根據(jù)防護(hù)林的定義提出了水利防護(hù)林的概念，闡明了水利防護(hù)林的生態(tài)功能。針對(duì)我國水利防護(hù)林建設(shè)中存在的樹種選擇不夠合理、防護(hù)林整體建設(shè)質(zhì)量有待提高、林地?fù)嵊芾碡酱訌?qiáng)、基層人員缺乏專業(yè)技能、營林建設(shè)與長效管理缺乏資金等問題，提出了因地制宜、優(yōu)化配置、把好造林質(zhì)量關(guān)、加強(qiáng)技術(shù)指導(dǎo)、多方籌集資金等強(qiáng)化水利防護(hù)林建設(shè)與管理的對(duì)策。

森林具有調(diào)節(jié)氣候、凈化空氣、保持水土、涵養(yǎng)水源、吸收污染、美化環(huán)境等多種生態(tài)功能。營造綠色水利防護(hù)林帶，維持水陸生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)，是阻止水利工程水土流失，遏制水源地水質(zhì)惡化，恢復(fù)水岸生態(tài)系統(tǒng)平衡的有效途徑，已成為多數(shù)環(huán)境學(xué)者和生態(tài)學(xué)家的共識(shí)[1]。在確保水利工程合格的前提下，營造一定規(guī)模、合乎要求的水利防護(hù)林，是新時(shí)期水利事業(yè)和諧發(fā)展的要求，也是我國改善城鄉(xiāng)生態(tài)環(huán)境、提升人居環(huán)境質(zhì)量的必然選擇。

1 水利防護(hù)林的提出

防護(hù)林是為了防止水土流失、防風(fēng)固沙、涵養(yǎng)水源、調(diào)節(jié)氣候、減少污染所配置和營造的由天然林和人工林組成的森林。根據(jù)防護(hù)目的和造林目的的不同，防護(hù)林又可以劃分為很多林種，如農(nóng)田防護(hù)林、水土保持林、水源涵養(yǎng)林、防風(fēng)固沙林、海岸防護(hù)林、道路防護(hù)林等[2-3]。防護(hù)林作為森林資源的一個(gè)重要群體，不管人工林還是天然林，都在其發(fā)展過程中不同程度地反映了森林所具有的各種功能。

水利防護(hù)林的界定是依據(jù)所發(fā)揮的主體功能而確定的。根據(jù)《中華人民共和國防洪法》第二十一條第三款規(guī)定，水利系統(tǒng)的管理范圍是：有堤防的河道、湖泊，其管理范圍為兩岸堤防之間的水域、沙洲、灘地、行洪區(qū)和堤防及護(hù)堤地；無堤防的河道、湖泊，其管理范圍為歷史最高洪水位或者設(shè)計(jì)洪水位之間的水域、沙洲、灘地和行洪區(qū)。因此，水利防護(hù)林可以表述為：在水利系統(tǒng)管轄區(qū)域內(nèi)的水域、沙洲、灘地、行洪區(qū)和堤防等范圍內(nèi)具有生態(tài)防護(hù)功能的森林。

2 水利防護(hù)林的生態(tài)功能

2.1 水岸物種的棲息地和營養(yǎng)源

水利防護(hù)林是濕地生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分和能量的主要來源。據(jù)研究，水岸植被及相鄰森林每年都向河水中輸入大量的枯枝落葉、果實(shí)和溶解養(yǎng)分等有機(jī)物質(zhì)，成為河溪中異養(yǎng)生物(如魚類、菌類等)食物和能量的主要來源，維護(hù)著生態(tài)系統(tǒng)平衡[4-5]。胡學(xué)軍對(duì)神農(nóng)架南坡的一條一級(jí)支流的河岸林凋落物進(jìn)行了一年的連續(xù)收集研究，結(jié)果表明凋落物干質(zhì)量年輸入量為438.72 g/m2，其中樹葉是凋落物的主要成分，占整個(gè)凋落物年產(chǎn)量的84%[6]。

水岸植被直接關(guān)系到區(qū)域生物保護(hù)及物種的多樣性[4]。國內(nèi)研究者在我國神農(nóng)架香溪河流域、長白山二道白河流域等地對(duì)河岸帶植物群落植物區(qū)系和物種豐富度進(jìn)行的研究，證明了水岸植被在生物多樣性保護(hù)中的重要作用[7-8]。

2.2 固土防蝕與水源涵養(yǎng)功能

水利防護(hù)林可以為水利系統(tǒng)構(gòu)建龐大的水土保持網(wǎng)絡(luò)。木本植物通過龐大的根系在土體中穿插、纏繞、網(wǎng)絡(luò)、固結(jié)，使土體抵抗風(fēng)化吹蝕、流水沖刷和重力侵蝕的能力增強(qiáng)，從而有效地提高土壤的抗侵蝕性能[9]。根系在土體內(nèi)的生長促使土—土以及根—土間的摩擦力增加，同時(shí)根系自身的抗拉、抗剪特性也增強(qiáng)了土壤的抗剪切性能，這些對(duì)于植物根系的固土作用有著非常重要的意義[10]。

呂晶等[11]研究了不同護(hù)坡植物對(duì)岸坡土壤性質(zhì)的影響，表明植物通過根系的加筋作用提高了土體的抗剪強(qiáng)度，增加了邊坡穩(wěn)定，減少了水土流失，起蓄水保墑作用。陳淑華等[12]通過河岸綠竹林試驗(yàn)區(qū)與無竹對(duì)照區(qū)的固土護(hù)岸效益試驗(yàn)，證實(shí)無竹空白對(duì)照區(qū)河岸的崩塌、沖刷量分別是有竹區(qū)的4倍和2倍，而無竹區(qū)的淤泥堆積量只是有竹區(qū)的30%。

2.3 維持水利工程的土壤環(huán)境與土壤質(zhì)量

水利工程的土壤環(huán)境主要靠水岸帶植被來維護(hù)。首先，木本植物根系發(fā)達(dá)，根系在土體中穿插、纏繞，根系的新陳代謝旺盛，周圍的生物活動(dòng)頻繁，增加了土壤的孔隙度，降低了土壤的容重，使土壤形成了良好的理化性狀[13-14]。其次，根系生長過程中的分泌物，以及枯落物和死亡根系腐爛分解形成的腐殖質(zhì)，提高了土壤有機(jī)質(zhì)的含量，使土壤形成良好的結(jié)構(gòu)體。根系在土壤中的分布特征隨植被類型、種植密度及立地條件的不同表現(xiàn)出很大的差異，而對(duì)同一類植被類型來說它的根系分布特征是相似的。

2.4 減風(fēng)消浪，確保水運(yùn)與行船安全

木本植物高大的樹冠和繁茂的枝葉，可有效起到減輕風(fēng)浪的作用，確保水運(yùn)與行船安全。顏學(xué)恭等[15]在長江中游對(duì)不同類型林帶結(jié)構(gòu)進(jìn)行了風(fēng)浪觀測(cè)試驗(yàn)，測(cè)出了可靠數(shù)據(jù)，進(jìn)行了質(zhì)量評(píng)估，表明防浪林帶消浪效果明顯。賀芳芳[16]對(duì)上海市郊林帶防風(fēng)效應(yīng)的分析表明，無論是夏季臺(tái)風(fēng)還是冬季冷空氣影響時(shí)，林帶的防風(fēng)效應(yīng)都是非常明顯的。對(duì)京杭運(yùn)河淮安段5種植物護(hù)坡模式的消風(fēng)減噪及小氣候效應(yīng)進(jìn)行的測(cè)定表明，植物護(hù)坡對(duì)風(fēng)速、噪聲、光照強(qiáng)度、氣溫、相對(duì)濕度等均有明顯調(diào)節(jié)作用[17]。

2.5 吸收污染物，增強(qiáng)水利工程土壤的自凈能力

木本植物以其自身特有的生物學(xué)特性，可以吸收土壤和水體中的氮、磷，一些種類還可以富集重金屬或吸收有機(jī)污染物，從而具有改良土壤與水體的作用[18]。美國學(xué)者Lee等通過設(shè)置田間試驗(yàn)對(duì)復(fù)合緩沖帶在天然降雨條件下從農(nóng)地上攔截氮、磷和泥沙的能力進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，設(shè)置7.1 m寬的柳枝稷緩沖帶攔截了徑流中95%的泥沙、80%的總氮、62%的硝基氮、78%的總磷和58%的PO4-P，設(shè)置16.3 m寬的柳枝稷/林木復(fù)合緩沖帶攔截了徑流中97%的泥沙、94%的總氮、85%的硝基氮、91%的總磷和80%的PO4-P，緩沖帶的攔截能力與降雨強(qiáng)度和總降雨量呈顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系[19]。

2.6 碳匯功能

湖岸、池畔、江邊、河岸是未來林業(yè)發(fā)展的廣闊空間，也是水利防護(hù)林營造的主要場所。森林具有碳源和碳匯的雙重作用，特別是森林碳匯功能不僅在緩解氣候變暖趨勢(shì)方面具有重要作用，而且森林碳匯抵消CO2排放已成為國際氣候公約的重要內(nèi)容，并受到世界各國政府和科學(xué)家的廣泛關(guān)注[20]。

3 水利防護(hù)林建設(shè)存在的問題

3.1 樹種選擇不夠合理

目前，我國水利防護(hù)林建設(shè)的樹種選擇具有單調(diào)性、盲目性、隨意性等特點(diǎn)，樹種選擇不合理、多樣性不高、配置簡單化等問題突出。據(jù)我們?cè)诰┖歼\(yùn)河水岸帶的調(diào)查，喬木樹種種類單一，楊樹栽植偏多，其次是柳樹、女貞、水杉、構(gòu)樹等，且多為幼樹，常綠成分缺乏；灌木樹種僅見少量的夾竹桃、梔子、桑、海桐、黃楊等。其實(shí)，自然界可供選擇的水利防護(hù)林樹種十分繁多，僅鄉(xiāng)土樹種就不下數(shù)十種，加上引進(jìn)馴化和改良的品種，水利防護(hù)林建設(shè)可以直接利用的種類就有百余種，完全可以滿足工程建設(shè)和景觀美化的需要。

3.2 防護(hù)林整體建設(shè)質(zhì)量有待提高

目前水利防護(hù)林建設(shè)存在植樹隨意、管理不善、經(jīng)營不力等現(xiàn)象。據(jù)調(diào)查，現(xiàn)存水利防護(hù)林基本是近幾年突擊種植的，幼樹居多，生長不良，生態(tài)效益差，還有不少成了小老樹。從配置結(jié)構(gòu)來看，株行距過大，未形成林帶，未做到合理混交、密度適宜，結(jié)構(gòu)不當(dāng)，效率低下。從林木品種來看，品種過于單一，良種使用率低，未經(jīng)改良的普通品種數(shù)量占半數(shù)以上。從林木管理形式來看，存在與地方共同管理或完全交與地方管理，管理責(zé)任未落實(shí)，放任自流、靠天生長的現(xiàn)象。

3.3 林地?fù)嵊芾碡酱訌?qiáng)

水利防護(hù)林由于立地條件的限制，林地土壤營養(yǎng)成分低，林木生長環(huán)境條件差，林木生長過程中要受到洪水泛濫、風(fēng)浪侵襲、雜草競爭和外來污染物的干擾，若有災(zāi)害性病蟲侵襲，樹木會(huì)嚴(yán)重滯長，甚至死亡，因此必須采取適當(dāng)?shù)膿嵊芾泶胧?。尤其是新造幼林，前期的撫育管理尤為重要。但是，目前的情況是水利防護(hù)林的撫育管理還十分粗放或者根本沒有，日常監(jiān)管不力，流于形式，更有甚者已成林的森林空間被周邊居民所占據(jù)，成為臨時(shí)菜地或雜物堆積場。

3.4 基層人員缺乏專業(yè)技能

從目前調(diào)查情況來看，從事水利防護(hù)林造林設(shè)計(jì)和日常管理的人員多數(shù)未進(jìn)行過專業(yè)學(xué)習(xí)，缺乏應(yīng)有的基本知識(shí)、基本技術(shù)和基本技能，從而造成了造林不見林、林地?zé)o人管的現(xiàn)象?；鶎铀藛T的專業(yè)技能缺乏，嚴(yán)重制約了水利防護(hù)林建設(shè)的持續(xù)發(fā)展。

3.5 營林建設(shè)與長效管理缺乏資金

水利防護(hù)林建設(shè)與管理是一項(xiàng)長期任務(wù)，周期長、見效慢，且早期投入大，管護(hù)成本高。造林后期必須的撫育管理措施包括林間除草、灌溉、修枝、病蟲害防治，需要長期持久的經(jīng)費(fèi)支持才能保證林分的健壯成長。但是，目前的情況是管護(hù)人手不足，資金缺口大，嚴(yán)重制約了水利防護(hù)林建設(shè)與管理的持續(xù)發(fā)展。

4 建 議

4.1 因地制宜，優(yōu)化配置，確保工程建設(shè)成效

按照區(qū)域和流域?qū)ι鷳B(tài)環(huán)境建設(shè)的長遠(yuǎn)需求，在鞏固水利建設(shè)成果的基礎(chǔ)上，吸收林業(yè)專家組成項(xiàng)目規(guī)劃組成員，認(rèn)真編制水利防護(hù)林工程規(guī)劃，明確工程建設(shè)任務(wù)、目標(biāo)，突出建設(shè)重點(diǎn)，優(yōu)化布局和林種、樹種結(jié)構(gòu)，以提升森林質(zhì)量和綜合防護(hù)功能，促進(jìn)水利生態(tài)安全和環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展。

4.2 把好造林質(zhì)量關(guān)，提高造林成效

按照工程建設(shè)規(guī)劃，將建設(shè)任務(wù)層層分解落實(shí)，把握好工程的各個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)。這些技術(shù)環(huán)節(jié)包括工程設(shè)計(jì)關(guān)、種苗購置關(guān)、造林技術(shù)關(guān)、幼林撫育關(guān)、病蟲害防治關(guān)、抗旱保苗關(guān)、草害控制關(guān)等。具體實(shí)施時(shí)，一些關(guān)鍵性技術(shù)環(huán)節(jié)可以向相關(guān)林業(yè)專家請(qǐng)教，甚至可以聘請(qǐng)林業(yè)相關(guān)技術(shù)人員全程參與，以確保取得實(shí)效。

4.3 加強(qiáng)技術(shù)指導(dǎo)，確保水利防護(hù)林建設(shè)整體質(zhì)量

目前江蘇水利部門中林業(yè)相關(guān)專業(yè)的人員很少，因此除必要的招聘外，加強(qiáng)現(xiàn)有職工林業(yè)技術(shù)培訓(xùn)也非常重要，這也是在短時(shí)期內(nèi)解決人才問題的有效措施。另外，也可以從高等林業(yè)院?；蛄謽I(yè)科研單位邀請(qǐng)林業(yè)專家為生產(chǎn)一線的職工講課或進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)，重點(diǎn)學(xué)習(xí)除草劑的使用、常規(guī)施肥技術(shù)、造林方法、病蟲害防治、修枝整形、撫育經(jīng)營等方面的關(guān)鍵技術(shù)，以提高管理人員的技能。

4.4 多方籌集資金，實(shí)現(xiàn)水利防護(hù)林建設(shè)可持續(xù)發(fā)展

各地財(cái)政和水利部門應(yīng)該重視水利事業(yè)的全面發(fā)展，應(yīng)撥出?？顏泶_保水利防護(hù)林建設(shè)與管理的資金需要。具體可以通過以下途徑來解決：一是在水利工程建設(shè)規(guī)劃設(shè)計(jì)中要考慮水利防護(hù)林的建設(shè)與管理費(fèi)用；二是從每年的水利科研專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)中列支一部分來解決水利防護(hù)林建設(shè)的苗木費(fèi)與種植費(fèi)用，也可以設(shè)置一個(gè)撫育管理專項(xiàng)來解決林木的管護(hù)問題；三是可以通過實(shí)行體制改革、股份制經(jīng)營、管理責(zé)任制等多種形式，來解決造林成本、后期管護(hù)費(fèi)用等問題?？傊喾矫嫱献?，籌措水利防護(hù)林建設(shè)經(jīng)費(fèi)，以保證水利防護(hù)林建設(shè)事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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(責(zé)任編輯 徐素霞)

江蘇省水利科技項(xiàng)目“水利防護(hù)林適生樹種選擇與系統(tǒng)構(gòu)建技術(shù)研究及應(yīng)用示范”(2012094)

S727.2

C

1000-0941(2015)05-0037-03

李冬林(1969—)，男，河南睢縣人，研究員級(jí)高級(jí)工程師，博士，研究方向?yàn)樯鷳B(tài)學(xué)。

2014-08-20