遷西縣庫(kù)區(qū)防治水土流失建設(shè)庫(kù)區(qū)水源涵養(yǎng)林技術(shù)及效果

吳秀芳

（遷西縣水利局，河北 遷西064300）

遷西縣全縣總面積1439km2，是一個(gè)“七山一水分半田、半分道路和莊園”的純山區(qū)縣，境內(nèi)轄有17個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)、417個(gè)行政村，41萬(wàn)人。境內(nèi)年平均降水量為804.2mm，6～8月汛期降水占全年降水的75%，降水集中是水土流失的重要因素。境內(nèi)有林地面積910km2，森林覆蓋率達(dá)63%，主要植被類型為水保喬灌林及草本植物，主要樹(shù)種有油松、側(cè)柏、楊樹(shù)、火炬、椿、櫟、楓、柳、榆、槐、紫穗槐、荊條、酸棗、繡線菊、胡枝子、榛子等，草本有茅草、狗尾草、黃米草、羊胡子草、蒿類、白草等。

遷西縣屬于典型的北方土石山區(qū)，位于燕山沉降帶東段南緣，山體基巖類型主要以片麻巖、石灰?guī)r、角礫巖為主，山坡坡度一般在0～35°之間；遷西縣是燕山國(guó)家級(jí)水土流失重點(diǎn)預(yù)防區(qū)，境內(nèi)有潘家口、大黑汀2座國(guó)家級(jí)大型水庫(kù)和82座中小型水庫(kù)，境內(nèi)有灤河、灑河、長(zhǎng)河、清河、橫河、還鄉(xiāng)河6條主要河流，其中灤河流域是海河流域三大水系之一，是京津冀都市圈最前沿的生態(tài)屏障，潘家口、大黑汀水庫(kù)位于灤河干流上，是串聯(lián)式河道型水庫(kù)，其主要任務(wù)是向天津市和河北省唐山市及灤河下游地區(qū)提供飲用水及工農(nóng)業(yè)用水，是天津市、唐山市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的命脈。

受遷西縣特殊的地質(zhì)、氣候、水文條件影響及水庫(kù)修建、移民搬遷造成了大量植被破壞，庫(kù)區(qū)周邊水土流失非常嚴(yán)重，導(dǎo)致河床抬高、水庫(kù)淤塞、水環(huán)境惡化、面源污染，嚴(yán)重影響了水庫(kù)的使用壽命和水庫(kù)的水質(zhì)，因此，治理庫(kù)區(qū)日趨嚴(yán)重的水土流失，防治面源污染，營(yíng)造庫(kù)區(qū)水源涵養(yǎng)林是非常必要的。為此，自1986年以來(lái)，當(dāng)?shù)亟Y(jié)合國(guó)家、省、市級(jí)小流域綜合治理工程，對(duì)遷西縣庫(kù)區(qū)水源涵養(yǎng)林建設(shè)技術(shù)進(jìn)行了探討，探索出了適合北方土石山區(qū)建設(shè)庫(kù)區(qū)水源涵養(yǎng)林治理水土流失的模式，該治理模式首先在14條小流域治理區(qū)內(nèi)試驗(yàn)示范，取得成效后迅速在遷西縣境內(nèi)的水庫(kù)庫(kù)區(qū)得到推廣。目前遷西縣境內(nèi)的潘家口、大黑汀2座國(guó)家級(jí)大型水庫(kù)和82座中小型水庫(kù)庫(kù)區(qū)周邊的水源涵養(yǎng)林建設(shè)成效非常顯著，庫(kù)區(qū)水土流失得到有效治理，面源污染得到有效控制，改善了水庫(kù)水質(zhì)和庫(kù)區(qū)生態(tài)環(huán)境，取得了顯著的生態(tài)效益、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

1 綜合調(diào)查，摸清底數(shù)

對(duì)于要修建庫(kù)區(qū)水源涵養(yǎng)林的項(xiàng)目區(qū)，首先對(duì)項(xiàng)目區(qū)進(jìn)行綜合調(diào)查，摸清底數(shù)，為科學(xué)規(guī)劃、設(shè)計(jì)、實(shí)施打好基礎(chǔ)。調(diào)查內(nèi)容：一是社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件，包括項(xiàng)目區(qū)的人口、勞力數(shù)量、各類土地利用現(xiàn)狀、國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、居民收入水平、交通與通信狀況；二是立地類型，包括項(xiàng)目區(qū)地形、地貌、土壤、植被、優(yōu)勢(shì)樹(shù)種等；三是喬木、灌木樹(shù)種，包括項(xiàng)目區(qū)鄉(xiāng)土樹(shù)種資源與分布，適生樹(shù)種、主要樹(shù)種的生物學(xué)特性及經(jīng)濟(jì)利用價(jià)值；四是災(zāi)害性因子調(diào)查，如：項(xiàng)目區(qū)病蟲(chóng)害、風(fēng)、冰雹、霜凍、干旱、地質(zhì)災(zāi)害等；五是小班區(qū)劃，主要包括小班編號(hào)、權(quán)屬、地質(zhì)、地貌、地形、面積、土壤、植被類型、植被蓋度、經(jīng)營(yíng)措施等，小班的劃分應(yīng)以明顯地形地貌為界線，同時(shí)要兼顧經(jīng)營(yíng)管理的需要，小班面積不宜超過(guò)20hm2；六是栽植材料，包括當(dāng)?shù)卦灾矘?shù)種的種子與苗木供需現(xiàn)狀，栽植材料種類與質(zhì)量、育苗設(shè)施與技術(shù)措施，主要造林樹(shù)種種苗的規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)。

2 精心設(shè)計(jì)，科學(xué)實(shí)施

2.1 總平面圖設(shè)計(jì)

修建庫(kù)區(qū)水源涵養(yǎng)林工程的總平面圖設(shè)計(jì)方法是：首先進(jìn)行現(xiàn)狀圖的繪制，要素包括庫(kù)區(qū)水源涵養(yǎng)林項(xiàng)目區(qū)域邊界，內(nèi)部路網(wǎng)及與外部的銜接條件，內(nèi)部原有的工程設(shè)施、居民點(diǎn)?，F(xiàn)狀圖的繪制應(yīng)以1∶10000比例尺的地形圖為基礎(chǔ)，在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)測(cè)，把發(fā)生變化或圖上沒(méi)有的地形、地物補(bǔ)測(cè)在圖上，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查圖經(jīng)整理后形成現(xiàn)狀圖。

總平面圖設(shè)計(jì)以現(xiàn)狀圖為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)方案是根據(jù)實(shí)地勘察結(jié)果，通過(guò)方案論證和比較，采用安全、經(jīng)濟(jì)、合理的設(shè)計(jì)方案。道路路線布設(shè)是利用現(xiàn)有道路，盡量少破壞林木并避免高填深挖，并符合路段系統(tǒng)排水的要求；防火隔離帶網(wǎng)要利用河流、山脊、道路等布設(shè)。豎向設(shè)計(jì)應(yīng)與總平面設(shè)計(jì)同時(shí)進(jìn)行，合理確定項(xiàng)目區(qū)場(chǎng)地標(biāo)高，與項(xiàng)目區(qū)外已建和規(guī)劃的道路、排水系統(tǒng)及標(biāo)高協(xié)調(diào)一致；合理利用自然地形，減少動(dòng)土石方工程量，挖填方工程要精心設(shè)計(jì)，防止產(chǎn)生滑坡、塌方，項(xiàng)目區(qū)要完善蓄排水措施，避免雨水沖刷造成土壤侵蝕。

2.2 庫(kù)區(qū)水源涵養(yǎng)林營(yíng)造工程實(shí)施

庫(kù)區(qū)水源涵養(yǎng)林營(yíng)造工程包括新建庫(kù)區(qū)水源涵養(yǎng)林工程和庫(kù)區(qū)水源涵養(yǎng)林改造工程。新建庫(kù)區(qū)水源涵養(yǎng)林工程設(shè)計(jì)包括造林準(zhǔn)備、造林、未成林撫育等內(nèi)容；水源涵養(yǎng)林改造工程設(shè)計(jì)包括撫育經(jīng)營(yíng)、低效林改造、采伐更新等內(nèi)容。項(xiàng)目區(qū)包括水庫(kù)周邊及上游地區(qū)的喬木林地、灌木林地、疏林地、采伐跡地、火燒跡地、未成林造林地等宜林地。庫(kù)區(qū)水源涵養(yǎng)林的樹(shù)種混交比應(yīng)大于30%，宜采用封山育林、人工造林、飛播造林相結(jié)合，喬木、灌木、草本相結(jié)合的方式，同時(shí)應(yīng)結(jié)合生物多樣性保護(hù)、水土保持、景觀與游憩需求等因素，對(duì)古樹(shù)名木、自然遺跡等采取保護(hù)措施。

2.2.1.1 造林前期準(zhǔn)備工作

（1）樹(shù)種及苗木的選擇。庫(kù)區(qū)水源涵養(yǎng)林造林樹(shù)種應(yīng)注重選擇水源涵養(yǎng)功能好的鄉(xiāng)土樹(shù)種，并根據(jù)立地類型選擇抗逆性強(qiáng)、低耗水、保水保土能力好和具有一定景觀價(jià)值的喬木、灌木。在唐山北部土石山區(qū)庫(kù)區(qū)水源涵養(yǎng)林造林主要選擇的樹(shù)種有：油松、側(cè)柏、山杏、栓皮櫟、香椿、臭椿、刺槐、楊樹(shù)、柳樹(shù)、檜柏、紫穗槐、荊條等。庫(kù)區(qū)水源涵養(yǎng)林造林用種子苗木應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求，如飛機(jī)播種造林、人工直播造林使用的種子應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《林木種子質(zhì)量分級(jí)》（GB 7908—1999）規(guī)定的三級(jí)以上種子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；容器苗應(yīng)執(zhí)行現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《容器育苗技術(shù)》（LY/T 1000—2013）規(guī)定的合格苗木標(biāo)準(zhǔn)；裸根苗木應(yīng)執(zhí)行現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《主要造林樹(shù)種苗木質(zhì)量分級(jí)》（GB 6000—1999）規(guī)定的一、二級(jí)苗木標(biāo)準(zhǔn)。

（2）造林整地類型及季節(jié)。新建庫(kù)區(qū)水源涵養(yǎng)林工程設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目區(qū)氣候條件、立地類型、選擇的造林樹(shù)種生物學(xué)特性、植被現(xiàn)狀及水土流失情況確定造林地的造林密度、整地方式、規(guī)格和時(shí)間，除河灘等平緩地外，凡坡度5°以上的造林地，不宜采取全面整地的方式并應(yīng)減少對(duì)原有植被的破壞，整地方法應(yīng)采用穴狀、魚(yú)鱗坑、水平階、水平溝、窄帶梯田等方法，不同立地類型應(yīng)采用最有利于水土保持及樹(shù)種生長(zhǎng)的整地方法，庫(kù)區(qū)水源涵養(yǎng)林工程造林整地的方法應(yīng)符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《水源涵養(yǎng)林工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB/T 50885-2013）附錄D的規(guī)定。整地時(shí)間應(yīng)提前一個(gè)雨季，春季造林，應(yīng)提前到前一年雨季、最遲不晚于前一年秋季；雨季造林，應(yīng)提前到當(dāng)年春季或不提前整地采用隨整隨栽的方式；秋季造林，應(yīng)提前到當(dāng)年雨季或雨季前。

2.2.1.2 新建庫(kù)區(qū)水源涵養(yǎng)林營(yíng)造

（1）造林密度的確定。根據(jù)立地條件、樹(shù)種生物學(xué)特性確定造林密度。具體見(jiàn)表1。

表1 北方土石山區(qū)庫(kù)區(qū)水源涵養(yǎng)林工程主要樹(shù)種造林密度

（2）造林方式的選擇。采用植苗造林和播種造林。①植苗造林：根據(jù)林種、樹(shù)種和立地條件可選用裸根苗造林和容器苗造林。落葉闊葉樹(shù)種（如：楊樹(shù)、臭椿、榆樹(shù)、柳樹(shù)、刺槐、紫穗槐、栓皮櫟、麻櫟、檞櫟、元寶楓等）在休眠期栽植，采用裸根苗栽植；常綠針葉樹(shù)種及生長(zhǎng)期栽植的樹(shù)種（如：側(cè)柏、油松、山杏等）采用容器苗或帶土坨栽植。裸根苗栽植一般采用穴植法，穴的大小應(yīng)略大于苗木根系，苗干應(yīng)扶正，根系應(yīng)舒展，深淺應(yīng)適當(dāng)，填土一半后提苗踩實(shí)，再填土后踩實(shí)，最后覆上虛土。容器苗采用穴植，植穴應(yīng)略大于容器規(guī)格，栽植時(shí)應(yīng)將不容易降解的容器去掉。在北方土石山區(qū)春季、雨季、秋季均可造林，春季造林要早，一般在土壤解凍后的3月；雨季造林應(yīng)掌握好雨情，以下過(guò)1～2場(chǎng)透雨、出現(xiàn)連續(xù)陰天時(shí)為宜，一般在7～8月進(jìn)行雨季造林，雨季造林樹(shù)種宜選擇蒸騰強(qiáng)度較小或萌芽能力強(qiáng)的樹(shù)種；秋季造林一般為闊葉落葉樹(shù)種，應(yīng)在樹(shù)木已經(jīng)落葉至土壤上凍之前，一般在11月中旬至下旬進(jìn)行。容器苗和帶土坨苗木，可在土壤結(jié)凍期外的各季節(jié)造林。②播種造林：播種造林季節(jié)主要為雨季和秋季，雨季造林適用于小粒種子，如：油松、側(cè)柏、刺槐、紫穗槐等。秋季造林適用于大粒、硬殼、休眠期長(zhǎng)、不耐貯藏的種子，如：山杏、栓皮櫟、麻櫟、檞櫟。

（3）造林模式的選擇。庫(kù)區(qū)水源涵養(yǎng)林以營(yíng)造復(fù)層混交林為主，混交方式造林能更好地起到改良土壤及防火、防蟲(chóng)等作用，根據(jù)立地條件混交類型分為：主要樹(shù)種與主要樹(shù)種混交，適宜立地條件好的地方，如：油松、栓皮櫟（麻櫟、檞櫟）混交，側(cè)柏、山杏混交；主要樹(shù)種、伴生樹(shù)種和灌木樹(shù)種綜合混交，適宜在立地條件較好，如：油松與闊葉伴生樹(shù)種（元寶楓、山杏、紫穗槐）的行間混交或帶狀混交，側(cè)柏與闊葉伴生樹(shù)種（元寶楓、臭椿、紫穗槐）的行間混交或帶狀混交；主要樹(shù)種與灌木樹(shù)種混交，適宜立地條件較差的地方，如：油松與紫穗槐、胡枝子、荊條混交；刺槐、紫穗槐混交。

By proceeding in this way, he makes a path towards a variety of subjects. I call them icons of Chinese art. He makes different collections with these images plucked out of old Chinese art.

混交方法分為：行間混交、帶狀混交、塊狀混交。行間混交適用于各種立地條件的喬灌樹(shù)種混交，耐蔭樹(shù)種與陽(yáng)性樹(shù)種混交；帶狀混交適用于初期生長(zhǎng)速度相差懸殊且種間矛盾較大的喬木樹(shù)種混交，或者是喬木與耐蔭亞喬木樹(shù)種混交；塊狀混交適用于種間競(jìng)爭(zhēng)激烈的主要樹(shù)種與主要樹(shù)種的混交。造林模式的配置以小班為單位進(jìn)行，地形破碎的山地采用局部造林法。

2.2.2 庫(kù)區(qū)水源涵養(yǎng)林改造工程

庫(kù)區(qū)水源涵養(yǎng)改造應(yīng)按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《低效林改造技術(shù)規(guī)程》（LY/T 1690-2007）的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。包括對(duì)庫(kù)區(qū)水源涵養(yǎng)林的撫育和改造兩種類型。

（1）撫育對(duì)象。撫育是以不破壞原生植物群落結(jié)構(gòu)，以有利于促進(jìn)樹(shù)木正常生長(zhǎng)，保持合理的林分結(jié)構(gòu)，增加庫(kù)區(qū)水源涵養(yǎng)林的生態(tài)功能為目地。具體做法：一是對(duì)郁閉度0.8以上的天然次生中幼齡林，郁閉度0.9以上的人工幼齡林，郁閉度0.8以上的人工中齡林的林地進(jìn)行撫育；二是對(duì)林分密度過(guò)大，自然分化現(xiàn)象嚴(yán)重的林分進(jìn)行撫育；三是對(duì)受病蟲(chóng)害、冰雹、火災(zāi)等自然災(zāi)害影響嚴(yán)重，病腐木已達(dá)10%，且林木生長(zhǎng)發(fā)育不能滿足水源保護(hù)功能的林分進(jìn)行撫育。

（2）撫育方法。撫育方法按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《森林撫育規(guī)程》（GB/T 15781-2015）的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行，對(duì)遷西縣庫(kù)區(qū)水源涵養(yǎng)林撫育的做法是：一是對(duì)郁閉后的幼齡林進(jìn)行透光伐、中壯齡階段進(jìn)行疏伐、熟齡階段進(jìn)行生長(zhǎng)伐，在遭受病蟲(chóng)害、大風(fēng)、大雪、火災(zāi)等自然災(zāi)害后進(jìn)行衛(wèi)生伐；二是進(jìn)行人工修枝，林冠郁閉后，樹(shù)冠下部出現(xiàn)枯枝時(shí)開(kāi)始，人工修枝的強(qiáng)度掌握在幼林階段的修枝高度不超過(guò)樹(shù)高的1/3，中齡林階段修枝高度不超過(guò)樹(shù)高的1/2；三是對(duì)林地及時(shí)進(jìn)行施肥、灌溉與排水。

（3）改造對(duì)象。對(duì)于受人為或自然因素的影響，林木生長(zhǎng)發(fā)育衰竭，林分結(jié)構(gòu)及穩(wěn)定性失調(diào)，水源涵養(yǎng)功能退化或喪失的低效次生林和低效人工林地，具體地講是指郁閉度小于0.3以上的中齡林、植被蓋度小于0.4以上的中齡林、單層純林特別是單一針葉樹(shù)種的純林而且林下植被蓋度低于0.2的林地、遭遇自然災(zāi)害或病蟲(chóng)害導(dǎo)致病腐木高于20%的林地。

（4）改造方法。改造方法分為補(bǔ)植、封育、綜合改造等。補(bǔ)植是指對(duì)于殘次林、劣質(zhì)林及低效灌木林，通過(guò)補(bǔ)植形成混交林，補(bǔ)植后的密度達(dá)到該類林分合理密度的85%以上。封育是指對(duì)于有目標(biāo)樹(shù)種天然更新幼樹(shù)的林地，利用現(xiàn)有的水、肥、氣、熱等自然立地條件通過(guò)生態(tài)自我修復(fù)，達(dá)到庫(kù)區(qū)生態(tài)涵養(yǎng)林功能目的。綜合改造是指對(duì)于殘次林、劣質(zhì)林、低效灌木林、低效純林、病蟲(chóng)害嚴(yán)重、經(jīng)營(yíng)不善的林分等通過(guò)補(bǔ)植、封育、撫育等多種方式，提高庫(kù)區(qū)水源涵養(yǎng)林質(zhì)量，一次改造強(qiáng)度宜控制在蓄積的20%以內(nèi)，剔除病害木，對(duì)栽植的幼樹(shù)成活后進(jìn)行撫育管理，把低效庫(kù)區(qū)水源涵養(yǎng)林改造成高效正常生長(zhǎng)的水源涵養(yǎng)林。

3 庫(kù)區(qū)水源涵養(yǎng)林建設(shè)效果

3.1 經(jīng)濟(jì)效益

截止2020年，遷西縣新建、改造庫(kù)區(qū)水源涵養(yǎng)林1675.8hm2，活立木總蓄積量為13.24萬(wàn)m3，修枝、間伐、更新采伐等經(jīng)營(yíng)管理可實(shí)現(xiàn)年效益達(dá)251.38萬(wàn)元，改善了庫(kù)區(qū)農(nóng)業(yè)基本生產(chǎn)、生活條件，增加了當(dāng)?shù)厝罕娛杖耄瑤?kù)區(qū)農(nóng)民年可支配收入達(dá)12795元。

3.2 生態(tài)效益

3.2.1 改善了庫(kù)區(qū)水質(zhì)

通過(guò)修建庫(kù)區(qū)水源涵養(yǎng)林，庫(kù)區(qū)周邊的水土流失得到有效治理，面源污染得到了有效控制，防止了河床臺(tái)高，水庫(kù)淤積，凈化了水質(zhì)，改善了水生態(tài)環(huán)境，當(dāng)?shù)厝罕姷纳姝h(huán)境得到了改善。

3.2.2 保持了水土

庫(kù)區(qū)水源涵養(yǎng)林建成并正常發(fā)揮效益后，緩洪效益達(dá)到86%，攔沙效益達(dá)到78%；做到了小雨水不下山，大雨水緩出川，大大地減少了地表徑流，減輕了暴雨洪水對(duì)土壤的沖刷，起到水土保持作用。

3.2.3 改良了土壤

據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，通過(guò)庫(kù)區(qū)水源涵養(yǎng)林建設(shè)，造林整地工程促進(jìn)了土壤母質(zhì)的風(fēng)化，改善了土壤水、肥、氣、熱等立地條件，通過(guò)造林及后期的森林撫育經(jīng)營(yíng)管理，土壤氮、磷、鉀含量分別比原地面土壤提高了0.02%～0.04%、1.07～2.04mg/kg、2.0～2.6mg/kg，樹(shù)木根系的作用及日常的森林經(jīng)營(yíng)管理也促進(jìn)了土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成，從而有利于樹(shù)木及林下灌木及草本植被的生長(zhǎng)。

3.2.4 改善了生態(tài)環(huán)境

通過(guò)庫(kù)區(qū)水源涵養(yǎng)林建設(shè)，增加了森林覆蓋率及植被蓋度，涵養(yǎng)水源的同時(shí)，調(diào)節(jié)了當(dāng)?shù)氐男夂?，改善了生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)了生態(tài)環(huán)境的良性循環(huán)及庫(kù)區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

3.3 社會(huì)效益

3.3.1 減少了自然災(zāi)害

庫(kù)區(qū)水源涵養(yǎng)林的營(yíng)造有效地減輕了水土流失，樹(shù)冠對(duì)雨水的截留緩沖作用，造林整地工程改變?cè)孛驳奈⒌匦谓Y(jié)構(gòu)，增加土壤的蓄水能力，起到減少降雨產(chǎn)生的地表徑流的作用，從而減少了水的流失及土壤侵蝕，減少了洪水、泥石流等自然災(zāi)害發(fā)生的頻次，增強(qiáng)了項(xiàng)目區(qū)抗御自然災(zāi)害的能力。

3.3.2 促進(jìn)了社會(huì)進(jìn)步

庫(kù)區(qū)水源涵養(yǎng)林建設(shè)防治了水土流失，改善了農(nóng)業(yè)基本生產(chǎn)條件，提高了土地生產(chǎn)率，增加了木材的總蓄積量，修枝、間伐、更新采伐等經(jīng)營(yíng)管理，提高了庫(kù)區(qū)農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)收入，使鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略得以實(shí)施，促進(jìn)了社會(huì)進(jìn)步。