祁豐自然保護(hù)站灌木林封育成效調(diào)查報(bào)告

王小芳,蔣志成,羅玉梅,劉麗麗,車宗彩

( 甘肅祁連山國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理局，甘肅 張掖 734000)

封山育林是利用森林的更新能力，在自然條件適宜的山區(qū)，實(shí)行定期封山，禁止墾荒、放牧、砍柴等人為的破壞活動(dòng)，以恢復(fù)森林植被的一種育林方式。當(dāng)森林植被受到火災(zāi)、病蟲害、亂砍濫伐、過度放牧等破壞后，其群落類型將由比較復(fù)雜、比較高級(jí)、相對穩(wěn)定的階段向比較簡單、比較低級(jí)、穩(wěn)定性差的階段退化，從而發(fā)生逆向演替。如果采取保護(hù)措施，停止對森林植被的破壞，森林群落以它頑強(qiáng)的自我調(diào)節(jié)、自我恢復(fù)能力，將向比較復(fù)雜、比較高級(jí)、相對穩(wěn)定的頂級(jí)群落過渡，從而發(fā)生進(jìn)展演替[1]。

自2000年采取封山育林措施以來，祁連山保護(hù)區(qū)植被得到了快速恢復(fù)，封育區(qū)物種多樣性指數(shù)提高31.9%，林草植被蓋度>40%、30%～40%、20%～30%的地塊面積分別由原來的15.6%、18.9%和27.8%增加到21.4%、25.6%和34.9%。植被覆蓋度<20%的地塊面積由原來的37.7%減少為19.1%；灌木層植被蓋度由30%～40%提高到80%～90%，平均高度由40～50 cm增加到100～200 cm，林地凋落物量增大了27%～43%[2]。祁豐自然保站海拔高，降水少，轄區(qū)內(nèi)喬木林較少，多為灌木林和草原，由于過度放牧，灌木林退化嚴(yán)重。天然林保護(hù)工程實(shí)施以來，保護(hù)站在重點(diǎn)林區(qū)實(shí)施了封山育林，通過十多年的封育，取得了一定的成效。

1 實(shí)驗(yàn)區(qū)概況

祁豐保護(hù)站地處祁連山保護(hù)區(qū)最西端，地理位置97°15′—99°10′ E，38°57′—39°43′ N。地勢東南高、西北低，海拔1 800～5 547 m，大部分地區(qū)屬半濕潤和半干旱山地草原氣候區(qū)，平均氣溫在6 ℃，極端低溫-31 ℃，極端高溫30 ℃，無霜期平均90～120 d，年降水量150～300 mm，年蒸發(fā)量1 861 mm。保護(hù)站面積888 260 hm2，轄區(qū)內(nèi)植被隨著海拔、氣候、土壤的變化發(fā)生變化，形成明顯的垂直分布地帶性特征。主要植物有青海云杉、祁連圓柏、山生柳、金露梅、銀露梅、杜鵑、沙棘、黃小檗、忍冬、錦雞兒、合頭草、高山繡線菊、鳳毛菊、飛燕草、羽蘚、高山早熟禾、珠芽蓼、矮蒿草、萎陵菜、扁穗冰草、苔草、鮮卑花、火絨草、蒿草、西北針茅、賴草、蒙古蔥、堿韭、羽茅、野決明等[3]。

2 封山育林方式

2000年天然林保護(hù)工程實(shí)施后，祁豐自然保護(hù)站按照“以管護(hù)為主、積極造林、封山育林、綜合培育森林、不斷擴(kuò)大森林面積、提高水源涵養(yǎng)效能”的方針，在重點(diǎn)林區(qū)采取了全面封山育林措施，封育區(qū)用鐵絲和刺絲圍欄保護(hù)，禁止采伐、放牧、砍柴、挖藥等一切不利于灌木林生長繁育的人為活動(dòng)。

3 調(diào)查方法

采用樣線和樣地相結(jié)合的調(diào)查方法，在祁豐自然保護(hù)站的黃草壩、豐樂口、祁青3塊具有代表性的區(qū)域分5年封育區(qū)、10年封育區(qū)和對照區(qū)各設(shè)500 m樣線3條， 50 m×50 m標(biāo)準(zhǔn)地3塊，詳細(xì)調(diào)查樣線和樣地內(nèi)灌木生長情況、植被覆蓋度、灌木數(shù)量變化、植物種類變化數(shù)據(jù)，分析封育成效。

4 封育效果分析

4.1 灌木高度

調(diào)查結(jié)果表明，封育區(qū)灌木平均高度明顯大于對照區(qū)(見表1)。經(jīng)過5年封育，封育區(qū)灌木平均生長量為0.77 m，單株灌木最高2.24 m，對照區(qū)單株灌木最高1.46 m。封育10年后，封育區(qū)灌木平均高度高于對照區(qū)1m以上。封育5～10年，灌木平均生長量為0.4 m。

表1 灌木生長情況調(diào)查表 m

4.2 植被蓋度

調(diào)查結(jié)果顯示，封育區(qū)植被蓋度明顯高于對照區(qū)(見表2)。經(jīng)過5年封育，封育區(qū)植被蓋度比對照區(qū)高32%～36%。封育10年后，封育區(qū)植被蓋度比對照區(qū)高46%～56%，比封育5年區(qū)提高14%～20%。

表2 植被覆蓋度調(diào)查表 %

4.3 灌木叢數(shù)

調(diào)查結(jié)果顯示，封育區(qū)灌木數(shù)量明顯多于對照區(qū)(見表3)。經(jīng)過5年封育，封育區(qū)灌木數(shù)量比對照區(qū)高47.4%～51.6%。封育10年后，封育區(qū)灌木數(shù)量比對照區(qū)高132.3%～162.5%。10年封育區(qū)比5年封育區(qū)灌木數(shù)量高84.9%～110.9%。

表3 灌木數(shù)量變化調(diào)查表 叢

4.4 植物種類

通過封育區(qū)于對照區(qū)比較，植物種類有所增加，但增加幅度不大(見表4)。經(jīng)過5年封育，封育區(qū)植物種類比對照區(qū)增加了4～6種。封育10年后，封育區(qū)植物種類比對照區(qū)增加了4～9種。

表4 植物種類變化調(diào)查表 種

5 結(jié)論與討論

5.1 通過封山育林，祁豐自然保護(hù)站封育區(qū)除植物種類增加幅度不大外，灌木生長情況、植被覆蓋度、灌木數(shù)量變化都明顯好于對照區(qū)，說明通過封育保護(hù)，杜絕或減少了外界因素的破壞，灌木林群落通過自我調(diào)節(jié)、自我恢復(fù)，發(fā)生進(jìn)展演替，向相對穩(wěn)定、比較高級(jí)的頂級(jí)群落過渡，表明封山育林是培育森林的一種有效措施，應(yīng)當(dāng)積極大力推廣。

5.2 從黃草壩到豐樂口、祁青，海拔依次升高，降雨依次增加，植物生長期依次縮短。綜合海拔高度、降雨、植物生長期等因素來看，位于祁豐自然保護(hù)站中段的豐樂口實(shí)驗(yàn)區(qū)封育效果最好，灌木生長高度、植被覆蓋度增速、灌木數(shù)量和植物種類增加量都大于黃草壩和祁青。黃草壩干旱少雨，祁青海拔較高，植物生長期短，不利于植物生長和繁衍。受適應(yīng)性限制，某一地區(qū)植物種類很難在短時(shí)間大量增加，特別是祁青，海拔在3 600 m以上，外來物種很難適應(yīng)當(dāng)?shù)氐纳鏃l件。因此，封山育林工作要充分考慮海拔、降雨、生長期等因素，做到因地制宜。

5.3 從封育時(shí)間看，除灌木數(shù)量增加量外，5年封育區(qū)灌木生長高度、植被覆蓋度增速、植物種類增加量都大10年封育區(qū)。封育前5年，灌木處于休養(yǎng)生息期，部分前期被動(dòng)物啃食嚴(yán)重的灌木才開始結(jié)實(shí)和部分結(jié)實(shí)，數(shù)量增加不明顯，封育5～10年，這部分灌木大量結(jié)實(shí)，繁殖速度增快。每種植物生長的極限高度是確定的，所以當(dāng)生長到一定高度后，生長就會(huì)放緩，封育5年后灌木生長明顯放緩。由于受生存空間的限制，植被覆蓋度增加到一定程度后就會(huì)放緩，封育5年后植被覆蓋度增速變緩。綜合黃草壩、豐樂口、祁青灌木林封育情況來看，全面封育時(shí)間以5～8年為宜，時(shí)間過短不利于植被恢復(fù)，過長則效果不明顯，而且會(huì)在封育去積累大量的枯枝落葉，增加火災(zāi)隱患。