生態(tài)修復(fù)與水源涵養(yǎng)研究分析
——以太行山-燕山為例

王會娟 蘇曉光 栗惠英

（石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院 河北石家莊 050041）

太行山-燕山一帶作為華北地區(qū)重要的山脈，不僅是當(dāng)?shù)氐奶烊簧鷳B(tài)屏障，還保障了當(dāng)?shù)氐乃囱a(bǔ)給。雖然一直以來，當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)部門有格外重視生態(tài)修復(fù)工程的推進(jìn)，但是一直沒有很好地平衡經(jīng)濟(jì)發(fā)展與綠色生態(tài)保護(hù)。過多地礦場開采，促使當(dāng)?shù)氐牡乇碇脖皇軗p嚴(yán)重，成為了生態(tài)脆弱區(qū)，引發(fā)了一系列的生態(tài)環(huán)境問題，對當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)、經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展造成了一定的影響。

1 太行山-燕山森林水源涵養(yǎng)能力分析

1.1 不同層次水源涵養(yǎng)能力的對比

在太行山-燕山一帶中，研究區(qū)域的林木分類主要分為了針葉林、混交林等。通過對比這些不同林分類型的水源涵養(yǎng)能力，可以發(fā)現(xiàn)，林冠層各林分類型的水源涵養(yǎng)能力之間的差異并不大，發(fā)育相對較好的灌木林有著很好的水源涵養(yǎng)作用。在枯落物層當(dāng)中，水源涵養(yǎng)能力最優(yōu)的為混交林，而灌木林當(dāng)中由于枯落物的蓄積量不大，在持水能力上相對較弱。土壤層當(dāng)中的水源涵養(yǎng)能力最強(qiáng)，在該區(qū)域中的持水能力遠(yuǎn)比枯落物層和林冠層高。

1.2 不同梯度影響因素上，森林水源涵養(yǎng)能力之間的差異性分析

（1）林冠層。通過對林冠層的水源涵養(yǎng)能力進(jìn)行分析，其分布特點(diǎn)呈現(xiàn)隨海拔的增高而減少，隨著林冠層的樹林增加先增大后減小。在太行山-燕山一帶的研究區(qū)域森林當(dāng)中，主要分布在40 m至2000 m之間，海拔為40 m到500 m左右的林冠層的截流量最大，平均為15.95 mm。之后截流量會隨著海拔的增加出現(xiàn)持續(xù)平緩減少的現(xiàn)象，在海拔最高的區(qū)域當(dāng)中，林冠層的截流量只有8.4 mm，胸徑在20 cm以內(nèi)的林冠層中的截流量的整體變化差異性不大，均值為14.46 mm。在之后，隨著胸徑的增加，截流量最大值可達(dá)23.16 mm。其次，林冠層的截流量會隨著降水量的增加而增加，但是這種增加的數(shù)值并不大，截留率的差異整體較小。

（2）枯落物層。在植被的枯落物層當(dāng)中，枯落物的持水量變化會隨著植被的指數(shù)枯落物蓄積量的的增加而增加，但是會隨著樹齡的增加出現(xiàn)先增后減的現(xiàn)象。植被指數(shù)指的是植被整體的生長情況，和枯落物的蓄積量有著密切的關(guān)聯(lián)性，在太行山-燕山一帶，枯落物蓄積量最高可達(dá)到252 t/hm2，但是水源的涵養(yǎng)能力只有10.9 mm。枯落物的持水量在樹林的梯度上變化趨勢和林冠層相似。

（3）土壤層。在土壤層當(dāng)中，其持水量會隨著年平均降水以及非毛管孔隙度出現(xiàn)同步增長的情況，在太行山-燕山一帶的土壤非毛管孔隙度變化范圍在0.6%至34.7%之間，當(dāng)非毛管孔隙度位于12%到24.7%的區(qū)域之間，其有效持水量能夠達(dá)到最高值。當(dāng)有效持水量的數(shù)值越大，就意味著土壤的持水能力也會隨之增強(qiáng)，表明了非毛管孔隙具有較好的雨水承載能力。毛管孔隙儲存會長期向植物的根系輸送水分，土壤層作為森林的水源涵養(yǎng)主體，其持水量的有效保持會隨著年平均的降水增加而增加，持水能力比起林冠層與枯落物層更強(qiáng)。

2 太行山-燕山生態(tài)涵養(yǎng)區(qū)建設(shè)現(xiàn)狀

2.1 綠化面積增加

在受到了自然條件與歷史因素影響的情況下，太行山燕山一帶，出現(xiàn)了嚴(yán)重的水土流失情況，導(dǎo)致整個(gè)區(qū)域陷入了發(fā)展的困局當(dāng)中，致使華北平原的自然生態(tài)環(huán)境陷入了惡性循環(huán)的局面中。針對這種水土流失嚴(yán)重的現(xiàn)象，當(dāng)?shù)氐恼拖嚓P(guān)部門提出了綠化工程，并從20世紀(jì)80年代開始，在太行山燕山一帶實(shí)施綠化工程，加強(qiáng)了森林資源的保護(hù)，嚴(yán)格按照計(jì)劃實(shí)施林管理權(quán)力，發(fā)展富民產(chǎn)業(yè)綠化工程。在保定、邢臺、邯鄲等區(qū)域的森林覆蓋率較之過往有明顯的提升。

2.2 農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)得到有效優(yōu)化

長時(shí)間以來，河北太行山-燕山區(qū)域由于受到社會、歷史等多方面因素的影響，在農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)上存在不合理的情況，整體的商品化程度不高，具體表現(xiàn)為第一產(chǎn)業(yè)所占的比例過大，但品種單一且質(zhì)量不高，基本用于自給自足。第二、第三產(chǎn)業(yè)的整體發(fā)展缺乏必要的動力，在所有產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)當(dāng)中所占比例較小。但在近些年來，隨著政府對太行山燕山區(qū)進(jìn)行調(diào)整，加大力度實(shí)施種植業(yè)、林果業(yè)等產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，減少了耗水型的玉米等作物種植的面積，充分運(yùn)用區(qū)域資源優(yōu)勢，結(jié)合地區(qū)的實(shí)際情況，種植了更加適宜當(dāng)?shù)丨h(huán)境生長的蘋果、核桃等農(nóng)產(chǎn)品。

3 太行山-燕山生態(tài)自然修復(fù)措施分析

3.1 生態(tài)修復(fù)技術(shù)分析

（1）土壤重構(gòu)技術(shù)。在生態(tài)修復(fù)的措施當(dāng)中，結(jié)合當(dāng)前太行山-燕山一帶存在的土壤惡化的情況，需要結(jié)合重構(gòu)技術(shù)，對土壤的PH值、持水力等進(jìn)行修復(fù)，促使土壤重新獲得“生命力”，對此，需要充分地利用工程、物理、化學(xué)等相關(guān)措施來進(jìn)行。

（2）物理措施。在太行山-燕山中有著許多的礦業(yè)開采活動，并沒有嚴(yán)格按照規(guī)定進(jìn)行，在一定程度上對當(dāng)?shù)氐耐寥涝斐善茐模偈雇寥纼?nèi)部的有機(jī)物流失。在采取物理措施治理土壤的過程中，重點(diǎn)在于對土壤的表層進(jìn)行保護(hù)，以此控制土壤侵蝕現(xiàn)象加劇。比如在地表擾動現(xiàn)象出現(xiàn)之前，可以有選擇性地把可能會受影響的區(qū)域的表層土壤進(jìn)行分層取走，并在地表擾動現(xiàn)象結(jié)束以后，及時(shí)把取走的表層土壤重新放置在原位置，有效保護(hù)表層土壤不會受到破壞。

3.2 植被重建技術(shù)

（1）樹種的選擇和配置模式。在太行山-燕山地區(qū)中的生態(tài)修復(fù)工作的初始階段中，需要格外關(guān)注要種植的植物種類的選擇。在前期的修復(fù)工作開展中，應(yīng)更多地關(guān)注到植物的生長速度，要在最快的時(shí)間內(nèi)快速實(shí)現(xiàn)植被的覆蓋。具體而言，在樹種的選擇措施上，首先要在保留本土的植物品種基礎(chǔ)上，合理引進(jìn)外地樹種。然后根據(jù)區(qū)域的立地條件、特點(diǎn)選擇符合條件的植物，要確保樹種的多樣化，防止單一化的情況。構(gòu)建多樹種并存的生態(tài)景觀，維持當(dāng)?shù)貐^(qū)域的生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。結(jié)合樹種的特點(diǎn)，優(yōu)先選擇在生態(tài)、經(jīng)濟(jì)與景觀功能上表現(xiàn)更佳的樹種，如在太行山-燕山一帶，可以選擇北落葉松、石榴與玫瑰等。

（2）立地造林技術(shù)。根據(jù)太行山-燕山區(qū)域中的表層土壤實(shí)際的發(fā)育狀況，采取相應(yīng)的造林技術(shù)。假如所要修復(fù)的地區(qū)中土壤表層厚度較低，植物難以生長。針對這種情況，先要解決的問題就是土壤厚度，可以通過覆蓋污泥的方式增加土壤表層的整個(gè)厚度，促使土壤原有的內(nèi)部環(huán)境發(fā)生變化。然后在此基礎(chǔ)上可以采用帶狀整地技術(shù)，作為在北方區(qū)域中時(shí)常會被采用的一種技術(shù)，帶狀整地技術(shù)能夠有助于保護(hù)土壤的肥力，減少水土流失現(xiàn)象的加劇。在帶狀整地技術(shù)上，通常分為了水平階整地與反坡梯田等。如果要采用帶狀整地技術(shù)，先要確定出整個(gè)要修復(fù)地帶的長度，然后在結(jié)合地形情況選擇相應(yīng)的方法。如采用水平階整地，在坡面上自上而下，沿著等高線在每隔3米左右的位置修筑階面，樹苗種植在階面的中間。采用水平階整地能夠有效的儲蓄雨水，提高土壤含水率，改善土壤的特點(diǎn)，提高水土資源的利用率。如采用反坡梯田的方式進(jìn)行整地，則坡面自上而下，根據(jù)等高線在每間距3米的位置修建1米左右寬度的，帶有10°左右的反坡梯田。考慮到太行山-燕山區(qū)域中一些土壤缺水較為嚴(yán)重的區(qū)域，可以通過魚鱗坑整地技術(shù)穩(wěn)固苗木，搜集雨水，加強(qiáng)在苗木根層處巖土的持水功效，促進(jìn)苗木的根系向外伸展的能力。

3.3 合理運(yùn)用生態(tài)自然修復(fù)模式

（1）圈養(yǎng)舍飼——封育保護(hù)模式。擬封育保護(hù)區(qū)措施中，主要為"四荒"和天然草坡等飼草區(qū)域，擬算封育的占地面積的公式計(jì)算為:

在該公式當(dāng)中，F(xiàn)1主要指的是整個(gè)保護(hù)區(qū)域的占地面積；J為計(jì)劃要圈養(yǎng)的牲畜的整理數(shù)量；x1、x2主要指的是太行山-燕山地帶的承載力；n1、n2指的是區(qū)域面積權(quán)重。

圈養(yǎng)舍飼的模式運(yùn)用，優(yōu)勢在于能夠降低人工成本的投入，降低人力成本的投入，以及減少牛羊疾病發(fā)生的幾率，更好地保護(hù)生態(tài)環(huán)境。在太行山一帶，受到地理?xiàng)l件的影響，大多的農(nóng)戶都會養(yǎng)殖羊群，以此作為主要的收入來源。對此，采用圈養(yǎng)舍飼的模式，可以很好地保護(hù)這里的羊群，促進(jìn)畜牧業(yè)的良性發(fā)展。

（2）生態(tài)移民封育保護(hù)模式。擬封育保護(hù)區(qū)主要是指村民在移居之后，所空出來的無人負(fù)責(zé)的土地，擬封育面積的公式計(jì)算為：F2=W0-Wc

在該公式當(dāng)中，F(xiàn)2指的是整個(gè)擬封育的面積；W0指的是原有的灌木叢、草坪等總面積；Wc指的是已經(jīng)被個(gè)人所承擔(dān)負(fù)責(zé)，且實(shí)施了相關(guān)治理措施的區(qū)域的總面積。

針對太行山-燕山一帶現(xiàn)有的過渡放牧、開墾等現(xiàn)象，通過實(shí)行生態(tài)移民封育模式，把重災(zāi)區(qū)的人口與牲畜進(jìn)行遷移，能夠嚴(yán)格把控人為因素的影響，實(shí)行全面的規(guī)劃，整體展開治理，確保在最短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)被破壞的植被。

3.4 健全太行山-燕山生態(tài)涵養(yǎng)區(qū)的建設(shè)發(fā)展機(jī)制

在京津冀一帶中，河北與北京、天津一帶緊密相連，共同承擔(dān)著京津兩地的水源涵養(yǎng)地的重任。但是，河北的整體發(fā)展要落后于北京、天津。故加大力度促進(jìn)太行山-燕山的生態(tài)建設(shè)，縮小地區(qū)發(fā)展之間的差距，注重區(qū)域的協(xié)同發(fā)展顯得尤為重要。在生態(tài)修復(fù)工程中，保護(hù)太行山-燕山生態(tài)涵養(yǎng)區(qū)，一方面，需要加強(qiáng)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系的搭建，注重綠色食品加工業(yè)的建設(shè);另外一方面，應(yīng)對加強(qiáng)太行山燕山旅游區(qū)的發(fā)展，注重保護(hù)一些不可再生資源，把已經(jīng)開墾過程的一些礦山進(jìn)行重建，打造成為人工生態(tài)園的形式，一來對環(huán)境進(jìn)行美化，二來促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)新增長。

4 結(jié)語

在太行山-燕山一帶中，由于長期受人類活動、自然災(zāi)害影響，該區(qū)域的生態(tài)系統(tǒng)受到一定程度影響，部分片區(qū)出現(xiàn)較為嚴(yán)重的破壞。比如太行山-燕山一帶有著許多的礦山開采活動，導(dǎo)致開采區(qū)域中的土壤表層受到嚴(yán)重的影響，植被覆蓋率不高，導(dǎo)致水源涵養(yǎng)能力下降，土壤的水土流失率加劇。雖當(dāng)?shù)卣兄匾暽鷳B(tài)修復(fù)工程的實(shí)施與推進(jìn)，但是在資金投入與政策扶持上存在力度不足的情況。對此，文章提出針對太行山-燕山一帶的生態(tài)修復(fù)工程上，應(yīng)盡快展開土地重構(gòu)、植被重建等工程，合理運(yùn)用生態(tài)自然修復(fù)模式，健全太行山-燕山的生態(tài)涵養(yǎng)區(qū)發(fā)展機(jī)制，協(xié)同區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

由于生態(tài)修復(fù)工程屬于一個(gè)長期的過程，在落實(shí)了生態(tài)修復(fù)工程計(jì)劃后，還需要有相關(guān)的部門進(jìn)行長期的跟進(jìn)與監(jiān)管，確保各項(xiàng)計(jì)劃能夠如約實(shí)施與進(jìn)行，真正保障太行山-燕山的生態(tài)修復(fù)工作的有序開展，協(xié)調(diào)區(qū)域社會、經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的共同發(fā)展。