甘肅洮河國家級自然保護區(qū)退化天然林分級修復技術探析

王有錄

（甘肅洮河國家級自然保護區(qū)管護中心，甘肅卓尼 747600）

甘肅洮河國家級自然保護區(qū)（以下簡稱洮河自然保護區(qū)）地處黃河上游，是青藏高原重要的生態(tài)保護屏障[1]。相較于人工林，保護區(qū)中的天然林在涵養(yǎng)黃河上游水源、調節(jié)高原氣候、保持土壤營養(yǎng)、維護生物多樣性上發(fā)揮著更加重要的生態(tài)調節(jié)功能[2]。但受氣候及人類活動影響，洮河自然保護區(qū)中的天然林出現(xiàn)了不同程度的退化，導致生態(tài)服務功能退化[3]。開展退化天然林的修復工作，不僅有助于減緩或遏制天然林的退化情況，還有助于從“山水林田湖草沙冰”一體化角度維護洮河自然保護區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)，促進區(qū)域內社會經濟的協(xié)調發(fā)展[4]。為提高退化天然林的修復效果，本文針對洮河自然保護區(qū)天然林退化的現(xiàn)狀展開論述，從自然因素與人為因素兩方面分析了天然林退化的原因，通過對洮河自然保護區(qū)中的退化天然林的特征進行區(qū)域劃分，提出應根據各區(qū)域退化特征開展針對性修復工作。

1 現(xiàn)狀及成因

1.1 現(xiàn)狀

洮河自然保護區(qū)地處甘肅省甘南高原的東北部，東鄰岷縣，南抵迭山縣，西至碌曲縣，主體位于卓尼縣、臨潭縣境內，橫跨四城五縣。由于地域跨度大，海拔差異明顯，洮河自然保護區(qū)內植被隨海拔變化呈現(xiàn)垂直分布，由下到上依次分布著山地針闊葉混交林帶、亞高山寒溫性針葉林帶、高山灌叢草甸帶、高山流石灘稀疏植被帶[5]。目前，洮河自然保護區(qū)主要的天然林區(qū)有卓尼洮河國家自然保護區(qū)和臨潭冶力關國家森林公園，天然林占地面積總計336.77萬hm2，其中納入天保工程的國有管護天然林面積達到295.26 萬hm2，政府相關部門是天然林管護的主體部門。據甘南藏族自治州林業(yè)和草原局統(tǒng)計，甘肅省自實施公益林管護方案以來，洮河流域自然保護區(qū)的綠化成績顯著提高，植被覆蓋率已提高到91.4%，林地種類及面積如表1所示。

表1 洮河自然保護區(qū)林地統(tǒng)計

由于洮河自然保護區(qū)所處地形的特殊性，整體的生態(tài)系統(tǒng)仍很脆弱，主要表現(xiàn)為：林分質量下降、水源涵養(yǎng)能力降低和局部區(qū)域出現(xiàn)林線后移；森林和植被破壞嚴重，林區(qū)內森林資源大幅減少。

1.2 退化林成因

洮河自然保護區(qū)天然林的退化原因主要分為自然因素與人為因素，其中自然因素主要有樹木自然死亡、區(qū)域內水土流失、氣候環(huán)境變化，人為因素主要有礦山遺留、不合理開墾、草地退化。

1）樹木自然死亡。在洮河自然保護區(qū)的死亡樹木中，根據樹木的樹根年輪可以判定很多樹木處于過熟階段。樹木作為生命體，到達自然凋亡階段后其生理機能會明顯下降，如果天然林中的樹木自然死亡后沒有及時補植，很可能會使整個天然林發(fā)生退化。

2）水土流失。水土流失情況在卓尼縣與臨潭縣較為嚴重，當地的自然林地域不僅水土流失面積較大，而且流失程度較重。主要原因是洮河流域地處高山丘陵，水流對土地呈下切、側切和向源方式侵蝕，造成地塊破碎，溝壑縱橫，而且溝底侵蝕情況嚴重，各支溝逐漸聯(lián)通成片，加上不合理的人類活動，加劇了水土流失的情況。

3）氣候環(huán)境影響。隨著全球變暖，洮河流域以濕地為主的生態(tài)系統(tǒng)，地表水源蒸發(fā)量巨大，降水與地表河流量減少，凍土層萎縮，導致植物生長緩慢，生物多樣性下降。

4）礦山遺留問題。之前不合理采礦活動留下的大量礦坑和渣堆，不僅破壞植被，造成天然林水源涵養(yǎng)能力降低，而且容易引發(fā)地質災害，破壞天然林的生態(tài)結構。

5）不合理開墾。不合理開墾的現(xiàn)象主要存在于臨潭縣、卓尼縣比較平緩的丘陵區(qū)，因為氣溫較低，開墾草地種田的產出較少，為保證產出，當地居民會擴大開墾面積，加之農藥和化肥的不合理使用，破壞了天然林的生物多樣性。

6）草地退化。草地受氣候和人類活動的影響較大，加之對草地鼠、蟲害缺乏系統(tǒng)連續(xù)的防治，導致草原的水土保持功能下降，甚至出現(xiàn)了較為嚴重的退化，進而加速了天然林的退化。

2 洮河自然保護區(qū)退化天然林的種類區(qū)塊劃分

天然林具有物種豐富、結構復雜、受地域影響大的特征，圍繞洮河流域退化天然林的修復要基于“山水林田湖草沙”一體化治理理念，結合天然林的地域空間特征，以水源涵養(yǎng)為核心，精準識別與診斷天然林退化的原因，劃分修復模塊，科學選取修復模式，最終實現(xiàn)整個洮河自然保護區(qū)生態(tài)系統(tǒng)綠色健康發(fā)展，各要素相互協(xié)調、相互支撐。

修復退化天然林之前，需根據林分退化程度的不同，選取適合的修復技術。針對洮河自然保護區(qū)域中不同地區(qū)的天然林狀態(tài)，從植被覆蓋率、水土流失占比及天然林退化程度等方面綜合考量，劃分出重度退化天然林、中度退化天然林和輕度退化天然林3個模塊。根據3個模塊中退化林的退化程度、恢復力強弱等特征，基于自然恢復為主的原則，通過主要修復技術與輔助修復技術相結合的方式，開展退化天然林的修復工作。

3 洮河自然保護區(qū)退化林修復技術

3.1 重度退化天然林模塊

重度退化天然林模塊主要包括卓尼縣的完冒鎮(zhèn)、扎古錄鎮(zhèn)，臨潭縣的店子鎮(zhèn)、石門鄉(xiāng)等地區(qū)。這些區(qū)域的天然林因為嚴重的水土流失和礦山生態(tài)破壞，出現(xiàn)了比較嚴重的退化，具體表現(xiàn)為森林資源減少，林分質量下降及林線后移。針對該區(qū)域的退化天然林修復，主要采用更替修復技術。

重度退化天然林模塊中，不同區(qū)域的退化程度有所不同，要因地制宜，選擇適宜的修復技術。1）對于退化情況較為嚴重的天然林，可采用全面補植更新的方法進行修復。清除枯死、存在病蟲害的樹木，根據林分狀況及所在的坡度情況，確定采伐的面積；清除之后及時更新補種，補種時既要避免樹種單一，也要考慮森林的系統(tǒng)性，避免外來物種的入侵，有效提高林業(yè)防護能力，預防林業(yè)病蟲害。2）對于退化程度中等的天然林，進行林下更新造林修復時，要先清除土壤中的雜草、蟲鼠等，之后種植耐庇蔭的樹苗，待幼苗處于生長穩(wěn)定期后，選擇性伐除上層林木，確保留下生長狀況優(yōu)良的樹木。3）對于退化程度較低的天然林，要重點進行病蟲害防治，主要目的是提升現(xiàn)有樹木的自身抵抗力。具體措施是對沒有蟲害的林分進行預防，做好施肥管理，增加土壤養(yǎng)分，以農業(yè)防治為主，盡量避免使用化學藥品防治，保證對整體生態(tài)系統(tǒng)的影響最小；對于遭受蟲鼠災害嚴重的天然林，通過實施修復黑土灘、修復鼠類與蟲類危害草地等措施，保護天然林的生態(tài)。同時，加強對幼林的管護，可通過責任承包制，將管護責任落實到屬地的管護站，再分散到小班，以系統(tǒng)完成自然林修復工作。

3.2 中度退化天然林模塊

中度退化天然林模塊的天然林主要存在于自然保護區(qū)內或水源涵養(yǎng)地附近，因為近幾年加大了對天然林的保護力度，森林面積逐步增加，但天然林中次生林占地面積較大，原始森林占地面積偏小、森林整體質量不高，生態(tài)系統(tǒng)還未徹底恢復平衡，故而需加大天然林的修復保護力度。針對生態(tài)系統(tǒng)相對成熟、退化程度中等的天然林，主要采取封山育林的修復措施和撫育修復技術。

采取封山育林修復時，需根據氣候等因素合理設置封育期，同時根據當下的林木狀態(tài)，科學采取全封、半封等封育形式，提升退化天然林的修復效果。

修復整體密度較大的退化天然林時，采用撫育修復技術對林分結構進行調整，可使用的方式有疏伐、生長伐等。需要嚴格遵循“間密留勻、去弱留強”的原則，對該區(qū)域中退化林的結構、層次、密度進行分析，對于針葉林密度較大的區(qū)域，間伐針葉林、補植闊葉林形成混交林，同時注意將間伐強度控制在25%以內，通過調整樹種分布，強化森林生態(tài)防護功能，提升防護林的整體成活率。

具體修復時，先伐除現(xiàn)存林地中遭受病蟲害而枯死的樹木，之后根據地形、坡度和光照條件選取隔帶、隔株、半帶等方式進行補植補造，確定間隔期進行更新。1）隔株更新。針對郁閉度適中的林地，間伐的樹木周圍要留存樹木，可選擇隔2伐2或隔3伐3，之后在空地補植樹木，當幼苗生長穩(wěn)定后，再間隔伐除周邊樹木，適當補植。2）半帶更新。針對生長在山坡的天然林，先伐除偏陰面或偏陽面的林帶，種植健康易活的優(yōu)質樹木，等樹苗生長穩(wěn)定后，對另半面的林地伐除更新。3）隔帶更新。在天然林周邊，鑲嵌低層次空間的喬木、灌木等，形成混交復層林，提高生態(tài)調節(jié)能力。

3.3 輕度退化天然林模塊

輕度退化林模塊主要包括卓尼縣的術布鄉(xiāng)、刀告鄉(xiāng)、尼巴鎮(zhèn)等地區(qū)。該區(qū)域內天然林的資源相對豐富，在涵養(yǎng)水源、保持水土等方面發(fā)揮了重要作用。隨著近幾年當地政府和居民對森林資源的保護和重視，林地郁閉度得到極大提升，由于人工干擾的減小，天然林退化主要由樹木過熟導致，因此該模塊的退化天然林修復工作以自然恢復為主，同時注意對過熟樹木的擇伐修復。使用擇伐修復技術時，需根據林分狀態(tài)選擇應用群狀擇伐或單株擇伐，之后再進行相應的補植補造。

如區(qū)域中的林木群分布較為明顯，對過熟樹木采用群狀擇伐，擇伐的株數要控制在林木群株數的40%以下；如果該林木群擇伐后的郁閉度低于0.5，且存在林木分布不均勻的情況，則需按照穴狀整地進行補植補造，一般整地規(guī)格為0.5 m×0.5 m×0.6 m，根據需要翻耕土地，打碎土塊，揀除石塊、殘根、垃圾，并根據苗木的大小調整栽植穴的大小。在進行苗木的補植補造時，應遵循“三埋兩踩一提苗”的技術要求。選擇苗木樹種應該從單一化向多樣化發(fā)展，除了常見的紫果云杉、油松、紅杉等，還可引進沙棘、紅樺、圓柏等。此外，應增加闊葉樹種和灌木樹種的比例，為天然林建設提供豐富的苗木來源。

4 結語

修復洮河自然保護區(qū)的退化天然林，對涵養(yǎng)黃河上游水源、調節(jié)高原生態(tài)平衡具有重要意義。應堅持“山水林田湖草沙冰”一體化的治理原則，立足于洮河自然保護區(qū)中天然林的具體退化情況，開展具有針對性的修復工作，科學合理地使用生物防治、撫育修復、林帶漸進修復等技術，并通過小班分散的修復模式，有效提高退化天然林的修復效率。通過完善的制度保證、詳細的責任劃分及科學的修復手段，將洮河自然保護區(qū)退化天然林的修復工作落到實地。