低山丘陵區(qū)植被修復(fù)方式探究
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本文作者：梁彥蘭、佟艷、樊良新 單位：安陽工學(xué)院、河南理工大學(xué)
低山丘陵區(qū)是重要的國土資源之一。豫北太行山低山丘陵區(qū)由山地、丘陵、山間盆地和平原構(gòu)成，土壤以棕壤、褐土為主，植被、氣候、土壤、水資源豐富，立地類型復(fù)雜多樣，對豫北沖積平原、華北平原和京津地區(qū)起著重要的生態(tài)調(diào)節(jié)作用。但是，由于人們掠奪式利用資源，如坡地墾荒、過牧、樵采、采石和不合理的種植模式，該區(qū)天然植被結(jié)構(gòu)、功能及其土壤肥力狀況不斷退化，局部出現(xiàn)母質(zhì)或巖石裸露地段［1］。植被恢復(fù)是一個地區(qū)整體生態(tài)環(huán)境條件改善的基本標(biāo)志，前人對太行山植被恢復(fù)進(jìn)行過研究［2－6］，但對豫北太行山低山丘陵區(qū)植被恢復(fù)構(gòu)建模式的研究較少，沒有系統(tǒng)地提出植被恢復(fù)構(gòu)建模式。本文根據(jù)豫北太行山低山丘陵區(qū)不同的生境特征和植被特點，研究植被恢復(fù)與重建的生態(tài)學(xué)機(jī)理，提出植被恢復(fù)構(gòu)建模式，為發(fā)揮低山丘陵區(qū)生態(tài)屏障作用，改善生態(tài)環(huán)境質(zhì)量提供理論依據(jù)。
1研究區(qū)概況
1．1自然條件
豫北太行山區(qū)地處黃河以北，河南安陽、新鄉(xiāng)、焦作、鶴壁、濟(jì)源境內(nèi)，為晉豫兩省的自然境界，其地理位置為東經(jīng)112°02′—14°45′，北緯34°48′—36°22′，屬于黃河、海河流域，西鄰黃土高原，北接中條山和燕山山脈，南連華北大平原。山區(qū)屬暖溫帶半濕潤大陸季風(fēng)氣候，地帶性植物屬暖溫帶落葉闊葉林帶。年均氣溫12．7℃，極端最低氣溫－23．6℃，極端最高氣溫43．4℃。年均降水量606．4mm，無霜期200d左右。豫北太行山具有比西太行、北太行較好的植物生長條件，研究豫北太行山低山丘陵區(qū)的植被恢復(fù)對整個太行山低山丘陵區(qū)的植被恢復(fù)具有重要意義。
1．2植被狀況
據(jù)考證，太行山曾為原始森林所覆蓋，唐、宋時期，森林覆蓋率為50％，“橫松疆柏，狀如飛龍恕虬，葉皆四衍，處處綠水青山”。該區(qū)地處中原腹地，人為活動頻繁，歷史破壞久遠(yuǎn)。由于人口急驟增加，工農(nóng)業(yè)的發(fā)展和連年爆發(fā)的戰(zhàn)爭，原始森林破壞殆盡，造成該區(qū)生態(tài)環(huán)境惡化，水土流失嚴(yán)重，自然災(zāi)害頻繁，嚴(yán)重威脅著華北平原和京津地區(qū)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)和生態(tài)安全。地帶性植被落葉闊葉林僅有零星分布，其中以天然次生櫟林為主。海拔1500m以上為棕色森林土，植被是以華山松＋槲櫟為代表的針闊混交林；海拔1500m以下為褐土，植被是以槲櫟、栓皮櫟、檀子櫟、黃連木、化香樹等為代表的山地闊葉林。海拔800m以下的低山丘陵區(qū)大部分植被退化為稀疏低矮灌草叢［7－8］。群落結(jié)構(gòu)以荊條＋白羊草群叢和酸棗＋白羊草為主，此外為刺槐＋荊條、側(cè)柏＋黃櫨、臭椿＋酸棗、栓皮櫟＋荊條、栓皮櫟＋胡枝子、野皂莢＋繡線菊、野皂莢＋荊條等。有的地方已退化為裸露石質(zhì)山地［9］。
2研究方法
查閱《河南植物志》、《河南省志》、《太行山植物志》等書籍與期刊資料，并對安陽、焦作等豫北太行低山丘陵區(qū)典型地段進(jìn)行實地調(diào)研，現(xiàn)場踏勘，收集多年的植被恢復(fù)資料，采用生態(tài)學(xué)和恢復(fù)生態(tài)學(xué)的方法，借鑒生態(tài)工程技術(shù)原理，提出植被恢復(fù)和重建的關(guān)鍵技術(shù)。
3結(jié)果與分析
根據(jù)豫北太行山低山丘陵區(qū)的生境特征及植被特點，本文提出了6種不同的植被恢復(fù)構(gòu)建模式（如表1所示）。
3．1水土保持林模式
該模式是太行山低山丘陵區(qū)的主要植被恢復(fù)模式，主要集中在丘陵區(qū)的中上部。選擇樹種應(yīng)考慮耐旱性、水土保持功能，主要選擇地帶性樹種、鄉(xiāng)土樹種［9］及水土保持樹種［10］，此模式擬選擇的樹種如表2所示。配置植被時要考慮各物種的生態(tài)學(xué)特性及生態(tài)位，中上部立地條件好的地方，建議使用水土保持樹種＋地帶性鄉(xiāng)土樹種，形成喬、灌、草復(fù)層群落；在中上部立地條件不好，暫時不適合喬木生長的地方，先構(gòu)建地帶性灌草叢植物群落，同時加強(qiáng)人為管護(hù)，待立地改善后再種植地帶性喬木樹種，使其向喬、灌、草復(fù)層地帶性群落發(fā)展。但每個樹種純林面積不應(yīng)超過2hm2，最好先用4個以上樹種斑塊狀栽植，形成穩(wěn)定性強(qiáng)的斑塊鑲嵌體結(jié)構(gòu)，增加景觀與生物多樣性，避免大面積病蟲害的發(fā)生。
3．2生態(tài)經(jīng)濟(jì)模式
3．2．1經(jīng)濟(jì)林模式
對豫北低山丘陵區(qū)下部土層較厚的立地類型，主要栽植優(yōu)良經(jīng)濟(jì)樹種，在保護(hù)生態(tài)、控制水土流失的同時，獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。但每種經(jīng)濟(jì)林面積不應(yīng)太大，最好控制在2hm2以內(nèi)，面積太大，不利于病蟲害的控制，也不利于生物多樣性、生態(tài)穩(wěn)定性和景觀多樣性的發(fā)揮。豫北低山丘陵區(qū)可種植棗、桃、蘋果、石榴、杏、板栗等鄉(xiāng)土經(jīng)濟(jì)樹種，同時可配植具有較好水土保持作用和經(jīng)濟(jì)價值的花椒、香椿、柿樹等，發(fā)展生態(tài)經(jīng)濟(jì)型林果業(yè)；亦可通過人工嫁接技術(shù)，將品質(zhì)優(yōu)良的大棗、桃、杏、柿樹、板栗嫁接到酸棗、野桃、山杏、君遷子等野生樹種上，這樣既不會擾動原有土層結(jié)構(gòu)，也可使天然的次生灌木林轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂休^高經(jīng)濟(jì)價值的生態(tài)經(jīng)濟(jì)林。
3．2．2農(nóng)林復(fù)合經(jīng)營模式
農(nóng)林復(fù)合經(jīng)營模式是指同一土地上，在空間位置和時間順序上，將多年生木本植物與農(nóng)作物、牧草復(fù)合種植而形成的土地利用系統(tǒng)的集合。豫北低山丘陵區(qū)下部在進(jìn)行植被恢復(fù)，控制水土流失，保護(hù)生態(tài)環(huán)境同時，農(nóng)林牧應(yīng)協(xié)調(diào)發(fā)展。農(nóng)林復(fù)合經(jīng)營模式一般呈帶狀相間分布，一帶樹木，一帶藥材、牧草、農(nóng)作物，帶寬3～30m，包括林農(nóng)、林藥、林草、林果4種模式。典型的林農(nóng)模式有桐糧間作、棗糧間作、林菌間作；林藥模式有林木與藥材如太子參、半夏、白芨、細(xì)辛等間作；林草模式有林木與牧草如紫花苜蓿、紅豆草、百脈根、沙打旺等間作；林果模式是林木與經(jīng)濟(jì)果木間作。農(nóng)林復(fù)合經(jīng)營模式可改變因樹種單一、作物單一而過分消耗地力的狀況，是改善生態(tài)環(huán)境，維持生態(tài)平衡的有效措施，是發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)的一項有效措施。由于豫北太行山低山丘陵區(qū)土地狀況復(fù)雜多變，在復(fù)合經(jīng)營過程中應(yīng)注意各物種的生態(tài)學(xué)特性，充分利用生態(tài)位原理進(jìn)行合理的復(fù)層經(jīng)營。
3．3封山育林模式
符合封山育林條件或難以進(jìn)行人工造林的山地、陡坡及巖石裸露地，宜采用封山育林的方法進(jìn)行生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)和重建。封山育林方法成本低，只要嚴(yán)格執(zhí)行牲畜不能進(jìn)入的規(guī)定，經(jīng)封育可達(dá)到植被恢復(fù)的效果。也可嘗試飛播種植一些地帶性樹種后再進(jìn)行封山育林，使其更快地向生態(tài)穩(wěn)定的地帶性頂級群落方向發(fā)展。
3．4公路兩旁植被恢復(fù)模式
豫北太行山低山丘陵區(qū)公路兩旁的植被恢復(fù)是綠化、美化太行山的重要內(nèi)容之一。目前，人們對高等級的高速公路植被恢復(fù)研究不少，但對級別不高的低山丘陵區(qū)公路研究較少，而從景觀水平上進(jìn)行植被恢復(fù)的研究更是寥寥無幾。目前，豫北太行山低山丘陵區(qū)公路綠化多采用行列式種植，且綠化樹種單調(diào)，季相、色彩變化較少。主要以喬木為主，對植被恢復(fù)、景觀效果具有重要功能的灌木、草本及藤本應(yīng)用較少。豫北太行山低山丘陵區(qū)在植被恢復(fù)的同時應(yīng)加強(qiáng)景觀生態(tài)建設(shè)，適當(dāng)引種外來適生觀賞樹種，增加景觀異質(zhì)性與物種多樣性。因此對豫北低山丘陵區(qū)公路兩旁植被恢復(fù)提出了水土保持樹種＋地帶性鄉(xiāng)土樹種＋景觀樹種的喬、灌、草、藤復(fù)層植物群落植被恢復(fù)模式，打造生態(tài)與景觀并重的豫北太行山低山丘陵區(qū)生態(tài)公路。
3．5自然保護(hù)區(qū)模式
豫北太行山現(xiàn)有景觀植物達(dá)400余種，其中很多為珍稀植物，如我國特有種屬植物太行花（TaihangiarupestrisYuteLi）、太行菊（Opistho－pappustaihangensisShih）、銀杏（Ginkgobiloba）、紅豆杉（Taxuschinensis）等；國家2級保護(hù)植物有連香樹（CercidiphyllumjaponicumSieb．EtZucc）、山白樹（SinowilsoniahenryiHamsl）、青檀（PteroceltistatarinowiiMaxim）、太行花等；國家3級保護(hù)植物有核桃楸（JuglansmandshuricaMaxim）、紫斑牡丹〔Paeoniasuffruticosavar．papaveracea（Andr．）Kerner〕、矮牡丹（Paeoniasuffruticosavarsponta－neaRehd）、猬實（Kolkwitziaamabilis）、領(lǐng)春木（Eu－ptelenapleiospermn）、刺五加（RadixAcanthopana－cisSenticosl）、紫莖（StewartiasinensisRehd．etWils）等；河南重點保護(hù)植物有白皮松（Pinusbun－geana）、青檀、金蓮花（TrolliuschinensisBunge）、山白樹、矮牡丹等［11］。因此在豫北太行山區(qū)有代表性的自然生態(tài)系統(tǒng)、珍稀瀕危野生動植物物種的天然集中分布區(qū)建立自然保護(hù)區(qū)，保護(hù)現(xiàn)有種質(zhì)資源，增加生物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性，對豫北太行山區(qū)植被恢復(fù)，珍稀瀕危植物的保護(hù)，種質(zhì)資源保護(hù)具有重要的現(xiàn)實意義。
3．6防火林帶模式
火災(zāi)對植物資源和生態(tài)環(huán)境的破壞是植被的主要災(zāi)害之一。火災(zāi)不僅破壞植被，還嚴(yán)重威脅周邊生態(tài)系統(tǒng)的平衡和協(xié)調(diào)，因此，要達(dá)到豫北太行山低山丘陵區(qū)植被恢復(fù)的預(yù)期目的，對森林防火起重要作用的生物防火林帶構(gòu)建是一項重要任務(wù)。豫北太行山低山丘陵區(qū)的防火林帶以山脊防火林帶、林緣防火林帶及重點區(qū)域防火林帶為主。防火樹種主要有小葉楊、胡桃、杜仲、板栗、黃連木、栓皮櫟、麻櫟、大果櫸、白榆、刺槐、臭椿、五角楓、華北五角楓、欒樹、君遷子、柿樹等。生物防火林帶的建設(shè)可為豫北太行山低山丘陵區(qū)的植被恢復(fù)、生物多樣性增加，涵養(yǎng)水源，保持水土提供有力保障。
4結(jié)論
要想構(gòu)建一個成功的植被恢復(fù)模式，必須對現(xiàn)存的、已經(jīng)建設(shè)的植被恢復(fù)模式進(jìn)行長期跟蹤調(diào)查與研究，篩選較成功的植被恢復(fù)模式，短期的調(diào)查與觀察只能提出一些植被恢復(fù)構(gòu)建研究模式。本文根據(jù)豫北太行山低山丘陵區(qū)的生態(tài)特征及分布特點提出了植被恢復(fù)的6大模式，希望對后續(xù)豫北太行山植被恢復(fù)建設(shè)和科學(xué)研究有較好的指導(dǎo)意義。
豫北太行山低山丘陵區(qū)植被恢復(fù)是太行山植被恢復(fù)系統(tǒng)的重要組成部分，在植被生態(tài)恢復(fù)過程中應(yīng)打破地域限制，從整個太行山植被恢復(fù)區(qū)域規(guī)劃的高度研究植被恢復(fù)。
由于各種原因?qū)е绿猩絽^(qū)的百姓較為貧困，其對土地的依賴性很強(qiáng)。由于煤炭價格的上漲，當(dāng)?shù)鼐用駷槿∨c炊事，對當(dāng)?shù)刂脖坏钠茐南喈?dāng)嚴(yán)重，為從根本上改變這種惡性循環(huán)，應(yīng)大力發(fā)展清潔、環(huán)保替代能源。