生态景观林建设指导理论与技术方法体系研究
——以武义县生态景观林工程总体设计为例
2011-05-08金祖达
王 翔,金祖达
(浙江省森林资源监测中心,浙江 杭州 310020)
生态景观林建设指导理论与技术方法体系研究
——以武义县生态景观林工程总体设计为例
王 翔,金祖达
(浙江省森林资源监测中心,浙江 杭州 310020)
以景观生态学、恢复生态学、群落生态学、森林美学、林学基本原理为指导,以武义县为例,对生态景观林建设工程的设计思路、总体布局、阶段性目标群落与景观分区设计、建设途径与营造林方式、营造林技术等进行了探讨,以期为推进我国生态景观林建设提供借鉴和参考。
林业生态工程;生态景观林;指导理论;技术方法体系;武义县
武义县位于浙江省中部山区,素有“温泉之城、莹石之乡”之称。新的历史时期,该县确立了“工业强县、开放兴县、生态立县”发展战略,提出了“打造绿色武义、建设生态家园”的建设目标。基于现有公益林存在着树种结构不合理、生态功能不强等诸多弊端,该县决定开始全面实施生态景观林建设工程。该工程是武义县改善公益林结构,建设生态文明和全面建设小康社会的一项基础性和极具前瞻性的系统工程,它对于重建武义生态景观系统,实施区域自然与社会经济的和谐与可持续发展,将产生巨大的作用。
本文以武义县生态景观林工程总体设计为例,试就生态景观林的涵义、指导理论、技术方法体系等进行分析和探讨。
1 生态景观林的涵义
1.1 生态景观林的定义
生态景观林是现代林业和“森林浙江”建设的重要组成部分,兼具生态林和景观林的基本特征。它归属于生态公益林范畴,但在生态区位上,与一般的生态林相比它占据着明显的区位优势;一般景观林以发挥森林的游赏效益为主要目标,而生态景观林则以发挥森林的生态服务功能为主要目标,同时兼具较好的景观功效,满足对森林的多功能需求。从狭义角度,本文将生态景观林定义为:公益林经营区范围内区位突出、且对景观起重要作用的森林,具体包括以景观功效为主的特种用途林(风景林)、兼有景观功效要求的防护林和生态型经济林。
1.2 生态景观林的内涵
在新时期,生态景观林被赋予了新的内涵。以武义县生态景观林建设工程为例,其战略基点是建设以人为本、人与自然和谐发展的可持续发展森林生态景观系统,体现了建设生态文明和绿色文化的新思维。
从空间结构上看,武义县生态景观林建设工程由绿色廊道、斑块、基质、缘等景观生态要素有机地构建起绿色生态网络体系;从时间序列上看,工程立足于长远发展,使森林生态体系建设保持时间上的连续性、空间上的协调性,并力求保持其自身的良性循环和可持续发展;从景观生态系统的尺度上观察,它不仅是武义县而且也是金华市景观生态系统的重要空间组织要素,对中小尺度的区域形象设计、生态景观系统构建均将产生重大影响。
2 指导理论
生态景观林建设是一项十分复杂的系统工程,需要综合运用多学科理论作指导,主要包括景观生态学、恢复生态学、群落演替理论、森林美学、“近自然林业”理论等。
景观生态学以研究景观的结构、功能和变化以及景观规划管理为主要目标,其核心理论主要包括:景观系统整体性和景观要素异质性;景观研究的尺度性;景观结构的镶嵌性;生态流的空间聚集与扩散;景观的自然性与文化性;景观演化的不可逆性与人类主导性及景观价值的多重性[1]。该理论对于生态景观林建设工程的科学布局具有重要指导意义。
恢复生态学认为:生态系统的动态发展,在于其结构的演替变化;干扰是使生态系统发生变化的主要原因。恢复(restoration)、改建(rehabilitation)、重建(enhancement)是受害生态系统恢复的主要途径[2]。恢复生态学理论对于生态景观林建设选择恢复途径及确定改造策略具有重要作用。
演替导向稳定性,是群落生态学的首要法则。群落演替的预测性、可控制性和最后走向具有自我平衡性质的稳态(顶极群落)为林分改造奠定了理论基础[3]。森林美学是人对于森林审美规律的理论,它既包括作为审美客体的森林美的本质、特征研究,也包括审美主体对森林的审美感受、审美心理、森林美的创造研究。群落演替与森林美学理论,为生态景观林建设目标的确定以及改造措施的制定指明了方向。
“近自然林业”(close-to-nature forestry)理论强调森林经营要遵循自然规律,应充分利用自然力调控森林的生长,使森林生态系统向稳定、健康方向演变[4],其核心理论就是营造近自然的复层、异龄混交林;“生态造林法”(又称宫胁昭方法Miyawaki method)以生态学“潜在自然植被”和“群落演替”为基本理论,选择乡土树种恢复乡土森林植被,从而实现低成本、快速高效地营造“近自然森林”。“近自然林业”森林经营思想和“生态造林法”技术,为建立生态景观林技术方法体系奠定了基础。
3 技术方法体系
3.1 设计思路
武义县现有公益林总面积47 300 hm2,公益林存在树种单一、林分质量不高、生态效能欠佳的缺陷。尤其是干线通道两侧山体、城镇周边、核心风景区的森林景观破碎、零乱,缺乏季相变换,景观价值不高,亟待进行结构性的调整。武义县生态景观林建设工程总体设计思路如下。
从自然地理、资源环境和社会经济发展的客观实际出发,以维护生态安全、优化生态环境、追求森林生态、经济和社会效益的和谐与可持续发展为目标,围绕生态文明建设大局,遵循自然规律、系统工程理论,运用林学、景观生态学、恢复生态学和森林美学等原理,采用“近自然林业”的经营思想和“生态造林”技术方法,对重要区位的低效生态林因地制宜地实施以封育为主、“补、改、造、疏、育”相结合的生态经营措施,促进森林快速向目标群落演替;同时,大力发展多层次、多色彩、多功能的生态景观林和珍贵阔叶树物种资源,改善森林生态系统的结构与服务功能,为武义县经济社会可持续发展提供强有力的环境支撑。
3.2 总体布局与建设规模
以功能区为主导因子,综合考虑斑块、走廊、本底等景观要素,利用景观生态学等原理,将武义县生态景观林建设工程分为4大构架、18个工程区、30个作业区,并形成“一纵二横三区”的总体布局,具体见表1。整个功能区布局以武义中心城区为核心,通过生态廊道串联成网,构建满足多功能需求、健康的生态景观林体系。
3.3 阶段性目标群落
实践证明,“适宜的顶极植被”是退化生态系统恢复和重建的基本目标。武义县自然森林植被在分区上属典型的中亚热带常绿阔叶林甜槠木荷林区,因此,常绿阔叶林成为本工程建设目标的最佳选择。然而森林植被演替是一个渐进式的动态演化过程,无论从景观生态学或群落生态学出发,常绿阔叶林并非唯一的目标群落。综合考虑各工程区森林群落现状树种组成、结构和具体地块自然条件的异质性等因素,确定下列森林群落类型为阶段性目标群落:①常绿阔叶林,②常绿落叶阔叶混交林,③针阔叶混交林,④落叶阔叶混交林,⑤竹林,⑥针叶林,⑦灌木林。
3.4 景观分区设计
利用群落生态学、森林美学等原理进行景观分区设计,是工程建设的重要内容。武义县生态景观林各工程区森林主导功能、景观格局与目标森林群落设计见表2。
表2续
3.5 建设途径与营造林方式
根据受损生态系统恢复的模式途径,以及各工程区所处区位与立地条件、现状林分结构和目标群落等实际情况,全县共设计下列3条建设途径、15种营造林方式:
人工造林:设计人工造林更新(无林地造林、迹地更新、退耕还林、林带绿化、疏林地造林)和困难地生态复绿(坟山绿化、断面绿化、废弃地绿化、库尾岸滩湿地绿化)两大类9种营造林方式。
林分改造:设计补植改造(补植抚育、间伐补植)、封育改造(封禁管护、劈抚抚育)和间伐抚育三大类5种营造林方式。
生态经营:设计生态抚育1种经营方式。
3.6 营造林技术
武义县生态景观林建设工程吸纳了低效针叶林阔叶化改造、荒山迹地复绿、生态脆弱地区阔叶林恢复、混交林营造与经营、轻型基质容器苗培育等十多项林业科研成果与先进适用技术,并将传统技术与现代林业经营理念、先进适用技术相结合,制定了一套较为完善的生态景观林营造的技术体系,其关键技术和特色主要体现在以下几个方面。
3.6.1 立地分类 分一般立地、复绿困难地两大类,分别确定适宜的立地主导因子进行分类,以充分利用地力优势。
3.6.2 树种选择 重视和强调用乡土树种营造乡土森林;坚持适地适树和特性协调的原则。
3.6.3 绿化类型 按照稳定性、主题突出原则,采用渐序营造方法营造多树种、多目标混交林;采用主伴混交类型;采用散生(行内株间)、带状、群状、小群团混交(植生组)的混交手法,营造不同的森林景观效果;为使景观自然优美,种植点采用随机、三角形配置,对城市公园、风景区采用孤植、群植、片植等手法,对经济林园进行美化补植。
3.6.4 种苗设计 采用营养钵育苗;原则上采用容器苗、1 ~ 2年生良种Ⅰ、Ⅱ级移栽苗进行造林与补植。
3.6.5 间伐设计 从生物多样性保护与水土保持的角度出发,对林地清理、间伐和抚育作业中的选留树种进行了研究确定;实施生态采伐,即采用群状或单株择伐、下层疏伐和综合疏伐。
该工程共设计人工造林更新模式22个、补植改造模式35个、抚育改造模式2个、困难地生态复绿模式10个、生态经济林经营模式3个;分别不同的造林、补植和生态经营模式,对绿化类型、种苗、造林技术、幼林抚育措施等进行了科学、详细的设计。
4 讨论
(1)作为指导生态景观林建设的基础理论——景观生态学于20世纪80年代初引入我国,90年代其理论研究在我国得到较大的发展;生态公益林则在“九五”期间首次引入我国森林资源调查体系,“十五”、“十一五”期间进入实质性建设阶段。因此,生态景观林建设目前在我国还属于新生事物,支撑其建设的理论体系尚处于探索之中。武义县生态景观林建设工程综合运用了景观生态学、恢复生态学、群落生态学、森林美学、林学等基本原理,对中小尺度的生态景观林建设进行了一次有益的尝试,积累了一些经验,期望为我国生态景观林建设的理论研究起到抛砖引玉的作用。
(2)森林植被演替是一个渐进式的动态演化过程,若在中小尺度的生态景观林建设过程中不切实际,一味追求所谓的顶极群落,其做法首先违背了事物发展的自然规律,易造成破坏性建设(大砍大造);其次,与景观生态学、森林美学等基本原理相悖,限制了丰富多彩的生态景观林发展模式与空间;再者,大范围的营造顶极群落,现实可操作性不强。因地制宜地确定阶段性目标群落,可体现景观分区特色,对于正确选择建设途径及确定营造策略等将起到至关重要的作用。
(3)传统的营造林理论多以追求森林生长量最大化为目标,与其配套形成的技术体系往往注入过多的人本主义哲理,较少注意森林自然力所具有的自我调节能力。源于近代德国的“近自然林业”经营思想与生态学家宫胁昭教授提出的“生态造林法”,为生态景观林的建设提供了良好的经营理论与技术方法,在追求人文生态与自然和谐的新时期,将其之理论精髓与传统技术、先进适用技术相结合,制定一整套适合区域特色的生态景观林营造技术方法体系,是十分必要的。
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Study on Theory and Technical System of Ecological Landscape Forest Construction——Case Study on The Overall Plan of Ecological Landscape Forest in Wuyi
WANG Xiang,JIN Zu-da
(Zhejiang Forest Resources Monitoring Center, Hangzhou 310020, China)
Overall plan of ecological landscape forest in Wuyi, Zhejiang province was guided by principle of landscape ecology, restoration ecology, community ecology, forest aesthetics. Inquiry was made into the idea, layout, community designing, zoning landscape, approach of constructing, afforestation pattern and technique of ecological landscape forest.
forest ecological project; ecological landscape forest; theory, technique and method; Wuyi county
S759.9
B
1001-3776(2011)03-0063-05
2011-01-13;
2011-03-19
王翔(1978-),男,浙江文成人,工程师,从事林业调查规划设计工作。