毛里湖国家湿地公园植被恢复原则与方式探讨
2014-05-29黄煜军杨柳青魏甫
黄煜军,杨柳青,魏甫
毛里湖国家湿地公园植被恢复原则与方式探讨
黄煜军1,杨柳青1,魏甫2
(1.中南林业科技大学,湖南 长沙 410004; 2.国家林业局中南林业调查规划设计院,湖南 长沙 410014)
分析了毛里湖国家湿地公园的植物现状及问题,提出了植被恢复应遵循生态学原则、以自然为主、低碳可持续发展、统筹规划、分布实施、保护优先、科学修复、因地制宜、适地适树等原则,结合水源涵养林工程、退耕还林工程和湿地植被恢复工程,在实践中摸索和探讨植被恢复的方式,总结项目的经验和不足,为湿地公园植被恢复和发展提供借鉴和参考。
湿地公园;植被恢复;规划;原则;方式;
引言
毛里湖国家湿地公园位于津市市的东南部,以毛里湖湿地为主体,东至保河堤镇,西至白衣镇和棠华乡,北至李家铺乡,南至渡口镇。建设范围主要集中在毛里湖湖面、8条主要溪流最下游2 km的河段及周边第1层山脊以内区域,平地则以32 m水位线向外延伸200 m,东部及东南部有湖堤的地方以湖堤为界,周边重要鸟类栖息地(丘岗林地)也纳入湿地公园范围。公园地理坐标为东经111º51′08″~111º58′28″,北纬29º20′48″~29º29′40″,总面积为6 250 hm2,区划分为5个功能区:湿地生态保育区、恢复重建区、宣教展示区、休闲体验区和管理服务区。
毛里湖水面宽阔,湖水清澈见底,水质优良,浩翰的湖面与四周叠翠的青山、湖洲草滩和田园村落形成如诗如画的山水田园风光;环湖四周自浅水区至堤坝岸边形成自然宽窄不一的岸线,生长着不同的湿地植物,形成了独特的湿地景观。虽然毛里湖湿地周围的整体植被状况良好,但植被的层次,优势种并不明显,影响了湿地景观的营造及多样性。近年来国家投入了大量资金进行各种形式的湿地保护,湖南省历来高度重视湿地资源和生物多样性保护,出台了一系列的湿地保护法规及政策措施,为湖南省湿地保护和管理提供了有效保障,为湖南省湿地公园建设创造了条件。因此,在省、市各级政府的的支持下,对进一步提升和完善毛里湖湿地植物景观,提供了有效保证。
1 毛里湖植被现状分析
毛里湖周边是坡度平缓的丘岗地,地面高程在28~60 m ,四周向湖盆缓斜,逐渐低沣,直至被湖水淹没。根据吴征镒先生提出的中国植物区系分区系统,毛里湖国家湿地公园属于华中植物区;根据《中国植被》的分区,湿地公园地处中亚热带典型常绿阔叶林北部植被亚地带的湘、赣丘陵。
1.1 植被现状
通过对毛里湖湿地公园范围内的湿地区域及丘岗地的详细调查,共调查到维管束植物164科、492属、735种(含种下等级,下同),其中蕨类植物17科21属31种,裸子植物6科10属12种,被子植物141科461属692种。除去栽培植物、外来入侵或逸生植物,毛里湖湿地公园共有土著种子植物120科、353属、527种。
毛里湖湿地公园735种维管束植物中,共有湿地植物403种(隶属于90科272属),在上述735种维管束植物中,332种(隶属于109科247属)生长于丘陵岗地、菜园圃地、旱土上;而其他403种(隶属于90科272属)则生长在湿地环境或水中,其中蕨类植物12科、14属、15种;裸子植物1科1属1种,被子植物77科、257属、387种。在本次湿地植物野外调查中,发现了1种湖南新记录植物:短柱铁线莲Clematis cadmia Buch.-Ham. ex Wall。
公园范围内有国家重点保护植物12种:银杏(栽培)、水杉(栽培)、樟树、闽楠(栽培)、金荞麦、野大豆、花榈木、喜树、野菱、绶草(兰科植物)。公园范围内应当还有粗梗水蕨、水蕨这两个国家二级保护植物(水生或湿生蕨类)。
1.2 存在问题
由于毛里湖水位恒定,冲积土形成的滩涂、沼泽地较少,因此,湿地植被多呈线状分布,少量呈块状分布,每一类型的植被面积一般不大。由于人为经济活动干扰严重,现状植被以次生类型为主,水域周围的丘岗地,以次生灌丛、次生林为主,几乎都是先锋植物,优势种不明显。
毛里湖湿地公园内的陆生植被比较破碎,岗地被水田、旱土等农作物及村落所分隔,人为干扰也较严重,所以,群落都不很典型,各类群落的面积也大小不一。在毛里湖的部分地方发现了水葫芦、水花生等,如果不加控制,这些水生植物就会大量繁殖,严重破坏毛里湖湿地生态系统。毛里湖生态系统尚不稳定,其生态脆弱性较为明显,当水文、土壤、气候等因素的改变,都或多或少地导致生态系统的变化,特别是水文,当它受到自然或人为活动干扰时,生态系统稳定性受到一定程度破坏,进而影响生物群落结构,改变湿地生态系统。
2 毛里湖湿地公园植被恢复应遵循的原则
在目前的环境下,由于国家投入有限,湿地保护工作可能会取得较好的短期成绩,但是很难长久维持,尤其是国家湿地保护的持续投入还没有覆盖到诸如毛里湖这类湿地。因此,探索怎样在已经进行一定生态恢复工程的基础上更好地开展湿地保护和可持续利用,巩固和推进湿地保护成效,将是我国湿地保护面临的一个重大课题。
2.1 生态学原则
生态学原则要求根据生态系统自身的演替规律分步骤分阶段进行恢复,并根据生态位和生物多样性原理构建生态系统结构和生物群落,使物质循环和能量转化处于最大利用和最优循环状态,达到水文、土壤、植被、生物同步和谐演进[1]。毛里湖国家湿地公园属于生态型社会公益性项目,毛里湖面积大,范围广,植被恢复过程中应遵循生态自然的原则,尽可能让过程中人为活动对湿地的影响降到最低。
毛里湖公园规划的恢复重建区,该区在湿地生态保育区的外围,是湿地公园的缓冲带,是湿地保育区的屏障。通过恢复森林植被和营造湿地植物群落,恢复和重建良好的生态系统,并营造良好的湿地景观,恢复湿地景观多样性。该区主要建设内容:水源涵养林建设工程、退耕还林工程、湿地植被恢复工程、水体恢复工程、有机食品基地建设工程、湿地文化保护工程、2个保护管理站、2个鸟类自然保护小区等。
2.2 自然为主、低碳可持续发展
水是生命之源,毛里湖水量大,基本没受工业污染,自我修复能力强。保持恢复毛里湖湿地的永久活力的最佳方法就是将人为维护活动降到最低水平。
在恢复重建区的水塘、水田、旱地,是周边社区居民赖以生存的基础,但为了保护毛里湖的水质,为了毛里湖国家湿地公园和周边社区的可持续发展,这里水田、水塘禁止使用化肥、农药,禁止使用人工合成的饲料,禁止投肥养鱼,旱地大部分退耕还林。自然为主、低碳可持续发展的原则,就是毛里湖湿地公园的各项保护管理措施、基本建设、工农业生产、旅游开发,既要考虑毛里湖周边居民的需求,又要照顾到游客的需求;既要考虑当代人的需求,又不能损害子孙后代的需求。
同时在恢复过程中,应尽可能采用自然恢复的方法,充分利用自然资源,如太阳能、水能、湿地植物和水中的营养物质等,尽量减少人为的输入和管理的强度。
2.3 统筹规划、分步实施
毛里湖湿地公园是一个复杂的生态系统,又是整个自然、社会和经济巨系统中的一个子系统,其保护管理的好坏不仅与自身各种保护管理措施和建设水平密切相关,而且与周边社区人口素质、经济发展水平、生活方式、环境保护意识和环境保护现状密切相关,与毛里湖流域森林资源建设的好坏密切相关,与津市市、湖南省乃至全国社会经济长远规划密切相关。
因此,毛里湖湿地公园植被恢复规划必须树立系统观念和全局性观念,统筹规划,保证修复措施要在技术上和经济上可行。毛里湖湿地公园的植被恢复要根据湿地的地域特点和保护目标合理布局;要先易后难,分步实施,分期建设。
2.4 保护优先、科学修复
良好的生态环境是人类生存和发展的基本条件,是社会、经济可持续发展的基础。毛里湖湿地公园建设必须以保护优先,从维护湿地生态系统结构和功能的完整性、保护野生动植物栖息地、防止湿地退化的基本要求出发,通过适度人工干预,保护、修复或重建湿地生态系统和湿地景观,维护湿地生态过程,展示湿地的自然和人文景观。
2.5 因地制宜、适地适树
湖南毛里湖国家湿地公园湿地资源丰富,类型多样。根据《全国湿地资源调查技术规程(试行)》的分类系统,湖南毛里湖国家湿地公园内湿地分为河流湿地、湖泊湿地和人工湿地三大类和四个型。拟建毛里湖湿地公园范围内无特殊地层,地层结构单一,岩性较为均一,土壤类型分异不大,环湖周围主要是第四纪红土红壤,由于水耕熟化发育成淹育型水稻土。但在无明显侵蚀条件下,红壤土层深厚,基本成土材料良好,具有一定的保蓄性能和缓冲性能,具备自调、自净、自新的良好基础。只要适当调整土地利用方式,建立良好的植被结构,增加有机质,土壤性状改善和功能复强都比较容易。再结合水源涵养林工程、退耕还林及湿地植被恢复工程,根据不同环境的立地条件,重点选用乡土植物。
3 毛里湖湿地公园植被恢复方式分析
目前的毛里湖湿地公园,丘岗地上的植被较差,人为干扰严重。采取严格的封禁措施,停止一切采伐、樵采活动。立地条件较好的地段,恢复成常绿阔叶林或常绿落叶阔叶混交林;土层致密、红壤裸露的地段,则可分两步进行,先恢复成以马尾松为主的针叶林,待马尾松成林后,则可慢慢恢复成针阔混交林。进行植被恢复时,不要进行人工栽培,特别是不要栽培国外松(湿地松、火炬松),及其他速生用材树种,尽量控制经济林木的栽培,栽培经济林木,要结合公园规划作观光、采摘项目栽种。
毛里湖湿地公园植被恢复规划方式主要以水源涵养林建设工程、退耕还林工程和湿地植被恢复工程为主,通过恢复森林植被和营造湿地植物群落,恢复和重建良好的生态系统,并营造良好的湿地景观,恢复湿地植物多样性。
植被恢复是一个非常漫长的过程,但如果严格封禁,依赖中亚热带有利的水热条件,20 a以上即可形成较为理想的次生林。有了郁郁葱葱的森林植被,将大大提高毛里湖湿地公园的价值。
实施水源涵养林建设工程和湿地植被恢复工程后,整体上林草植被面积会适度增长,质量会逐步提高。到2020年,毛里湖湿地公园的沉水植物、浮水植物、挺水植物和草地面积将从目前的23 hm2扩大到126 hm2;毛里湖流域的水源涵养林水土保持林面积将增加434.4 hm2;植物群落结构将更加稳定,针阔混交林、常绿阔叶林面积将有较大幅度提高。
3.1 水源涵养林建设
毛里湖生态系统尚不稳定,其生态脆弱性较为明显,当水文、土壤、气候等因素的改变,都或多或少地导致生态系统的变化,特别是水文,当它受到自然或人为活动干扰时,生态系统稳定性受到一定程度破坏,进而影响生物群落结构,改变湿地生态系统[2]。
因此保证充足而稳定的水源、优良的水质是毛里湖湿地生态系统健康的基础,是毛里湖国家湿地公园可持续发展的前提条件。
3.1.1建设现状
毛里湖国家湿地公园内林地总面积1 218.3 hm2,总蓄积23 575 m3。依据森林分类区划界定结果,全部为水源涵养林。其中,有林地902.5 hm2,疏林地34.8 hm2,灌木林地205.7 hm2,未成林造15.7 hm2,无林地59.6 hm2。在有林地中,按树种分,杉木232.1 hm2,松类629.4 hm2,阔叶林42.0 hm2;按起源分,人工林785.0 hm2,天然林117.5 hm2。
现有水源涵养林和水土保持林的特点有:(1)针叶纯林多,阔叶林和针阔混交林少;(2)人工林多,天然林少;(3)灌木林地、疏林地和无林地比重偏大;(4)单位面积的蓄积量低,水源涵养能力低;(5)林相较破碎,森林景观效果差。
3.1.2建设目标
通过人工造林、封山育林和低效林改造(优材更替),毛里湖流域内森林质量大幅度提高,每公顷蓄积提高到75 m3以上;阔叶林和针阔混交林的比重大幅度提高,针叶纯林的比重降到20%以下;森林景观明显改善。
3.1.3建设任务
本规划期水源涵养林建设总面积434.4 hm2,其中,人工造林面积为59.6 hm2,低效林改造面积160.4 hm2,封山育林面积214.4 hm2(详见表1)。
表1 毛里湖湿地公园水源涵养林建设规划面积
3.1.4树种选择
树种选择应遵循“以乡土树种为主、适地适树、多造阔叶林和混交林、注重景观效果、以生态效益为主兼顾经济效益”的原则。根据这一原则,造林的可选树种有樟树、楠木、枫香、香椿、榉木、板栗、苦楝、刺槐、毛竹等。
3.1.5主要技术措施
人工造林。在宜林地上进行块状整地,大穴;尽可能保留原生植被,禁止炼山;选用2~3 a生的优质大苗;施足基肥;连续抚育2 a,每年2次;每公顷1 800株。
低效林改造(优材更替)。在老化的杉木和马尾松纯林,先沿等高线进行带状皆伐,带宽5 m,带与带之间间距5 m,然后选择乡土阔叶树种和适生珍贵阔叶树种造林。补植后阔叶树种每公顷总株数300株左右。
封山育林。在疏林地、灌木林、郁闭度低于0.5的有林地上进行补植,选用2~3 a生的优质大苗;施足基肥;连续抚育2 a,每年2次,每公顷补植600株左右。
3.2 退耕还林
毛里湖湿地公园范围内的陆地主要为丘陵岗地,无基本农田。退耕还林是湿地植被恢复的主要措施,这一措施也受众多因素的影响,土地利用现状与毛里湖湿地公园的保护和发展矛盾的解决情况,多部门管理层的协调,这些远远超出了技术措施的范围。
3.2.1范围和面积
湿地公园内所有坡耕地均要实施退耕还林,总面积323.4 hm2,其中渡口镇15 hm2,保河堤镇14.4 hm2,李家铺乡120 hm2,白衣镇135.8 hm2,棠华乡38.2 hm2。
3.2.2林种和树种选择
林种和树种选择全部为生态林。造林树种主要有:枫香、樟树、楠木、香椿、榉木、毛竹等乡土树种,这些树种既有良好的水源涵养水土保持功能,又能改善湿地景观、提供鸟类栖息环境,还有一定的经济效益。
3.2.3政策措施
实施退耕还林工程后,农民的收入受到一定的影响。规划实施补助政策,每公顷每年补助4 500元,连续补助16 a,由津市市财政支付。
3.3 湿地植被恢复
植被恢复是恢复毛里湖生物多样性和野生动物栖息地的主要措施。具体主要措施包括杨树林的更新改造、湿地植物的恢复和重建。植被恢复有利于保护湿地公园内的自然资源、生态环境和珍稀野生动植物的生长与栖息环境,有利于保护和拯救珍稀濒危野生动植物资源,有利于科学研究与监测,有利于湿地公园和周边社区的协调发展。
3.3.1杨树林更新改造
在毛里湖滩涂(非林地)共有人工杨树林18.2 hm2。这些杨树林对湿地生态系统有较大的破坏作用,且景观单调。规划在5 a内分批采伐现有杨树林,并将树根挖掉,让其自然演替为湿地植物群落。
3.3.2湿地植被恢复重建
规划在樟树汊(李家铺乡樟树村)、周家港汊(李家铺乡同乐村、灯塔村)、胡家桥汊(白衣镇永兴村),从湖心至湖岸,依次种植沉水植物、浮叶植物、挺水植物和湿生植物209.2 hm2,恢复和重建比较完善的湖泊湿地植物群落,恢复湖泊生态系统功能。同时,在植物群落结构恢复的过程中,也充分考虑动物栖息地和湿地景观的要求,营造良好的生物栖息环境和湿地景观(详见表2和表3)。
在修复和重建过程中,对现有长势良好的沉水植物、浮叶植物、挺水植物和草滩以保护为主,防止人为破坏,在此基础上,进行适当补充和景观营造。
3.3.2.1沉水、浮叶植被恢复和重建
选用本地适生的沉水植物如苦草、金鱼藻、海菜花、竹叶眼子菜、菹草等和土著浮水植物如睡莲、野菱、芡实、荇菜、槐叶苹等进行重建,恢复湖泊生态系统,增强湖泊自净能力,丰富生物多样性。沉水、浮叶植物种植面积53.6 hm2。
3.3.2.2 挺水植被恢复和重建项目
在挺水植物实生带,进行补植或改造。可选择的挺水植物有莲花、芦苇、菰、荻、慈菇、香蒲、灯心草等,种植面积96.2 hm2。
3.3.2.3 湿生植被恢复和重建项目
在海拔31~34 m的部分湖滩地,以栽植湿生植物为主,包括落羽杉、水杉、池杉、河柳、枫杨等,间种美人蕉、节节草、灯心草、旱伞草、水葱或其他本地开花草本植物。湿生植物种植面积59.4 hm2。
表2 恢复规划面积
表3 湿地植被恢复重建规划面积 单位 hm2
4 结语
植物是湿地公园重要的组成部分,是涵养水源,保持湿地生态完整性的关键元素,由此可见植被恢复规划是湿地公园规划中不可或缺的前提,本文以毛里湖湿地公园为实例,结合合毛里湖国家湿地公园的植物现状及问题,从水源涵养工程、退耕还林工程和湿地植被恢复工程方面入手,在实践中摸索和探讨植被恢复规划的原则和方式,总结项目的经验和不足,希望能为毛里湖公园的规划添砖加瓦,为其他湿地公园植被恢复规划和发展提供参考和借鉴。
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Discussion on Principles and Methods of Plant Recovery Planning in Maoli Lake National Wetland Park
HUANG Yu-jun1,YANG Liu-qing1,WEI-Fu2
(1.Central South University of Forestry and Technology,Changsha 410004,Hunan,China;2.Central South Forest Inventory and Planning Institute of State Forestry Administration,Changsha 400014,Hunan,China)
Analysis of the Maoli Lake National Wetland Park plant status and issues,revegetation should follow the principles of ecology, natural-based, low-carbon sustainable development, overall planning and implementation of distribution, conservation priorities, scientific restoration, local conditions, appropriate and suitable trees.Combined with plant status in Maoli lake national wetland park,the research summarized project experience and shortcomings,such as water conservation forest engineering, forest engineering and wetland plant restoration project.There are a lot of principles and methods through our practice and exploration.,sustainable development in wetland.
Wetland park; Plant restoration; Planning;Principle;Method;
X 37
B
1003-2630(2014)01-0036-05
2014-02-15
黄煜军,男,湖南长沙人,园林植物与观赏园艺在读研究生;杨柳青,男,湖南湘潭人,教授,通讯作者,362504145@qq.com
湖南省“十二五”重点学科
(责任编辑:王团荣)