湟水中上游封山育林效果研究

彭炳兰，靳春平

(青海省湟中县林业技术推广中心，青海 湟中 811600)

湟水中上游封山育林效果研究

彭炳兰，靳春平

(青海省湟中县林业技术推广中心，青海 湟中 811600)

在青海省湟中县，采取固定样地、随机采样、常规测定等方法，研究了湟水中上游封山育林效果。结果表明，封育在优势种树种种类数量、种群密度、生物量、盖度、植株高度等方面改善了灌木林和疏林地群落结构；降低了灌木林、疏林地土壤容重，增加了土壤孔隙度，且随封育年现增加，效果更加明显；提高了灌木林地有机质、速效N、速效K含量，降低速效P含量，提升了疏林地有机质、速效N含量，降低速效P、速效K含量。封育是改善湟水中上游退化灌木林、疏林地群落结构和土壤结构与养分状况的有效途径。

湟水中上游；湟中县；封山育林；群落结构；土壤养分

封山育林是利用树木自然繁殖能力以恢复森林的措施，把荒山或残林、迹地划界封育等，限制开垦、滥采和放牧，利用树木的天然下种及根茎萌芽和根株萌芽对疏林地、宜林地、灌丛进行封禁，保护以恢复森林或灌草植被，或对通过改造有望提高生产力的幼林地、灌木林地进行封禁，并辅以人工经营改造措施以提高森林质量。它简便易行、经济有效，是迅速恢复森林的重要方法之一。

湟中县位于湟水流域中上游、青海省东部农业区，地理坐标为北纬36°13′32″～37°03′19″，东经101°09′32″～101°54′50″，地形以山地为主，最高海拔4 489 m。属高原凉温半干旱气候，年均温度5.1 ℃， 年均降水量 527 mm。主要河流15条，径流量7亿多m3。 森林覆盖率38.2%。高海拔地区气候寒冷湿润，雨量充沛，植被条件好，有较多的疏林、灌丛和草地，对开展封山育林极为有利。多年来，湟中县按照国家有关政策，主要在拉脊山北麓进行了封山育林等生态恢复与保护工程，植被状况得到明显改善，现总结如下。

1 试验设计与研究方法

1.1 试验点概况

试验在湟水中上游湟中县拉脊山进行，该山属祁连山系的一条支脉，也是黄河与黄水的分水岭，地形以中、高山为主，也是湟中县的主要水源涵养区，海拔2 700～3 900 m，年均降水量500～650 mm，平均气温0.7～2.4 ℃,全年≥0 ℃的积温900～1 600 ℃,生长季130～160 d。土壤多为黑钙土和山地草甸土，一般土层厚度20～40 cm,有机质含量2.5%～3.2%。植被盖度一般在70%左右。天然乔木树种主要有桦树、山杨等，灌木树种主要有柳、沙棘、蔷薇、小檗等。

在湟中县重点封育区的田家寨镇安宁村、鸽堂村，设立全封闭封育示范区666 hm2，在其四周布设网围栏等防护设施，交通要道布设护林宣传牌，并选适宜地点修建护林房，派专人负责管护，杜绝采伐、放牧等人为及家畜干扰破坏，保证封育区植被得到自然恢复和演替。

1.2 封育植被类型

根据湟中县主要植被类型及其现状，选择有代表性的疏林地、灌木林作为植被封育恢复效果调查研究对象。疏林地为受到自然和人为破坏的天然次生林，留有包括母树在内的稀疏林木，树种以桦树、山杨等为主，主要在海拔2 700～3 000 m的阴坡、半阴坡、半阳坡；灌木林是因牲畜践踏、啃食以及人为破坏而形成的稀疏低矮灌丛，包括沙棘灌丛、小檗灌丛、金露梅灌丛，主要分布在海拔3 800 m以下拉脊山的阴坡、半阴坡、阳坡、半阳坡。

1.3 样地设置

根据立地条件和植被分布情况，每种封育植被类型设置5个10 m×10 m固定样地，共设置固定样地20个；在每种植被类型固定样地附近设置1个面积、立地条件、植被状况一致的对照样地。

1.4 植被状况调查

试验开始(2008年)与结束(2013年)时，对固定样地对照分别进行植被状况调查；疏林地植被状况调查时，对样地内所有乔木逐个进行树高、胸径、冠幅、生长势等调查、测定、登记；采取梅花样方法在样地四角和中心设置5个5 m×5 m灌木样方，进行种类、高度、盖度、生物量等调查、测定与登记；灌木测定后，在灌木样方四角分别设置1个1 m×1 m草本样方，进行种类、高度、数量、盖度、生物量等调查、测定与登记；灌木林地调查方法与疏林地灌木调查方法相同。地下部生物量采取挖掘法，样方面积2 m×2 m,土层深度50 cm。

1.5 土样采集和理化性状分析

在疏林地、灌木林调查样方附近立地条件一致的地段挖取土壤剖面，深度30 cm,采用环刀法测定土壤容重；同时混样法采集土样;烘干法测定土壤水分含量;常规法测定土壤养分含量。土壤理化形状指标包括有机质(重铬酸钾容置法)、速效氮(1∶5的Zn-FeSO4做还原剂扩散法)、速效磷(Olsen法)、速效钾(1M NH4Ac浸提法)。

1.6 土壤含水量测定

采用土钻取土、烘干法测定，于2010年和2014年进行，每年测定7次(4-10月，每月中旬测定1次)，每个样地选择5个取样点，每个样点3次重复，混合取样，采样深度0-40 cm。

2 结果与分析

2.1 封育对植被状况的影响

2.1.1 封育对灌木林植被状况的影响 封育后灌木林地群落外貌与结构发生很大变化，其中灌木层的盖度、植株密度、植物多样性、株高、生物量等方面都分别高于对照(未封育灌木林)(表1)，尤其是灌丛密度是对照的5.06倍，生物量是对照的2.37倍，高度是对照的4～5倍；草本层封育区盖度为90%，远远高于对照区的55%，地上生物量为15.08 t·hm-2，是对照区的6.23倍。表明封育是促进该地域灌木林植被恢复的重要途径。

2.1.2 封育对疏林地植被状况的影响 由表2可以看出，经6年封育后，疏林地群落外貌、结构和生物量都向正向演替方向发展，乔、灌、草复层结构尤其是乔木层、灌木层在整个群落结构中的结构地位和重要性更加明显，乔木优势种密度达到2 000株·hm-2，是对照的5倍，平均株高为5.7 m，是对照的1.6倍；灌木平均高度(0.92 m)是对照0.34 m的2.7倍，密度(11 100株·hm-2)是对照6 400株·hm-2的1.7倍，生物量(113.7 t·hm-2)是对照58.8 t·hm-2的1.9倍，盖度(33%)是对照28%的1.2倍；草本层生长状况也是封育区优于对照区，封育区盖度(70%)是对照区48%的1.5倍，地上生物量(0.65 t·hm-2)是对照区0.33 t·hm-2的2.0倍。表明封育措施也是改善该地疏林地群落结构、提高生物量的有效途径。

表1 封育对灌丛群落结构的影响

表2 封育对疏林地群落结构的影响

2.2 封育对林地土壤含水量的影响

由表3可以看出，封育后尽管生物量增加、蒸腾量相应提升，但不管是灌木林还是疏林地土壤含水量都有所增加，尤其灌木林地增加幅度达到1/3以上，效果明显，可能由封育后土壤涵养水源能力增强引起。

表3 封育对林地土壤含水量的影响

2.3 封育对土壤理化性质的影响

2.3.1 封育对土壤的容重和孔隙度的影响 由表4可看出，封育2年后灌木林土壤容重由1.357 5 g·cm-3降低为0.6245 g·cm-3，降低54.00%，土壤孔隙度由18.25%提高到54.65%，提高了2.93倍；疏林地土壤容重由1.102 6 g·cm-3降低为0.757 0 g·cm-3，降低31.34%，土壤孔隙度由48.22%提高到65.55%，提高了35.93%倍；封育6年后，灌木林土壤容重由1.229 5 g·cm-3降低为0.5640 g·cm-3，降低了54.13%，土壤孔隙度由18.45%提高到54.77%，提高了2.97倍；疏林地土壤容重由1.102 g·cm-3降低为0.748 g·cm-3，降低32.13%，土壤孔隙度由49.13%提高到65.71%，提高了33.75%；表明不管是灌木林还是疏林地，土壤容重封育区都小于对照区，土壤孔隙度封育区都高于对照区，并且随着封禁时间的延长，土壤容重降低，孔隙度增加，封育可以使土壤变得更为疏松，通气性更好。

表4 封育对土壤容重和孔隙度的影响

2.3.2 封育对土壤养分的影响 由表5可以看出，经2年封育后，灌木林地有机质、速效N和速效K含量分别达到11.45、148和177 g·kg-1，比对照区分别提高21.68%、45.10%和42.74%，速效P含量为7.0 g·kg-1，比对照降低41.67%；疏林地有机质、速效N含量分别达到11.25、273 g·kg-1，比对照区分别提高9.65%、4.60%，速效P和速效K含量为7.0 、120 g·kg-1，比对照降低60.00%和26.83%。封育6年后，灌木林地有机质、速效N和速效K含量分别达到11.71、156和179 g·kg-1，比对照区分别提高23.39%、51.46%和49.17%，速效P含量为7.0 g·kg-1，比对照降低61.11%；疏林地有机质、速效N含量分别达到11.32、274 g·kg-1，比对照区分别提高11.20%、4.18%，速效P和速效K含量为3.0 、137 g·kg-1，比对照降低72.73%和9.27%。表明封育可以提高灌木林地有机质、速效N、速效K含量，降低速效P含量，并且随封育年限增加效果更加明显；封育也能提升疏林地有机质、速效N含量，降低速效P、速效K含量。

表5 封育对林地土壤养分的影响

3 结论

(1)经6年封育，灌木林灌木层盖度达到31%、高出对照的22%，平均高度0.93 m、比对照高0.11 m，生物量为13.41 t·hm-2、比对照高137.3%，草本层盖度为90%、高于对照的53%，地上生物量为15.08 t·hm-2、比对照高523.1%；疏林地乔木层平均株高为5.7 m、是对照的1.6倍，优势种密度2 000株·hm-2、是对照的5倍，灌木层平均高度0.92 m、是对照的2.7倍，密度11 100株·hm-2、是对照的1.7倍，生物量113.7 t·hm-2、是对照的1.9倍，盖度33%、是对照的1.2倍，草本层盖度70%、是对照区的1.5倍，地上生物量0.65 t·hm-2、是对照区的2.0倍。封育从优势种种类数量、种群密度、生物量、盖度、植株高度等方面改善了灌木林和疏林地群落结构。

(2)封育6年后，灌木林土壤容重由1.229 5 g·cm-3降低为0.5640 g·cm-3，降低了54.13%，土壤孔隙度由18.45%提高到54.77%，提高了2.97倍；疏林地土壤容重由1.102 g·cm-3降低为0.748 g·cm-3，降低32.13%，土壤孔隙度由49.13%提高到65.71%，提高了33.75倍。封育可以降低灌木林、疏林地土壤容重，增加土壤孔隙度，且随封育年现增加，效果更加明显。

(3)封育6年后，灌木林地有机质、速效N和速效K含量分别达到11.71、156和179 g·kg-1，比对照区分别提高23.39%、51.46%和49.17%，速效P含量为7.0 g·kg-1，比对照降低61.11%；疏林地有机质、速效N含量分别达到11.32、274 g·kg-1，比对照区分别提高11.20%、4.18%，速效P和速效K含量为3.0 、137 g·kg-1，比对照降低72.73%和9.27%。封育可以提高灌木林地有机质、速效N、速效K含量，降低速效P含量，也能提升疏林地有机质、速效N含量，降低速效P、速效K含量。

Effect of Mountain Closure for Forest Regeneration along the Upper Reach of Huangshui River

PENG Bing-lan,JIN Chun-ping

(HuangyuanForestryExtensionCenter,Huangzhong,Qinghai811600)

Effect of mountain closure for regeneration was studied using fixed plot,random sampling and conventional measurement. The result showed that the quantity of dominant species,population density,biomass,coverage and plant height were improved; with the time going on,the soil bulk density decreased in sparse forest and shrubs and soil porosity increased. Organic matter,available N,available K and available P were greatly increased. Mountain closure improved the structure and forest and shrubs,and soil structure along the upper reach of Huangshui River.

Upper reach of Huangshui; Huangzhong county; mountain closure for regeneration; community structure; soil nutrition

2015-02-05

彭炳兰(1970-),女,青海湟中人,本科,工程师,主要从事林业与管理工作。

S755

A 文章编号:1001-2117(2015)03-0018-04