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县域水系两岸石山荒漠生态修复技术探索
——以恭城县茶江水系石山生态修复为例

2020-11-28盘延明

绿色科技 2020年16期
关键词:石山群落植被

盘延明

(广西生态工程职业技术学院,广西 柳州 545004)

1 项目地基本概貌

茶江,也称恭城河,贯穿广西恭城瑶族自治县,是全县主干河系。茶江发源于该县东部三江乡黄坪村的古木源北卡山,流经境内三江乡、龙虎乡、栗木镇、嘉会镇、平安乡、恭城镇等6个乡镇。恭城瑶族自治县位于广西东北部、桂林市东南面,境内以喀斯特地貌石山地、丘陵地及缓坡地为主,岩溶、暗流、明流相互交错。沿茶江两岸石山谷地孤峰、丘峦连绵起伏,参差层叠。恭城气候温和,属亚热带季风气候,年平均气温19.7 ℃,年均降雨量1600 mm,年无霜期319 d。保护得好的石山植被多为杂灌林,常见植物如银合欢、构树、山麻杆、木姜子、盐肤木、粉红山扁豆、灌生枫香等。从植被群落特征,垂直结构一般有4层:乔木层、灌木层、草本层、地被层。地带性植被为以壳斗科、茶科为主组成建群种的常绿阔叶林,常见的类型有细枝栲+栲树-鼠刺-狗脊群落;细枝栲+荷木-赤楠蒲桃-光里白群落;甜槠+栲树-杜鹃花+鼠刺群落。天然次生林中有大叶栎-金狗毛群落和荷木、鸭脚木丛林。马尾松林则以马尾松-赤楠蒲桃+杜鹃花-铁芒萁群落为主。人工林主要马尾松、毛竹和杉木林,有的毛竹林常有不少阔叶树种如大叶栎、红栲、麻栎等侵入而形成复层混交林。

2 项目地主要生态问题分析

2.1 喀斯特生态系统脆弱,石漠化风险增加,物种多样性降低

石山岩溶生境对干扰相当敏感,属于一种脆弱的生态环境系统,因此喀斯特地区的森林植被一旦遭到破坏会比其他地区更难以恢复。就具体区域,人类活动范围不断扩大,毁林开荒,修路建房、采石开矿等都直接或间接地对原生环境造成破坏,其原有植被基质因破坏导致生境的破碎化或斑块化,以连续的生态空间为基础的物种生存环境受到影响,植物立地条件衰退,动物栖息环境变差,就连爆发林木病虫害风险也大大提高。

2.2 经济林过度发展,果林地水土流失增加,石山沿岸植被退化

近年来,受市场利益带动,流域内存在25°以上坡度地块开垦种果现象,主要是沿迎水坡面从坡脚至山顶块状种植柿子、鸡心桃、沙塘、碰柑等,且种植规模较大。这些果林多是随石山地块留缝或土壤斑块建造,遇树砍树,见缝种植,形成单一的经济果林,结果是造成天然阔叶林面积减少,森林质量降低,水源涵养功能减弱,旱季江河水量锐减,雨季局部区域山洪、泥石流、滑坡等灾害多发。

2.3 沿岸石山绿化质量差,林地管理难度大,生态产业发展滞后

多年来地方政府非常重视茶江两岸的生态保护与建设。茶江作为漓江主要支流也属于桂林市重点保护河流,按照漓江流域生态修复景观要求进行治理提升,因此连续选点进行石山造林,解决荒漠问题。同时加强石山汇水面的景观植被改造,营造针阔混交林、阔阔混交林,增加河道缓水区水生植物种植等,但见效不明显,部分造林绿化地优势种生长不好,破损碎片化还不能解决。另外林地纠纷及群众果林开荒加大了林地管理难度。生态产业注入方面,除部分经济林外,没有新的生态模块进入,比如生态休闲、森林游憩、森林保健、林下种植、特色中草药等没有受到重视。

3 项目地生态修复技术与应用

3.1 生态修复目标与原则

3.1.1 生态修复目标

通过对茶江两岸石山破损班块进行生态修复,从技术上恢复荒漠斑块绿地环境,提高坡面保土保水抗塌陷能力,提升石山绿面基质,提升森林生态风貌,增加物种多样性,形成区域水系以森林群落支撑的高质量绿带景观。

3.1.2 生态修复原则

一是坚持“政府引导,行业指导,群众参与,植被优先,生态可持续”的原则;二是坚持造林绿化优先考虑乡土树种、特色树种及林相景观树种,优化林种结构;三是坚持沿江两岸块状、带状或星状种植的方法,丰富林地物候色彩季相;四是坚持重视群众利益又要考虑经济林生态效益改造,恢复生态缺失地块之天然植被。

3.2 生态修复方法

3.2.1 天然植被生态修复

天然植被在石山坡面保护中非常重要,原因是原生植被很适合原生环境,与立地条件与区域物候协调一致,群落稳定性好,建群植物互生性强,因此成为石山生态维护的核心要素。在石山次生斑块或植被初次受损的地方进行生态保护,通过封山育林与严格的禁牧措施,就能恢复理想的绿化度。

3.2.2 人工植被生态修复

对于较大地块或破损地,现状没有过多的次生植被,裸露斑块较多,但立地条件坡度一般在25°以下,有一定土壤层或土壤坑穴,这类地块的修复以人工造林绿化效果比较好。其方法是根现状条件选用改造或者更新来恢复整坡绿度。改造即块状或带状进行林分改造以成为理想森林群落;更新指保留原有的植物,在留空斑块星状种植新的树种慢慢成为优势种来恢复植被的技术。

3.2.3 人工工程生态修复

以圩石山岸壁,很陡峭的塌方地块及留荒地,采用普通的绿化种植难以取得效果必须运用人工工程手段进行建护。方法是通过在石山坡面打锚固定,形成壁面基础框架,再在框架上焊挂种植筛网或者按层次建成层级结构,然后配置植生袋,种植护坡植物。其固锚材料多为铁件、钢件,固件打进壁墙深不得少于60 cm,并在坡底制作钢筋龙骨作为基础支撑。

3.3 生态修复技术应用

3.3.1 水土流失坡面护坡治理

以水土保持为核心,构建复合型结构恢复治理模式。根据茶江沿岸石山破损地块情况,在技术选择方面,分述如下。

(1)坡地植被更新提升。现状有一定植被,垂直结构基本保持的地块。坡度不是太陡,土壤条件较好,在山体顶部保留原有的林地景观,沿顶坡按照流水线增设排水沟,将水引进沟内以减少水的冲刷,形成水土保持的第一防线;沿山坡种草及少量灌木,种草前可先埋设护土筋加固坡面,构成水土保持的第二防线;坡脚连接农田的地方,建设植被带,可配种适生果树、景观树种等,形成整体的绿色防御体系。例如:营建“果园植物+防护植物+边坡岸坡低层植物”模式,果树(柑桔、柿子等)+马甲子(云实)+芦苇(水生植物);“岸线树种+配套树种+铺地植物”模式,枫杨+构树+红背山麻杆+假俭草;“风景乔木+竹类植物混交群落”模式,枫香(樟树)+竹林(毛竹/甜竹)+雾水草。

(2)陡峭坡面绿化保护。破损地块面积较大,壁面竖直,种植条件差,这种地块需要采用人工工程技术加以修复。一是按技术要求固锚框架后悬挂钢丝网,在坡脚片石配建基础槽,槽深50 cm左右,宽30 cm,槽坑内填土后种植护土植物如爬山虎、地花生、野生葛藤等。二是加固锚钉将铁件焊接成骨干框架,并分层形成种植级台,再在各层级架子上挂钢丝筛网,配置植生袋,于袋上配置植物如蟛蜞菊、粉红山毛豆等。

3.3.2 碎块坡地生态景观整治

根据风景游憩需要,一般城市主干道风景立面、重要水体汇水面、景区主视面及具有公共审美需要的地块,如果群落生态环境条件不好景观效果受到影响,应采取措施进行林种调整,增加林相类型,提升风景级别。工程中对于短轮伐期尤其是单纯林或结构不理想的次生林碎地、荒坡等进行树种调整,遵循适地适树的原则选择造林绿化树种。

(1)一般风景林营造。石山碎地风景林营建不容易,主要受土壤类型、土层结构及保水保墒水平的影响,常规针叶树或者阔叶树很难生长,即使能成活但林分很不稳定,后续会变成次生林。为此,根据茶江两岸石山立地条件,主要选用了这几种林分结构类型:针阔混交林(福建柏+柳杉+构树、枫香+朴树+野生柿子);阔阔混交林(枫香、樟+青冈+核桃,黄连木+榆树+假萍婆+香椿);杂灌林(木姜子+白花继木+银合欢+粉红山扁豆)等。

(2)特殊风景林建造。石山特殊风景林多为观叶观果林分,群落色彩丰富,层次感染力好,景观视感理想,透视冲击力强基于喀斯特石山的基质条件,树种选择受限性大。实际项目施工中,发现如下树种景观配置比较好。

方法一:“任豆+贵州石楠+香椿+灌丛植物”。上层为石山树种任豆,中层为石楠,群落边界种植香椿,林下配种扁藤、板蓝根等。任豆冬、香椿季落叶,石楠常绿,因此季节变化突出,物候特征明显,风景层次多样。

方法二:“乌桕+黄连木+野生柿子+粉红山扁豆”。这是特殊观叶群落的营建,乌桕、黄连木叶色红或黄,均落叶,柿子果金黄,有黄金果之称,粉红山扁豆叶色鲜红,观叶期长,非常漂亮。

方法三:“朴树+无患子+假萍婆+木姜子”。这是落叶树与常绿树交互配置的优良群落,

朴树、无患子秋冬季叶色变黄,假萍婆夏果色彩鲜红,加之木姜子深绿烘托,森林意象佳,风景特征尽现。

3.3.3 乡村果地斑块生态治理

由于流域两岸群众开荒种果导致部分石山碎片化及裸露化,这种因小失大的作法改变了立地条件,很容易造成石山地重返荒漠化。对于这类地块的生态修复,既要强化群众环境意识,增强区域生态管理,减少开荒行为,还需从技术上对已经种植的不良斑块地进行有效修复处理。

(1)推进林下种植,形成林下经济开发模式。比如,结合现有果地选择适合的地块种植:“半枫荷+短序十大功劳+板蓝根+红根草”模式、“葛根+伏伶+田七+天麻”模式、“枫香+椎类+灵芝+石斛”模式等。

(2)构筑果地涵养,形成生态可持续发展模式。已开发的果园不能片面全恢复造林树种修复,应考虑群众的切身利益,能保留的就要保留,只是要加强果地环境管护,尽量减少因果地造成的水土流失。有效方法是:①在果园地正常生长的草本植物,如狗牙根、竹节草、假俭草等不要清理,尤其要保留果树根部外侧的杂草;②果园周边的保护围栏就地取材用石块围垒形成护土墙,同时种植象草或类芦等石山植物,加强固坡固土。

3.3.4 水岸边坡特色生态维护

茶江两岸分成的多个乡镇及村落,茶江还是漓江重要支流,同样起到景观游憩作用。因此,茶江村镇段生态景观治理主要运用了以下3种方法。

(1)江岸绿化树种配置:选择大苗种植,苗径10 cm以上,土球苗,沿岸坡种植,核心地段建植规格6~8 m一株,非核心段星状灵活种植。树种为深根、常绿落叶搭配,树花灌花搭配,丛生竹散生竹搭配。

(2)冲刷地段固坡种植:方法是先将冲刷强度大的流水坡地清理整治,去除滩泥浮泥,然后沿坡分段采用卵石或块石铺设,素水泥浆勾缝,注意勾缝时要种植孔,再用预制好的钢网铺于石面上并锚钉加固,每段长度控制在50 m以内比较好。最后在预留种植孔上种植水生植物如水杨梅、田基黄、水草、芦苇等。

(3)水岸台地景观处理。部分村屯临水际建有码头等实用功能设施,结合这些设施通过台地式结构设计加固岸壁,减少塌方。一般分多级台地,每个平台高度根据河床情况确定,常为1.5~2.0 m设置一个平台,台壁用块石垒砌,平台宽60 cm,可种植水际树种。为了增强立面景观,平台壁面可用景石砌垒,效果会更好。村屯下到河道通过石台阶联接,水际与山石壁墙交汇处宜种植适生植物如水生美人蕉、野芋等。

4 结语

喀斯特石山生态修复技术多种多样,现实工程中必须根据石山所在区域及具体立地条件选择适宜有效的方法。恭城县茶江两岸破损石山地块的生态修复处理是河系沿岸保护的成功范例,所采取的技术科学规范、经济实用、效果显著。项目不单体现了对破损斑块的实用性绿化修复,也关注到了生态修复中立面景观的需要,强调了修复的风景性与美感度。

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