太行山片麻岩区植被恢复技术
2020-12-20安传志张东坡
安传志 田 静 张东坡
(1 河北省洪崖山国有林场 河北 易县 074200;2 河北省林业和草原专业技术技能教育中心 河北 石家庄 050081)
河北省太行山片麻岩区总面积118.7 万公顷,占太行山区总面积的42%,也是我国集中分布面积较大的片麻岩区之一。该区域东临华北平原,西接黄土高原,是地形第二阶梯的东缘。该区域处于平原与西部大开发的过渡地带,也是河北省经济较差的地区,该区域基本特点是立地条件较差,降水量少,蒸发量大,森林覆盖度低,生态系统相对脆弱,水土流失严重等。
1 太行山片麻岩区基本特点
1.1 地形地貌复杂。河北省太行山片麻岩区涉及邯郸、邢台、石家庄及保定4 个地级市。本区域片麻岩主要生成于太古代,距今25 亿~38 亿年,期间历经多次地质作用,其中有三次大规模的造山运动,最近一次是3 000 万年前“喜马拉雅运动”,对太行山起了决定性的造型作用,在长时间的地质作用下山体稳定性差,表层风化严重,加之太行山植被曾经遭受严重破坏,现存植被较差,降水相对集中,易发生山体滑坡、泥石流等地质灾害,经过漫长的地质过程形成了现在片麻岩山地复杂的地形地貌。
1.2 土壤瘠薄,立地条件差。本区域土壤最大的特点就是瘠薄,立地条件差,土层厚度具有明显的垂直分布规律,一般山坡上部土层很薄,一般不超过5 cm,常有裸露岩石;中部土层稍厚,多在10~20 cm,坡脚土层最厚,可达25~50 cm,总体平均土层厚度不超过25 cm,土层瘠薄,立地条件差,不利于植被的生长,所以目前太行山区乔木林相对较少,生长势偏弱,灌木林占相当比例,生态效益较低,经济效益较差。加之雨热同期且降水集中,导致表层土流失严重,土壤理化性质进一步恶化。
1.3 降水量少而集中,蒸发量大。太行山片麻岩区属温带半干旱(半湿润)大陆性气候区,冬季寒冷干旱,夏季高温多雨。本地区年平均气温为7 ℃~12 ℃,绝大多数区域≥0 ℃积温在4 600 ℃~5 034 ℃之间。多年来的年降雨量平均在420~635 mm 之间,属于降水较少的地区,并主要集中在夏季7~8 月份,约占全年总降水量的70%,年内分布不均,年际变化也较大。多年来年平均蒸发量在1 400 mm 以上,为年平均降水量的2 倍多,故有“十年九旱”之说。
1.4 植被覆盖度低,植物种类多样。本区域植被属于暖温带落叶阔叶林,其中混有温带针叶林,且植物垂直分布带明显。以太行山北段片麻岩山地植被为例,表现为旱中生灌丛、落叶阔叶林、针阔混交林、针叶林和亚高山草甸等植物类型。据调查,2000 年太行山片麻岩区总植被覆盖度约为66%,森林覆盖率24%,有植物资源2 083 种。
2 植被恢复中存在的主要问题
2.1 造林成活率、保存率低。太行山片麻岩区土壤瘠薄,立地条件差,年降水量少,且分布不均,蒸发量大,而且不具备浇水条件,只能依靠自然降水。水分成为苗木成活和生长的主要限制因子,在造林过程中有些地块由于树种选择不当、造林时间不对、节水保墒措施不到位、栽植方法不科学、抚育管理跟不上等原因导致造林成活率和保存率都很低,年年造林不见林,造成人力物力财力的浪费。
2.2 低产林比例大,经济价值低。本区域立地条件较差,林分质量不高,林木生长缓慢,低产林占相当比重,不仅生态价值较低,而且经济效益很差。太行山林分主要以水源涵养和水土保持等生态功能为主。
3 植被恢复的核心理念及原则
3.1 植被恢复的核心理念。植被恢复理念为近自然经营理念,遵循自然规律、借助自然力量,通过人为干预加速森林发育优化,培育接近自然又优于自然、功能完备、质量优良、可持续经营的森林。近自然经营本质特点就是营林措施近自然化,所有的经营活动都遵循森林可持续发展。按照区域地域流域划分对其进行详尽的实地调查,对现有林地采用“宜造则造”、“宜抚则抚”、“宜改则改”、“宜封则封”的作业设计,根据立地条件及现有林分及生态群落演替规律确定最佳的措施,具体是目标树经营法,在经营方法上突破了单一技术经营的局限,主要是进行综合措施,实现多树种、多结构、多林型、多技术综合运用,使不同立地条件下的林分都能得到科学经营、合理培育,有利促进林分的更新。
3.2 植被恢复的原则
3.2.1 适地适树原则。太行山片麻岩区处于中纬度暖温带,大陆性气候,四季分明,在干旱瘠薄条件下,当地植物与环境长期作用,经过自然选择优胜劣汰,形成了一定的区域性特征,工程造林要遵循适地适树、针阔混交、乔灌混交、乡土优良树种优先原则。
3.2.2 近自然经营原则。就是模仿自然规律、依托自然条件、充分借助自然力量,通过人为干预加速森林发育优化,培育接近自然又优于自然的森林。
3.2.3 生态系统稳定性原则。生态系统稳定性就是生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力,不同生态系统的能力不同,一般来说生态系统的树种组成越复杂,结构越稳定,生产能力越高,自我调节能力也就越强。稳定森林生态系统对外主要表现为异龄、复层、混交的近自然森林。
4 植被恢复技术措施
4.1 造林树种要求根系发达、耐瘠薄、抗干旱,病虫害少。遵从适地适树、乔灌混交、针阔混交、乡土树种优先的原则。还涉及乔木灌木和草本,建议优先使用当地耐旱优质乡土树种。
4.2 节水抗旱技术。①整地技术:通过整地可以提高土壤蓄水保墒能力,要依据造林地块的立地条件、栽植树种规格等确定整地方式及规格,一般采用鱼鳞坑整地,鱼鳞坑的两侧外沿留出水槽以利于自然聚水,在整地过程中减少对原生植物的破坏,对原生的乔木和灌木重点保留,在不影响造林的基础上草本植物尽可能保留。宜在雨季前整地,可使土壤充分吸收降雨,提高土壤含水量。②保水保墒技术:在造林过程中充分使用保水剂等保水措施,栽植完成修整种植穴,整理集水穴面,充分利用自然降水,并通过覆盖地膜、覆草等,减少土壤水分的蒸发,保水保墒促进植物成活。
4.3 科学栽植。在树种选择及搭配上,根据本区域的立地条件进行混交栽植,一般有乔灌混交和针阔混交。造林一般选择在雨季进行,由于是雨热同期,所以从选苗、起苗、运输直至定植全过程采取保护措施,减少苗木失水,做到随起随栽植。
4.4 加强森林抚育,低产林改造提升。应加强幼林抚育,禁止破坏。自栽植当年起连续抚育3 年,主要内容包括补植、割灌、除草、修水沿及病虫害防治等工作。森林抚育采用目标树经营法,即对每一个经营小班,根据林分特点及群落演替规律,确定经营的主要目标树种,可以是一种或者几种,对目标树进行重点抚育管理,优先保证目标树种的健康生长,对其产生干扰的其他树木进行疏伐处理,对不影响目标树生长的其他林木进行正常抚育,包括透光伐、疏伐、补植、人工促进天然更新、修枝、割灌等措施,对每一个经营小班因地制宜、因树制宜进行综合抚育。
4.5 封山育林。封山育林就是对具备条件的区域实施封禁,保护植物的自然繁殖生长,并辅以人工促进手段,促使恢复形成森林或灌草植被或提高森林质量的一项技术措施。根据实际情况可分为全封、半封和轮封三种。经过实践验证这是一种最经济、最科学、最有效的育林方式,可在太行山区广泛使用。