红壤区(苏皖)水土保持植物建设情况及对策
2021-04-04土小宁胡海波
土小宁,胡海波,李 蓉,王 霞
[1.水利部沙棘开发管理中心(水利部水土保持植物开发管理中心),北京 100038;2.南京林业大学,南京 210037]
为了全面了解苏皖水土保持植物建设情况,我们赴南京林业大学白马教学科研基地、江宁区石塘小流域、高淳区慢城小流域、溧阳市农业综合开发区、安庆沿江湿地自然保护区、宣城综合治理示范区、合肥植物园等地进行了专题调研,采用座谈、走访、勘察、收集资料等方法,探讨了南方红壤区水土保持植物资源种类和植被建设方法等,并提出了加强水土保持植被建设技术推广,科学进行水土保持植被规划,完善水土保持制度等建议。
1 基本概况
南方红壤区位于淮河以南,巫山-武陵山-云贵高原以东,总面积约124万km2,包括桐柏大别山山地、江南丘陵、淮阳丘陵、南岭山地及长江中下游平原、东南沿海平原等,涉及江苏、安徽、湖北、浙江、江西、福建、湖南、广东等15个省 (自治区、直辖市),共880个县 (市、区)。位于我国热带、亚热带季风气候区,年均气温15~25 ℃,年均降水量900~2 100 mm,山地丘陵广布,地形破碎。主要植被类型为常绿针叶林、阔叶林、针阔混交林以及热带季雨林。土壤类型包括棕壤、黄红壤和红壤等。由于南方红壤区降水丰富、山地丘陵地貌、高强度土地利用、单一林分结构等特点,易于造成严重的水土流失。红壤区水土流失面积达16万km2,平均土壤侵蚀模数为3 419.8 t/(km2·a),远超区域容许土壤流失量的上限[500 t/(km2·a)],严重威胁区域经济可持续发展。自20世纪80年代以来,红壤区采取了桑基鱼塘、护坡、飞播造林、退耕还林还草等一系列水土保持生态治理措施,区域水土流失得到有效遏制。
2 植被建设模式及适合的树种
根据全国水土保持区划中南方红壤区的水土保持三级区分类,江苏省和安徽省属于江淮下游平原农田防护水质维护区、江淮丘陵岗地农田防护保土区、太湖丘陵平原水质维护人居环境维护区、沿江丘陵岗地农田防护人居环境维护区、桐柏大别山山地丘陵水源涵养保土区和浙皖低山丘陵生态维护水质维护区等6个三级区,以下详细介绍6个三级区的植被建设模式及推荐植物[1-2]。
2.1 江淮下游平原农田防护水质维护区
2.1.1 植被建设模式
(1)农田防护+沟道治理模式。①农田区域内建设农田防护林和护路林,保护农田和河道,适度推广粮草轮作,在沙化面积大的地块大力发展速生丰产用材林(意杨、黑松、马尾松等)。②沟道两侧种植水土保持林,根据土地含沙特点,合理选择树种,沟道设计水位以上迎水面植草,河道上游宜林空地适当种植经果林(板栗、香椿、核桃、枇杷等)。
(2)生态清洁型小流域建设模式。①基本农田区开展生态茶果园试点,发展生态农业,保持水土。②库塘河沟周边区域建设植被缓冲带(银杏、柳树、香樟、水杉等)、生态拦截沟等进行生态保护,改善区域环境。
(3)河湖岸线生态防护模式。通过生态型护岸建设和合理搭配乔灌草种植,恢复生态景观。
(4)城市水土保持模式。城市市区通过建设绿化工程等,维护区域环境。
2.1.2 常用水土保持树(草)种
常用的水土保持树(草)种包括乔木、灌木、草本。乔木有意杨、泡桐、柳树、刺槐、马尾松、黑松、黄连木、乌桕、苦楝、银杏、女贞、榆树、旱柳、桑、白榆、臭椿、香椿、紫薇、香樟、漆树、黑松、广玉兰、合欢、水杉、白蜡等;灌木有紫叶小檗、大叶黄杨、朱瑾、龙柏、冬青等;草本有狗尾草、结缕草、麦冬、大米草、芦苇、蒲草、鸢尾、再力花、芦竹等;具有经济价值的植物有茶、板栗、毛竹、香椿、湖桑、枇杷、杨梅、葡萄、银杏、桃、何首乌、野核桃、山楂等。
2.2 江淮丘陵岗地农田防护保土区
2.2.1 植被建设模式
(1)低丘缓坡农用地治理。坡耕地建设以苎麻、黄花菜、石榴等为主的水土保持植物带、植物片,搭配坡面蓄排水工程,保土保肥。
(2)荒坡地治理。对山高坡陡、土壤贫瘠的荒山地,采取“封育+林草措施”治理模式,通过配备林草树种,采取限时封禁,恢复植被,防止水土流失。
(3)沟壑综合治理。山顶部位营造水源涵养林和水土保持林(杉木林、马尾松林、麻栎林、黄连木林等),山坡部位采取等高种植,沟坡造林种草。
(4)“三条带”防治模式。①山顶林草带,通过封禁,补植育草,选择适宜本地生长的抗逆性强的草本(黄花菜、狗尾草等)和木本(杉木、乌桕、朴树等)植物,增加生物多样性,提高林草覆盖率。②山腰果树带,实行退耕还林,大力发展以板栗为主的经济林,林间套种花生、大豆、牧草、中药材等,改良土壤,减少水土流失。③山脚基本农田带,通过修建不同类型梯田,种植当地基本农作物,如花生、玉米、大豆、红薯等农作物,增加植被覆盖度,防止水土流失。
(5)经济林治理模式。25°以下坡耕地,采取林农复合经营模式,通过果农间作、林下种茶、林下植草和缓冲带等方式,防止水土流失。
(6)生态清洁型小流域建设模式。①基本农田区开展生态茶果园试点,发展生态农业,保持水土。②库塘河沟周边区域建设植被缓冲带、生态拦截沟等进行生态保护,改善区域环境。
(7)河湖岸线生态防护模式。通过生态型护岸建设和合理搭配乔灌草种植,保持水土,恢复生态景观。
2.2.2 常用水土保持树(草)种
常用水土保持树(草)种包括乔木、灌木、草本。乔木有马尾松、杉木、毛栗、白栎、野漆树、广玉兰、香樟、女贞、刺槐、悬铃木、苦楝、枫香、泡桐、榆树、榔榆、朴树、黄檀、麻栎、黄连木、乌桕、臭椿、枸骨、三角槭、香橼、意杨、鹅耳枥等;灌木有石榴、紫叶小檗、大叶黄杨、锦绣杜鹃、桂花、胡枝子、苎麻、菝契等;草本有黄花菜、狗尾草、结缕草、白三叶、白毛草、黄被草、扒根草、菖蒲、香蒲、鸢尾、芦苇、花生、大豆、玉米、红薯、龙须草等;经济树种有板栗、杞柳、淡竹、银杏、桃等。
2.3 太湖丘陵平原水质维护人居环境维护区
2.3.1 植被建设模式
(1)沟壑综合治理。山顶部位营造水源涵养林和水土保持林,山坡部位采取等高种植,沟坡造林种草。
(2)生态清洁型小流域建设模式。①基本农田区开展生态茶果园试点,发展生态农业,保持水土。②库塘河沟周边区域建设植被缓冲带、生态拦截沟等进行生态保护,改善区域环境。
(3)河湖岸线生态防护模式。通过生态型护岸建设和合理搭配乔灌草种植,保持水土,恢复河湖岸线生态景观。
(4)城市水土保持模式。城市市区通过建设绿化工程等,维护区域环境。
2.3.2 常用水土保持树(草)种
常用水土保持树(草)种乔木有樟树、女贞、垂柳、楝树、泡桐、榔榆、杨树、乌桕、石楠、水杉、马尾松、广玉兰、槭树、池杉、落羽杉、柘树、构树等;灌木有红叶小檗、大叶黄杨、杜鹃、金叶女贞、冬青、山茶、牛奶子、马棘等;草本有狗尾草、结缕草、李氏禾、蒿属、白三叶、狗牙根、金花菜等;经济树种有毛竹、枇杷、茶、梨、板栗、杨梅、桑树、桃等。
2.4 沿江丘陵岗地农田防护人居环境维护区
2.4.1 植被建设模式
(1)丘岗小流域综合治理模式。①低丘缓坡农用地治理,坡耕地建设以苎麻、黄花菜、枸杞为主的水土保持植物带、植物片,搭配坡面蓄排水工程,保土保肥。②“冲岗沟荒三化”治理。采取岗塝梯田化,沟渠(路)林网化,荒坡果(茶)林化措施,实行条田化种植,合理配置农田林网,发展经济林果,达到保持水土的目的。③沟壑综合治理。山顶部位营造水源涵养林和水土保持林,山坡部位采取等高种植,沟坡造林种草。④“三条带”防治模式。山顶林草带封禁,山腰果树带经济林种植,山脚农田带治理。
(2)生态清洁型小流域建设模式。①基本农田区开展生态茶果园试点,发展生态农业,保持水土。②库塘河沟周边区域建设植被缓冲带(黄连木、枫香、广玉兰等)、生态拦截沟等进行生态保护,改善区域环境。
(3)河湖岸线生态防护模式。通过生态型护岸建设和合理搭配乔灌草种植,保持水土,恢复生态景观等。
2.4.2 常用水土保持树(草)种
常用水土保持树(草)种乔木有栓皮栎、麻栎、白栎、黄连木、枫香、黄檀、山槐、马尾松、枫香、化香、糯米椴、青冈栎、雪松、火炬松、广玉兰、枫杨、苦郎树、火炬树、青檀等;灌木有胡枝子、夹竹桃、红叶小檗、大叶黄杨、枸杞、连翘、盐肤木、紫藤、珊瑚树、女贞、红花檵木、石楠等;草本有麦冬草、狗尾草、结缕草、香蒲、菖蒲、芦苇、大豆、花生、再力花、芦竹等;经济树种有山胡椒、野山楂、枇杷、茶、梨、板栗、杨梅、毛竹等。
2.5 桐柏大别山山地丘陵水源涵养保土区
2.5.1 植被建设模式
(1)山坡上部,对原有幼林和不易改造的杂灌木林进行封禁治理,在山坡上部依山势走向,由山洼向山脊采取水平阶整地方式营造松、杉、柏、枫等针阔叶乔木混交林,增加地表植被覆盖度,减缓地表径流。
(2)山脚土壤保育,将山脚土层深厚、土壤肥沃的缓坡区域,改造成高标准水平梯田,采用黄花菜、连翘护埂,适当发展茶叶、板栗、蚕桑、中药材、食用菌生产,实行林粮间作。
(3)中下部缓坡,配套排水沟、石岸护埂等措施,坡改梯栽植以板栗、竹子、银杏等为主的特色经济林。
(4)沟道中配套截排水沟等灌排设施,发展基本农田和经济林。
2.5.2 常用水土保持树(草)种
常用的水土保持树(草)种乔木有马尾松、白栎、杉木、麻栎、青冈栎、化香、枫香、台湾松、五角枫、构树、栾树等;灌木有黄荆、映山红、酸枣、君迁子、白檀、连翘、葛藤、紫穗槐、火棘、鸡桑、毛栗等;草本有狗牙根、白茅、苔草、羊胡子草、蛇莓、麦冬草、白三叶、黄花菜、花生、大豆、红薯、黄花菜等;经济植物有毛竹、油桐、油茶、桑、茶、板栗等。
2.6 浙皖低山丘陵生态维护水质维护区
2.6.1 植被建设模式
(1)严格控制大面积的纯林种植。
(2)在低缓丘陵坡地适宜发展经济果林地区,种植板栗、李子、茶、桑、油茶、核桃、枇杷等。
(3)发展生态农业,间作套种,立体种植。
2.6.2 常用水土保持树(草)种
常用水土保持树(草)种乔木有马尾松、青冈栎、枫香、毛竹、白栎、栓皮栎、麻栎、短柄枹栎、杉木、化香、台湾松等;灌木有黄荆、连翘、映山红、酸枣、君迁子、白檀、地锦、云实、毛瑞香、南天竹、黄杨等;草种有苜蓿、黄被草、白三叶、结缕草、花生、大豆等;经济树种有茶叶、板栗、枇杷、李、柿、桑、核桃、杨梅、油茶等。
3 植被建设存在的主要问题
3.1 树种选择及配置不合理
很多地区选择杨树、柳树等作为行道树种,这两种植物虽然易栽种,但杨树、柳树春天会产生大量飞絮,影响环境质量,危害人们的身体健康。同时,飞絮易燃,也存在火灾隐患。很多地区植被建设使用的树草种比较单一,纯林建设面积较大,未形成一个稳定、合理的林分结构,大部分为“上密、下疏、中间空”的格局,很容易造成水土流失[3]。并且纯林植被的病虫害、林分退化等问题也比较严重。此外,由于忽视经济型物种的培育,使得生态效益与经济效益不平衡,无法发挥综合性的作用,在拉动经济方面并没有突出的表现,对生态环境的平衡也产生一定的消极作用。因此,在植树造林过程中,需要结合当地气候条件,适地适树,提升植树造林的效率。
3.2 栽植密度不合理
有些地区开展植被建设时为了追求绿化效果,进行大范围密植,随着时间的推移,苗木密度大,超过了土壤水分承载力,树木生长受到影响,树势衰弱,甚至大面积感染病虫害,造成死亡。而且,栽植密度过高,不仅浪费苗木,还使植物的生长空间拥挤狭窄,植株生长得不到充足的阳光和养分,不利于长期发展。栽植密度过低,土壤、阳光、水分和养分不能被充分利用,而且无法达到提高植被覆盖率的目标。
3.3 植被建设重建轻管
植被建设工程虽然一直提倡“三分造七分管”,但是由于水土保持植被建设项目发挥效益滞后时间较长,没有后期管护经费投入,种后养护、管护跟不上,有些措施保存及巩固效果较差,遭受人为、环境、极端天气危害或破坏,保存率低,不能充分发挥其生态功能和经济效益。在水土保持综合治理工程实施上存在重建设、轻管护的问题,植物品种选择上存在品种单一,重生态轻经济、重眼前轻长远、重单一轻综合、重局部轻全部,与广大农民群众致富和区域社会经济长远发展及经济振兴的迫切需求脱节问题。
3.4 相关制度(标准)不够完善
近年来随着物价的上涨及人力成本的增加,资金投入已经成为制约工程全面实施和功能发挥的重要环节。水利行业目前所依据的水土保持工程概算定额是2003年发布实施的,距今已经过去了17年,新标准一直没有正式出台。近10年中国经济迅速发展,人工费用由原来的每小时6~7元提高到了30~50元,若再按照原来的定额标准进行人工造林成本核算,则很难将项目落到实处。此外,由于资金缺少等,许多优质的自然景观资源,并没有得到妥善的开发,造成了资源的极大浪费。
4 水土保持植被建设发展建议
4.1 选育优良水土保持树种,探索合理的植物配置模式
植被建设要遵循因地制宜、适地适树原则,以乡土植物为主,外来树种为辅,尽可能选用抗逆性强、易于养护管理的乡土树草种。乡土植物成活率高,可以自我更新,能形成稳定的植物群落。此外,应开展水土保持植物的科学研究,收集筛选出适宜当地生长的高效水土保持植物。在水土保持植被建设规划设计中,要合理配置林分,构建立体复合系统,即按照乔、灌、草的复合模式配置,采用多种植物搭配建设,强调乔木树种在水平空间上的阴阳混交、针阔混交,同时注重地被层、中间层、乔冠层在垂直空间上的混搭,以形成合理的乔、灌、草复层植被结构,维持植被复杂性、整体性和健康状态[4]。植被种植推广示范时兼顾生态、经济、社会效益,合理配置生态树种与经济树种,有利于更好、更大范围地推广应用。
4.2 创新地方景观特色,调控水土保持植被建设密度
在植被建设的过程中要注重独创性,不要照搬国外或其他地区的建设模式,要结合本地特点建设具有地方特色的植物景观,要将独特的地域文化、传统的风土人情巧妙地融入到植被建设的过程中,避免单一性,促进植被建设的发展[5-6]。植被建设需要合理设置植物栽植密度,栽植苗木前,准确把握植物栽植密度,在确保植物拥有充足的生存空间的前提下,满足植物生长所需要的水、阳光、土壤、养分等必要条件,促进植物更好地生长。
4.3 加强后期抚育管护,充分发挥植被综合效益
苗木种植三分在种、七分在养。在苗木种植之后,应做好养护工作,确保苗木的成活率,从而发挥其保持水土、涵养水源等功能:一是落实责任制,使植被管护责任和所有权落实到农户,充分发挥农户的积极性,使其主动参与到植物养护的工作中,保证苗木的安全;二是组织养护管理人员定期对苗木进行检查和保护,防止牲畜对苗木进行破坏;三是遇到极端天气,要进行抚育管护,推行巡查机制,动态关注植被生长情况,落实管护抚育经费,保障有人管、管得好,持续发挥生态效益、经济效益和社会效益。
4.4 加大资金筹集力度,严格落实封山育林政策
植被建设中,以互惠互利为原则,实行统一规划管理,激励社会各类资金投入到植被建设与开发中,积极探索大户或家庭林场治理水土流失的新模式,鼓励支持农户、居民、企事业单位职工和各类企业,采取独资、合伙、股份制等多种形式,利用租赁承包、返租倒包、股份合作、公司+农户等方式发展水保产业,即吸纳民间资本,进行大户治理,使水土保持生态建设与社会经济发展实现“双赢”,既实现农民的增收,也实现水土保持的可持续发展[7]。另外,行业主管部门要尽快修订出台新的水土保持工程定额标准,包括水土保持生态恢复和植被建设的种苗费、人工费、造林费、管护费等,为大面积开展高效水土保持植物资源建设与利用创造良好的条件。
4.5 创新技术培训模式,加强水土保持植物宣传
结合我国目前植被建设和生态环境的情况,组织开展不同地域、不同行业的培训,使各地植物资源得到良好的应用和推广。一是开展水土保持植物相关知识的培训,宣传植被建设的重要意义,并制定相关的制度和政策,具体落实植被建设方案。二是对各地的行政管理部门、企业有关人员进行培训,使其了解植被建设对生态环境的意义,为植树造林提供更多资源。三是加强对社会公众的宣传和教育,使其共同参与到植被建设的活动中来,用自己的资金和力量,为生态环境建设添砖加瓦。四是通过网站、微博、微信、报刊等多种渠道宣传水土保持优良植物,宣传当地常见的水土保持植物,增加人们对不同植物的了解。