甘肃洮河国家级自然保护区退化天然林分级修复技术探析

王有录

（甘肃洮河国家级自然保护区管护中心，甘肃卓尼 747600）

甘肃洮河国家级自然保护区（以下简称洮河自然保护区）地处黄河上游，是青藏高原重要的生态保护屏障[1]。相较于人工林，保护区中的天然林在涵养黄河上游水源、调节高原气候、保持土壤营养、维护生物多样性上发挥着更加重要的生态调节功能[2]。但受气候及人类活动影响，洮河自然保护区中的天然林出现了不同程度的退化，导致生态服务功能退化[3]。开展退化天然林的修复工作，不仅有助于减缓或遏制天然林的退化情况，还有助于从“山水林田湖草沙冰”一体化角度维护洮河自然保护区的生态系统，促进区域内社会经济的协调发展[4]。为提高退化天然林的修复效果，本文针对洮河自然保护区天然林退化的现状展开论述，从自然因素与人为因素两方面分析了天然林退化的原因，通过对洮河自然保护区中的退化天然林的特征进行区域划分，提出应根据各区域退化特征开展针对性修复工作。

1 现状及成因

1.1 现状

洮河自然保护区地处甘肃省甘南高原的东北部，东邻岷县，南抵迭山县，西至碌曲县，主体位于卓尼县、临潭县境内，横跨四城五县。由于地域跨度大，海拔差异明显，洮河自然保护区内植被随海拔变化呈现垂直分布，由下到上依次分布着山地针阔叶混交林带、亚高山寒温性针叶林带、高山灌丛草甸带、高山流石滩稀疏植被带[5]。目前，洮河自然保护区主要的天然林区有卓尼洮河国家自然保护区和临潭冶力关国家森林公园，天然林占地面积总计336.77万hm2，其中纳入天保工程的国有管护天然林面积达到295.26 万hm2，政府相关部门是天然林管护的主体部门。据甘南藏族自治州林业和草原局统计，甘肃省自实施公益林管护方案以来，洮河流域自然保护区的绿化成绩显著提高，植被覆盖率已提高到91.4%，林地种类及面积如表1所示。

表1 洮河自然保护区林地统计

由于洮河自然保护区所处地形的特殊性，整体的生态系统仍很脆弱，主要表现为：林分质量下降、水源涵养能力降低和局部区域出现林线后移；森林和植被破坏严重，林区内森林资源大幅减少。

1.2 退化林成因

洮河自然保护区天然林的退化原因主要分为自然因素与人为因素，其中自然因素主要有树木自然死亡、区域内水土流失、气候环境变化，人为因素主要有矿山遗留、不合理开垦、草地退化。

1）树木自然死亡。在洮河自然保护区的死亡树木中，根据树木的树根年轮可以判定很多树木处于过熟阶段。树木作为生命体，到达自然凋亡阶段后其生理机能会明显下降，如果天然林中的树木自然死亡后没有及时补植，很可能会使整个天然林发生退化。

2）水土流失。水土流失情况在卓尼县与临潭县较为严重，当地的自然林地域不仅水土流失面积较大，而且流失程度较重。主要原因是洮河流域地处高山丘陵，水流对土地呈下切、侧切和向源方式侵蚀，造成地块破碎，沟壑纵横，而且沟底侵蚀情况严重，各支沟逐渐联通成片，加上不合理的人类活动，加剧了水土流失的情况。

3）气候环境影响。随着全球变暖，洮河流域以湿地为主的生态系统，地表水源蒸发量巨大，降水与地表河流量减少，冻土层萎缩，导致植物生长缓慢，生物多样性下降。

4）矿山遗留问题。之前不合理采矿活动留下的大量矿坑和渣堆，不仅破坏植被，造成天然林水源涵养能力降低，而且容易引发地质灾害，破坏天然林的生态结构。

5）不合理开垦。不合理开垦的现象主要存在于临潭县、卓尼县比较平缓的丘陵区，因为气温较低，开垦草地种田的产出较少，为保证产出，当地居民会扩大开垦面积，加之农药和化肥的不合理使用，破坏了天然林的生物多样性。

6）草地退化。草地受气候和人类活动的影响较大，加之对草地鼠、虫害缺乏系统连续的防治，导致草原的水土保持功能下降，甚至出现了较为严重的退化，进而加速了天然林的退化。

2 洮河自然保护区退化天然林的种类区块划分

天然林具有物种丰富、结构复杂、受地域影响大的特征，围绕洮河流域退化天然林的修复要基于“山水林田湖草沙”一体化治理理念，结合天然林的地域空间特征，以水源涵养为核心，精准识别与诊断天然林退化的原因，划分修复模块，科学选取修复模式，最终实现整个洮河自然保护区生态系统绿色健康发展，各要素相互协调、相互支撑。

修复退化天然林之前，需根据林分退化程度的不同，选取适合的修复技术。针对洮河自然保护区域中不同地区的天然林状态，从植被覆盖率、水土流失占比及天然林退化程度等方面综合考量，划分出重度退化天然林、中度退化天然林和轻度退化天然林3个模块。根据3个模块中退化林的退化程度、恢复力强弱等特征，基于自然恢复为主的原则，通过主要修复技术与辅助修复技术相结合的方式，开展退化天然林的修复工作。

3 洮河自然保护区退化林修复技术

3.1 重度退化天然林模块

重度退化天然林模块主要包括卓尼县的完冒镇、扎古录镇，临潭县的店子镇、石门乡等地区。这些区域的天然林因为严重的水土流失和矿山生态破坏，出现了比较严重的退化，具体表现为森林资源减少，林分质量下降及林线后移。针对该区域的退化天然林修复，主要采用更替修复技术。

重度退化天然林模块中，不同区域的退化程度有所不同，要因地制宜，选择适宜的修复技术。1）对于退化情况较为严重的天然林，可采用全面补植更新的方法进行修复。清除枯死、存在病虫害的树木，根据林分状况及所在的坡度情况，确定采伐的面积；清除之后及时更新补种，补种时既要避免树种单一，也要考虑森林的系统性，避免外来物种的入侵，有效提高林业防护能力，预防林业病虫害。2）对于退化程度中等的天然林，进行林下更新造林修复时，要先清除土壤中的杂草、虫鼠等，之后种植耐庇荫的树苗，待幼苗处于生长稳定期后，选择性伐除上层林木，确保留下生长状况优良的树木。3）对于退化程度较低的天然林，要重点进行病虫害防治，主要目的是提升现有树木的自身抵抗力。具体措施是对没有虫害的林分进行预防，做好施肥管理，增加土壤养分，以农业防治为主，尽量避免使用化学药品防治，保证对整体生态系统的影响最小；对于遭受虫鼠灾害严重的天然林，通过实施修复黑土滩、修复鼠类与虫类危害草地等措施，保护天然林的生态。同时，加强对幼林的管护，可通过责任承包制，将管护责任落实到属地的管护站，再分散到小班，以系统完成自然林修复工作。

3.2 中度退化天然林模块

中度退化天然林模块的天然林主要存在于自然保护区内或水源涵养地附近，因为近几年加大了对天然林的保护力度，森林面积逐步增加，但天然林中次生林占地面积较大，原始森林占地面积偏小、森林整体质量不高，生态系统还未彻底恢复平衡，故而需加大天然林的修复保护力度。针对生态系统相对成熟、退化程度中等的天然林，主要采取封山育林的修复措施和抚育修复技术。

采取封山育林修复时，需根据气候等因素合理设置封育期，同时根据当下的林木状态，科学采取全封、半封等封育形式，提升退化天然林的修复效果。

修复整体密度较大的退化天然林时，采用抚育修复技术对林分结构进行调整，可使用的方式有疏伐、生长伐等。需要严格遵循“间密留匀、去弱留强”的原则，对该区域中退化林的结构、层次、密度进行分析，对于针叶林密度较大的区域，间伐针叶林、补植阔叶林形成混交林，同时注意将间伐强度控制在25%以内，通过调整树种分布，强化森林生态防护功能，提升防护林的整体成活率。

具体修复时，先伐除现存林地中遭受病虫害而枯死的树木，之后根据地形、坡度和光照条件选取隔带、隔株、半带等方式进行补植补造，确定间隔期进行更新。1）隔株更新。针对郁闭度适中的林地，间伐的树木周围要留存树木，可选择隔2伐2或隔3伐3，之后在空地补植树木，当幼苗生长稳定后，再间隔伐除周边树木，适当补植。2）半带更新。针对生长在山坡的天然林，先伐除偏阴面或偏阳面的林带，种植健康易活的优质树木，等树苗生长稳定后，对另半面的林地伐除更新。3）隔带更新。在天然林周边，镶嵌低层次空间的乔木、灌木等，形成混交复层林，提高生态调节能力。

3.3 轻度退化天然林模块

轻度退化林模块主要包括卓尼县的术布乡、刀告乡、尼巴镇等地区。该区域内天然林的资源相对丰富，在涵养水源、保持水土等方面发挥了重要作用。随着近几年当地政府和居民对森林资源的保护和重视，林地郁闭度得到极大提升，由于人工干扰的减小，天然林退化主要由树木过熟导致，因此该模块的退化天然林修复工作以自然恢复为主，同时注意对过熟树木的择伐修复。使用择伐修复技术时，需根据林分状态选择应用群状择伐或单株择伐，之后再进行相应的补植补造。

如区域中的林木群分布较为明显，对过熟树木采用群状择伐，择伐的株数要控制在林木群株数的40%以下；如果该林木群择伐后的郁闭度低于0.5，且存在林木分布不均匀的情况，则需按照穴状整地进行补植补造，一般整地规格为0.5 m×0.5 m×0.6 m，根据需要翻耕土地，打碎土块，拣除石块、残根、垃圾，并根据苗木的大小调整栽植穴的大小。在进行苗木的补植补造时，应遵循“三埋两踩一提苗”的技术要求。选择苗木树种应该从单一化向多样化发展，除了常见的紫果云杉、油松、红杉等，还可引进沙棘、红桦、圆柏等。此外，应增加阔叶树种和灌木树种的比例，为天然林建设提供丰富的苗木来源。

4 结语

修复洮河自然保护区的退化天然林，对涵养黄河上游水源、调节高原生态平衡具有重要意义。应坚持“山水林田湖草沙冰”一体化的治理原则，立足于洮河自然保护区中天然林的具体退化情况，开展具有针对性的修复工作，科学合理地使用生物防治、抚育修复、林带渐进修复等技术，并通过小班分散的修复模式，有效提高退化天然林的修复效率。通过完善的制度保证、详细的责任划分及科学的修复手段，将洮河自然保护区退化天然林的修复工作落到实地。