基于生态修复理念的城市型森林公园林相改造技术
——以柳州市莲花山保护区为例
2023-11-23盘延明黄文镜张承就
李 佳,盘延明,黄文镜,张承就
(1.广西生态工程职业技术学院,广西 柳州 545004;2.中央民族大学生命与环境科学学院,北京 100081;3.柳州市莲花山保护中心,广西 柳州 545001)
林业资源的保护开发是新时代背景下生态文明建设的有机构成,是生态产品天然抚育基地,是建设美丽中国的特色符号。林相属于森林美学的范畴,是特定森林空间中某一林分或群落在不同季节或物候作用下的外观表征[1],单纯林的林种单一,森林层次少,景观质量较差,可游性低,森林康养效果弱;色叶林的林分外在特征丰富,色彩多样,林冠层复杂,林内生物纷繁,候鸟较多,林下植被葱郁,群落景观理想,森林康养效果佳,森林游憩空间好。
林相改造是将存在生态问题的原有林分进行优化、改造,使之形成物种多样、景观丰富、季相明显、群落稳定、生态显著的林分[2-6]。林相改造是森林景观质量提升和优化的有效途径,起到提高生态效益、美化森林景观、保障结构稳定的作用[7]。
柳州市莲花山保护区(以下简称“保护区”)位于柳州市主城区和柳东新区之间,保护区青山挺立,碧水环绕,森林覆盖率达67%,具有保持水土、涵养水源、净化空气、减缓热岛效应等重要生态功能,是市区的大型生态功能区、城市“后花园”和“绿肺”。然而在城市化进程中,保护区不断受到城乡建设、经济行为、空间侵蚀等人类活动干扰,出现树种类型存量少,用地斑块留荒破损,森林景物序列匮乏紊乱,桉树林种植间距过密、种植林种过纯、轮伐期过短等生态问题,急需对保护区进行森林生态修复和林相景观改造,为实现保护区大地景观规划、打造国家级城市型森林公园奠定基础。
1 保护区概况
保护区位于柳州市主城区和柳东新区之间,总面积约49.80 km2,被柳江分隔成莲花山片区(37.90 km2)和古亭山片区(11.90 km2)。保护区北面和东面紧邻柳江,与北部生态新区、柳东新区隔江相对;南面被学院路、桂柳路环绕,与城中核心商圈相邻;西面分布着多条纵向城市主干道,沿线居住区较多;保护区是连结柳州市柳东新区和核心商圈的“纽带”,联动商业、居住、产业、生态等多方效益,如图1 所示。
图1 柳州市莲花山保护区区位
保护区内主要为乔木林地、灌木林地、果园及其他林地。沿江及山脚下零星分布有竹林地、农村宅基地、旱地、城镇住宅用地、采矿用地等,耕地集中分布在莲花山北面。乔木林地占比为58.7%,主要分布在莲花山中部及古亭山西、北侧;灌木林地占比为12.4%,集中在古亭山西、南麓;果园占比为9.3%,主要分布于莲花山各村(屯)周边。保护区大部分为低丘,少部分为中丘地貌,平均海拔200~300 m,保护区北部,柳江环绕地区地势较低缓,中部及南部地势较高。古亭山片区主峰海拔高度556 m,为区域制高点,莲花山片区西南较高,制高点为看牛岭,海拔高度330 m,依次往东北降低。
2 技术内涵
2.1 改造的目的与意义
根据《柳州市莲花山保护条例》和《柳州市莲花山大地景观规划》,计划将保护区打造成国家级城市型森林公园,考虑保护区森林生态现状和森林资源的特点,为保障规划的落实和执行,需先对保护区两片区林地空间进行生态修复,明晰林相景观改造重点,推进区域山水林田生态系统治理。保护区林相改造技术研究是柳州市探寻生态文明建设的“绿色路径”,为柳州市生态文明建设提供了有效的制度供给,为区域可持续发展提供借鉴。
在保护修复技术方面,重视资源调查、树种规划、择点改造、共育共建,以突出郊野公园、生态廊道在“山、水、田、园、林、路”方面的资源禀赋和景观特色。本研究立足于环江滨水大道环半岛乡野休闲林地景观改造、三门江森林公园莲花片区速生桉林地林相景观改造、古亭山片区速生桉林地及石山生态绿化景观改造等内容的探讨,涉及到两片区速生桉林地、景观大道风景林、破损地、留荒地、石山塌崖地、衰败果林地、临时拆迁地、沼塘湿地、村屯四旁地等类型用地的林相配置改造,以实现打造林木资源景观改造“示范样板”。
2.2 改造内容
2.2.1 林地生态修复 在有破损或损伤的资源环境中采用自然或稍加人工的技术方法对该区域环境进行恢复,以保证自然生态系统的有效性,如封山育林、林地树种调整。主要应用于古亭山片区石山主视面、破损崩崖地块或修复点、古亭山临柳江水面岩壁与曙光大道沿线修复斑块、莲花山片区环江村集体林林分衰退地、莲花山片区村屯水体池沼湿地等环境。
2.2.2 林相景观改造 通过林地资源调查,确定改造重要节点,采用适宜技术方法突出林地风景,优化风景立面视感,丰富林分树种资源,形成林木生态层次空间。主要适用于城市主干道景观视点视面、风景游憩及休闲康养生态区域、城乡建筑群沿林地边缘风景线、湿地和破损地等重点生态碎块。林相景观改造的林木类型是核心区内速生桉林。
2.2.3 森林群落优化 保护区以森林资源为主,体现了森林生态群落的基本要义,生态保护林、水源林和风景林构成比例大,因此通过森林群落重构,保护优势种和建群种,将桉树林改种阔叶树种或针阔混交林,增加珍贵树种和藤本植物,引入林下种植,形成复式生态林分。
2.2.4 技术要求 林地改造要求置换现有桉树林,保障林地总量不变,进行林相优化抚育,提高本地常绿阔叶群落比重,提高生态涵养与防护功能。通过生态系统修复及相关工程,结合经营管护措施,建设“宜用、宜游”的生态林地。
林相景观改造应先熟悉林木经营类型,再选择改造节点,采用一定的技术方法进行造林种植,如植苗造林(图2)、播种造林、封山育林、鱼鳞坑(图3)、块状星状、植生带(袋)等种植方法。最后通过特色树种的选择与组合,形成生态纯林、混交林、果林等。以点线面的基本框架及树种的观赏特性打造兼具游憩功能和公益保护的风景线、风景斑块、游憩空间。
图2 植苗造林流程
图3 鱼鳞坑种植
3 技术思路
3.1 规划目标
遵循《柳州市莲花山保护条例》和《柳州市莲花山大地景观规划》方案的精神,在区域生态保护的基础上,布施点、线、面资源调查,筛选林地景观脆弱节点,解决短轮伐期商品林及其他森林绿地空间景观问题,通过既定范围林相景观改造与生态修复实现莲花山森林资源质量和景观水平双向提升,因地制宜、分类施策提出人工速生纯桉林的生态修复措施,按照生态营林的思路改造桉树林、发展经济林和混交林,优化森林生态空间格局,实现林相景观优化和功能提升。
按计划逐步替换现有速生桉树林,改种优良乡土树种、中药材,解决因种植桉树带来的林相单一、生态功能等级不高、水土流失等问题,修复生态敏感区域内的森林环境,改善森林景观。突出生态安全、林相多样、资源节约和生态宜居的特性,打造区域短轮伐期人工速生纯林生态修复样板,为柳州市莲花山旅游胜地建设增加新的特色和亮点。
3.2 规划思路
综合构建森林生态网络体系、城市绿色空间发展轴线、生态廊道功能组团和核心节点生态格局总体脉络,依据生态优先原则,依托“一环一廊一轴四心五节点”规划思路,以保护区沿周景观控制环、环江水系生态廊道、古亭山森林生态地、莲花大道山系森林风貌景观轴肌理结构,形成城中区整体生态系统框架结构,如图4 所示。
图4 柳州市莲花山保护区林相景观改造框架结构
3.3 规划原则
总体原则为森林生态资源优先保护,桉树林与脆弱林地同步改造,生态可持续和森林游憩共享共建、协同推进。
建设原则为发挥莲花山片区和古亭山片区森林用地空间优势,打造“山、水、田、园、林、路”的多基质、多维度时空聚集区,突出莲花山整体生态功能,彰显山水景色和森林文化的传承。
实施原则为合理规划,筛选改造节点,确定生态修复技术,分清林权,理顺核心区、控制区桉树林问题,增补乡村生态湿地建设与石山生态修复,保证点、线、面均考虑到,并形成林木景观序列及生态游憩斑块。
4 改造方法
4.1 生态修复方法
1)生物修复方法。运用造林模式改造既有林分,使景观更丰富,林分更稳定,功能更加突出。如速生桉林采伐后不再留萌成林和原址种植桉树,而是选择其他树种进行造林。
2)自然修复方法。针对石山次生杂灌、悬壁陡地、原有森林天窗地等特殊地块,通过自然更新方式修复,以自然播种、萌芽的形式实现坡面壁面绿化覆盖。
3)工程修复方法。部分石山破损面因条件所限难以通过自然方式修复,需要采用工程手段进行人工干预,如洪水冲刷的河岸、崩塌的石山坡面、塘库湖堤、路沿路肩护坡、建筑场地塌方点等。
4)综合修复方法。即生物方式与工程手段综合运用。如石山坡脚接道路处开完沟后,沿山一侧建种植平台,在平台上种植爬山虎、蟛蜞菊、野生葛藤等护坡植物;石山悬壁式崩塌面,因水土保持能力差,需通过工程技术加固钢网进行壁面稳定,再用植生袋进行后续种植。湿地沿水际生态种植时,先在水际坡岸砌筑种植坑槽,再于坑槽种植芦苇、水草等水生挺水植物。
4.2 林相营建模式
林相建造模式指造林后林相群落构成特征,一般按照林木结构进行设计,如常见的单纯林、混交林、四旁林等。纯林结构简单,林木单一,林木排列规范,林冠整齐,整体森林风貌及风景度不高,生态效益略低。混交林结构较复杂,群落植被较多,林冠有起伏,色彩也常有斑块变化,稳定的混交林风景度较高,生态效益较好,森林游憩条件高[8-10]。
1)纯林营建模式。按照单纯林分建植,主要选择树种为樟树、枫香、乌桕、格木、广西油杉、广西木莲、荷木、黄花梨、马褂木、罗汉松、红豆杉、红锥、稠木、大叶栎、马尾松、南竹(毛竹)、八角、银杏、麻栎、紫花泡桐、铁冬青、火力楠、米老排、甜槠、八角枫、红枫、梧桐、台湾相思、拐枣、喜树、西南桦、任豆、榆树、朴树、黄连木、构树、香椿、福建柏、菜豆树、紫弹树、千年桐、无患子等。纯林根据不同的立地条件采用的种植密度为1 110~1 650 株/hm2,种植规格为2 m×3 m 或3 m×3 m。
2)混交林营建模式。按照造林地情况采用行间、块状、星状、带状等不同的混交方法营造(图5),建立生态层次丰富,多种树种混生共荣的风景式森林群落。可选用松阔混交(如马尾松+樟树、马尾松+壳斗科树种)、阔阔混交(如枫香+香椿、黄连木+榆树+假萍婆)、阔杂混交(如枫香、樟树+杂木、野蕉)、阔藤混交(如枫香+扁藤+苦藤+大叶绿萝)。混交林营建先确定主干树种再选配配套树种,最后确定混交方式、混交比及种植密度。其中,树种混交比多采用5∶5、6∶4 或7∶3 等,种植密度为1 650 株/hm2。
图5 种植混交模式
3)石山修复模式。保护区内分布有石破损地、留荒地,主要位于古亭山片区东面及西南向,现状多为天然杂木林,少部分陡坡崩塌地、破损地、石穴地、悬壁。营建方法是选择适生的植物,按点、线、块进行设计,采取的技术方法有以下几种。
①路沿护坡护脚种植修复,选择象草、类芦、葛藤、蟛蜞菊、山毛豆、爬山虎等植物沿石山脚路侧排水沟种植,使其沿石墙向上生长从而保护坡面。该方法适用于石山坡面不太陡峭的区域,种植时可随坡脚沟择缝配置,也可先沿沟侧建山石式种植池,再在池内配种植物。在石山壁面上已分布有杂木林的地方,可增补种植绿化植物,如夹竹桃、青竹、双荚决明等。
②石山坡面风景式种植修复,选择石山树种如喜树、西南桦、任豆、榆树、朴树、黄连木、野柿子、贵州石楠、假萍婆、构树、光皮梾木、青冈、香椿、福建柏、菜豆树、紫弹树、千年桐、无患子等进行造林。造林环境因石山坡地或石缝有差异,种植规格比较灵活,种植密度常为900~1 350 株/hm2。
③陡壁石崖生态修复方法,这类破损地、崩塌地修复比较困难,需要配合工程措施综合治理。常用方法有两种,对于崩塌面积不大、石间有土缝或留土斑块的坡面,可于坡底至坡顶面用钢网或者铁网加固,在网上再加一层铁丝筛网,然后于坡脚设置种植坑,并种植藤本植物(如野生葛藤、爬山虎),如图6所示。对于石山陡壁陡坡、采石场未修复地、崩坡风化严重坡面等,可对石壁石崖打铆钉,同时焊接加固铁条形成护崖骨架,然后逐级设置植生袋放置层,再于植生袋中配种植物。植生袋植物可选用狗牙根、竹节草、假俭草、蟛蜞菊、葛藤、地花生、皱果崖豆藤、麻藤等。
图6 陡壁石崖生态修复方法
4)湿地营建模式。保护区水体规模有限,主要分布在环江村、柳东村,以原始池塘为基质,水体环境较差,没有形成湿地生态系统。进行改造时,可利用原生基本水塘框架通过人工围合形成一定水系面积的乡村型散块湿地。具体方法:结合乡村生态休闲发展,利用工程手段将水塘改造成自然流畅的水际空间,在水体沿周塘坝种植湿地树种,如重阳木、水蒲桃、海南蒲桃、无患子、乌桕、勒竹、柿子、枫杨、河柳等,配套种植芦苇、水草、荷花、水生美人蕉等,如图7 所示。
图7 生态湿地植物配置模式
5 小结
绿色生态已逐渐成为区域投资软环境,是地方经济发展的财富、优势、潜力、品牌和责任。致力于打造生态宜居城市的柳州市,营建好沿江绿色保护走廊,建设城市森林绿域,是城市的“窗口和名片”。实施柳州市莲花山保护区森林林相生态修复景观改造工程,统筹城乡林种优化与园林绿化齐推进,是加强城市生态建设,创造良好人居环境,弘扬城市绿色文明,促进人与自然和谐的重要载体。
随着柳州市工业化和城镇化快速发展,城市布局进一步扩大,城市生态环境保护和经济发展的矛盾越来越突出,市民居所生态安全任务更加艰巨。森林是“吸碳器”“储碳库”,实施保护区林相改造项目,对核心区和控制区速生桉树林进行调整,改善石山破损地块绿化效果,丰富乡村生态湿地功能,增加稳定的森林生态群落,有利于发挥森林在固碳减排、应对气候变化、优化人居环境等方面的功能,有利于巩固全市现有生态建设成果,进一步改善城乡生态环境,减少各类生态灾害,使柳州市的山更绿、水更清、空气更清新,绿色品牌优势更显著,从而增强城市核心竞争力。