汶川堡子关植被恢复与景观建设技术

2011-08-15 00:43陈安全张小平邓东周鄢武先干少雄
四川林业科技 2011年6期
关键词:河谷灌木坡面

陈安全,黄 斌,张小平,邓东周,鄢武先,干少雄

(1.四川省林业科学研究院,四川 成都 610081;2.汶川县林业局,四川 汶川 623000)

1 概况

堡子关位于汶川县城北面威州镇,岷江与杂谷脑河交汇处。东经 103°28'53″~ 103°35'11″,北纬31°45'53″~31°28'53″之间。最高海拔1 742.9 m,最低海拔1 327.7 m。总体上,地势陡峭,南低北高。属暖温带大陆性半干旱季风气候区,属干热干旱河谷。光能资源较为丰富,春夏多于秋冬,气温水平差异小,垂直差异显著,降水时空分布不均,水平(南北)差异极大,垂直差异较小。土壤为燥褐土,土壤表层为淡色腐殖质表层,B层有一定粘化,呈黄棕色(7.5YR4/4);Bt/A>1.2,全剖面石灰质反应强烈,pH为7.0~8.0。5·12特大地震,造成地表土层更为疏松,结构不稳定。区域水资源匮乏,而且地处风口,水分蒸发量大。区域全为林地,保留少量的刺槐、桉树、岷江柏和杂灌。

堡子关与汶川县行政中心一江之隔,通过植被恢复和景观建设能为市民提供一个休闲、健身、游憩的场所,打造成为县城北面的城市背景,故其景观地位显而易见,同时亦是干旱河谷植被恢复的一个重要典范。

2 前期调查

2.1 地块区划及现状调查

根据不同的立地条件和实施的难易程度将其划分21个地块,按土层厚度、坡度和受损程度等因子划分为10个地块(立地)类型。根据各地块立地特征差异、地震引起的林地受损情况,采用罗盘仪面积实测与GPS拐点坐标定位法确定地块边界。同时深入到每个地块调查其海拔、地类、地貌、坡度、坡位、坡向、土壤状况(土壤类型、土层厚度、石砾含量、土壤结构与肥力、土壤水分)、植被(乔、灌、竹、草、地被、攀缘植物)、地震受损程度、坡体稳定性等,同时调查区域社区的社会经济情况。

2.2 调查方法

地块立地条件调查采用现地踏勘,海拔用GPS结合地形图调查,现地实测坡度,现地钢围尺量取土壤厚度,其它立地因子在现地结合地形图确定。植被因子调查采用小样方进行调查,主要调查内容包括树种、高度、郁闭度、灌木(草本)盖度,幼苗、幼树名称、高度、植株保存情况、每hm2株数、分布情况等。

地块面积求算:用AutoCAD软件求算。

3 技术方案

3.1 技术措施

不同的地块类型,结合树(灌、草)种生物学、生态学特性设计相应的技术措施。各地块类型特征及相应的技术措施为:

(1)裸岩陡坎

该类型地块特征为:岩石表面完全裸露,坡坎乱石参差不齐,坡度60°~70°,水湿条件极差,基本无植物生长。主要采用砌筑种植槽或树池,种植观花灌木、藤蔓的措施。

(2)风化边坡

该类型为风化型裸岩区,坡面破碎,坡度50°~60°,水湿条件差,有零星耐旱草本生长。采用厚层基质喷播植草技术。厚层基质喷播植草基层材料厚度8 cm~10 cm,格栅网为14#渡锌铁丝网,网孔尺寸8 cm×8 cm,锚杆长45 cm~60 cm(Ф12)。

(3)中薄土层斜缓坡

该类型土壤、水湿条件相对较好,坡度较缓,一般坡度15°~35°,土层厚度15 cm~30 cm。选用大叶女贞(Ligustrun lucidumAit)、辐射松(Pinups radiate)、岷江柏(Cupressus chenggianaS.Y.Hu)等常绿树种和樱花(Prunus serrulata)、山杏(Siberian Apricot)等落叶树种,营建“春季繁花似锦、夏季绿树成荫、秋季红叶满山、冬季松柏挺立”生态景观林。乔木、灌木原则上实行行带状配置,常绿树种与落叶树种相间配置,同时兼顾观花、观叶的景观异质性。

(4)道路挖方坡面

该类型为G213线道路施工时挖方后留下的创面,坡度60°~70°,已挂网,无绿化种植条件。此类型技术方案同风化边坡。

党的十八大以来,江西始终把生态文明建设作为重要民生工程,健全教育宣传机制,培育生态环保意识,倡导绿色消费、低碳生活,初步形成生态文明理念广泛认同、生态文明建设广泛参与、生态文明成果广泛共享的良好局面。

(5)滑坡松散坡面

该类型为地震造成山体松动,或上部山体滑坡散落物堆积而成,坡面土石混合,结构疏松,坡体稳定性较差,遇强降雨极易形成泥石流,水土流失严重。此类型采取边坡砌坎加固、植生袋种植技术。沿等高线水平带状清理松散渣石,在实土上就近取材进行浆砌石筑坎,坎体高1.2 m~1.5 m,地面高40 cm~60 cm,上平面宽40 cm,在坎上侧堆砌植生袋2层2带,在植生袋上种植灌草。植生袋宽度约60 cm,厚度50 cm,带间距15 m,植生袋带间带状种植中等规格乔木,乔木间成带种植灌木。

(6)滑坡裸岩

该类型为地震造成坡体表层滑坡后形成的裸露坡面,多为岩石裸露或少量泥夹石裸露坡面。坡度35°~60°,无土层或少量风化物,坡体结构较稳定。此类型采取在裸岩四周种植藤蔓或泥夹石处打穴客土种植小乔木、灌木等方式进行绿化。依地形条件不规则种植,注重常绿、落叶搭配,乔木平均株行距2 m×1.5 m,灌木1 m×1.5 m,藤本间距60 cm。

(7)河岸石质台地

该类型位于G213公路旁,山体下缘,与原县政府隔江相望,故地理位置很重要。地势较为平坦,种植条件较好。此类型采用在地块外侧滨河旁砌筑防护堤,种植乔灌木及地被植物的方式,打造成绿点。乔木树种选用二球悬铃木(Platanus×acerifolia(Ait.)Willd)、阿根廷柳(Salix argentinensis)、雪松(Cedrus deodera)、枫杨(Pterocarya stenopt)等;灌木选用月季、迎春和尖叶木樨榄(Olea cuspidataWall);下层种植岷江百合(Lilium regaleWilson),撒播高羊茅、狗牙根等混播草种。

(8)薄土层陡坡

该类型土壤、水湿条件较差,坡度较陡,一般坡度20°~45°,土层厚度15 cm ~20 cm,有稀疏树木好草本植物分布。此类型采用中等规格乔木和灌木营建成生态景观林。乔木选用大叶女贞、辐射松、岷江柏等常绿树种和甜樱桃、山杏等落叶树种,行带状配置,相间配置,同时应注重观花、观叶树种的搭配,以确保坡面总体景观效果和景观季相变化;下层灌木选用小叶锦鸡儿(Caragana microphyliaLam.)和白刺花(Sophora davidii);藤本选用美国地锦(Parthenocissus),栽植于陡坡陡坎和岩石裸露地段的四周,采用见缝插针方式进行种植。

该类型地势都较陡峭(大多位于坡体的上缘),坡度为40°~65°,土层瘠薄,一般10 cm左右,有少量原生矮灌木和草本植物。在原有灌草的基础上,选用辐射松、岷江柏等常绿树种,红枫、白刺花等灌木相间配置,乔木、灌木原则上依据地形和土壤条件不规则块状配置,以确保坡面总体景观效果和四季景观变化。藤本栽植于陡坡陡坎和岩石裸露地段的四周,采用见缝插针方式进行种植。

(10)极薄土层急陡坡

此类型位于坡体顶部,海拔1 600 m以上,地势陡峭,坡度为50°~70°,土层瘠薄,一般10 cm以下,无原生乔灌木,仅有少量草本,水肥条件极差。在原有草被基础上,根据立地状况小块状种植白刺花、小叶锦鸡儿和黄花槐等灌木,并撒播混播草种方式进行植被恢复,以增加植被盖度,形成一定植物景观。

3.2 施肥

乔木、灌木、藤本种植及灌草种撒播后,应进行必要的林地施肥,以促进植物健康生长。乔木、灌木、藤本种植前应施基肥,种植后于当年8月和第2年、第3年的7月~8月追肥3次,草本种植只施追肥。基肥种类以复合肥为主,但尽可能施用有机肥,追肥为尿素或尿素+过磷酸钙。

4 关键环节

通过对区域本底调查和技术分析得出,该区域植被恢复和景观建设的成败取决于4个关键性的技术环节:灌溉水源、客土来源、种植穴回填和种苗来源。

4.1 灌溉水源

堡子关地处干旱河谷,又处于迎风口,风力较大,水蒸发作用强,年降雨量又小,不足550 mm,水源和灌溉设施的设计与建设在此成为了至关重要的条件,也是该区域多年造林绿化成效甚微的关键原因。给水系统包括水源收集、处理系统、输水管网系统和绿化灌溉给水系统等方面的内容。

4.2 客土来源

区域内土层瘠薄,肥力差,因此种植土是植被恢复能否成功的第2大制约因素。壤土是植物种植穴和坡面植草最主要的土壤,要求结构疏松,肥力中等以上,有机质含量2%以上,石砾含量低于3%。肥力较低的壤土应通过掺入磷肥、腐熟有机肥或饼肥等方式进行改良。由于客土量较大,需多点取土,原则上土源点应在10 km范围内选取。

4.3 种植穴回填

种植穴开挖后,应及时验收并立即回填,以减少土壤水分损失。原则上所有种植穴均应使用经验收合格的客土回填。为增强种植穴保水能力,需首先在种植穴底部回填一层(10 cm~15 cm)粘土,粘土回填后再回填壤土,壤土厚度30 cm以上,最后再回填腐殖土于种植穴表面,回填土中粘土、壤土、腐殖土比例大致为 3∶6∶1。

4.4 种苗来源

堡子关植被恢复与景观建设是汶川县地震灾后重建的重要内容之一,是汶川县城周边区域植被恢复和景观建设成效的重要展示窗口,因此对种苗要求极高。为确保种苗质量和栽植成效,种苗产地应四川省内为宜,并优先选用阿坝州境内和成都市周边的种苗资源。同时,在植物品种设计应考虑1个~2个备选树种。

5 讨论

在干旱河谷植被恢复的实施和研究中,还需要着重考虑以下几个方面:①根据干旱河谷气候干燥水分不足的特殊环境背景条件,结合植物的生物生态学特性,植物选择上既要注重对乡土树种的选择,也注意从其它相似地区引种栽培,同时也要考虑备选树种;②加大对干旱河谷植被恢复模式的研究,建立不断与环境协调的动态模式。人工建立植被恢复模式应与干旱河谷不同段位目前的演替阶段相适应,植被恢复不同阶段的结构模式也应当不断加以优化调控;③发挥科技作用,加大现有科技成果和实用技术的推广应用力度,通过各类技术在生产中的集成和组装配套,提高恢复重建质量;④积极引进、采纳、应用国内外先进的生态恢复措施,做好技术咨询和服务;⑤组织专门技术力量,围绕生态修复的重点和难点进行攻关。

干旱河谷植被恢复受自然地理条件和人为因素的制约,自然因素起着根本的制约作用。总之,我们应尊重干旱河谷的自然规律,采用人工生物措施与工程措施相结合,在保护原生植被的前提下,根据不同立地条件选择不同的营建模式。植被恢复设计和施工都应从各个技术环节进行分析、研究,编制科学、合理、行之有效的技术方案。本文仅仅就汶川堡子关进行了分析阐述,不能一点盖全,故对干旱河谷植被恢复技术研究还有待深入。

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