论水土流失综合治理中植被自然修复的可行性

2013-05-24 02:38王东生
中国水土保持 2013年3期
关键词:林分水土保持植被

王东生

(衡东县水土保持局,湖南 衡东 421400)

植被减少是导致水土流失加剧及生态环境恶化的主要原因,如何尽快恢复植被是控制水土流失、改善生态环境、恢复自然景观的重大课题。加速植被建设进程无外乎两条途径:一是大力营造人工植被,二是依靠植被自然修复功能恢复植被。

当前,湘中南低山丘陵区水土流失依然十分严重,生态环境呈现出局部改善、总体恶化的态势,且有愈演愈烈的趋势。在水土流失严重地区,完全依靠人为措施在短时期内难以达到控制或减少水土流失的目的;而不合理的人为活动,又会使现有植被退化,生态环境恶化;此外,国家财力、物力有限,不可能全面营造人工植被。因此,实行植被自然修复,依靠植被自然修复能力,创造适应植被生长繁衍的生存空间,增加植被覆盖率,控制水土流失,符合这一地区生态环境改善的客观需要,是一项行之有效的重大战略性措施。

1 实施植被自然修复的可行性

湘中南低山丘陵区雨水充沛、热量充足、土质较好、天然植物种类繁多,大部分地区植被恢复较易,只要实施植被自然修复工程,改善灌草植被生长繁衍环境,减少人畜危害,就能够加快植被建设,减少水土流失。

1.1 自然修复符合植被自然演替规律

科学研究表明,自然植被是一个有其自身演替规律并具有强烈再生能力的实体。当环境条件适宜时,它能够实现由裸露地向草地—灌丛—森林演替;当其遭受外力破坏时,即环境条件恶化时,就会逆向演替,即由森林向灌丛—草丛—裸地演替。

影响植物生长的环境因子有光、热、水、气、土等。土壤是植物生长的载体和无机营养源,植物的有机活动可以改良土壤,植物对土壤的覆盖和固定作用可以减少水土流失。光、热、水、气是气候的构成因子和植物能量生产有机过程中必不可少的因子。光、热、水、气、土在地球的不同位置其组合是不同的,这就构成了气象学上所说的气候带和自然地理小生境;而自然气候带和自然地理小生境几乎是相对稳定不变的。环境对生长的植物进行适应性选择,适应该环境条件的植物就能够繁衍、进化,不适应的就被淘汰。灌草是形成森林的先驱,其种类繁多、适应性强且分布广泛,在森林植被组成中占据重要的地位。通过对封育多年的林分调查得知,在红壤土中恢复森林时,首先出现的总是耐瘠薄的蕨类、铁芒萁、冬茅、杜鹃、桎木等灌草植物,当这些植物在此长期定居生长,使土壤的立地条件有了较大改善后,才出现栎类、枫香、马尾松等乔灌木植物;特别是在紫色砂页岩发育的紫色土中,经过人工恢复的林分树种种类简单,只是柏树或乌桕或刺槐等单一树种,结构也不稳定,而通过封育措施恢复的林分树种多样,出现乌桕、刺槐、盐肤木甚至油茶、松树、桎木等多树种混交林,林分组成复杂,结构稳定。因此,在生态建设中,植被自然修复符合植被自然演替规律。

1.2 植被自然修复我国自古就有,法律亦有明文规定《荀子·王制》上载有:“草木荣华滋硕之时,则斧

斤不入山林,不夭其生,不绝其长也。”又说:“斩伐养长不失其时,故山林不童,而百姓有余材也。”《孟子·梁惠王上》曰:“斧斤以时入山林,材木不可胜用也。”千百年来,天然林或天然次生林就是靠母树下种和根茎萌蘖占据着陆地生态系统的主体地位,而我国劳动人民自古以来就有禁山令等乡规民约。

我国于1957年发布了《中华人民共和国水土保持暂行纲要》,1982年颁布实施《水土保持工作条例》,1991年6月29日颁布实施《中华人民共和国水土保持法》,2011年3月1日实施修订后的水土保持法。修订后的水土保持法更加强调各级地方人民政府应当根据当地情况,组织农业集体经济组织和国营农、林、牧场,种植薪炭林和饲草、绿肥植物,有计划地进行封禁抚育、轮封轮牧、植树种草、恢复植被,禁止毁林开荒、烧山开荒和在陡坡地、干旱地区铲草皮、挖树兜。由此可见,植被自然修复,在我国自古就有,也是法律规定的水土保持措施。

1.3 自然修复可快速减少水土流失、改善生态环境

自然植被遭到破坏是造成水土流失加剧的主要原因,也是生态环境恶化的祸根。衡东县多年来实行植被自然修复工程的实践表明,自然修复能迅速增加地表灌草植被,减轻地表径流冲刷,有效地拦蓄径流泥沙,使水土流失严重状况得到有效遏制。

金花港小流域是湖南省第一条通过部颁小流域综合治理验收标准的小流域。该流域经过治理,植被覆盖率由治理前的31%(1980年),提高到治理竣工验收时的63%(1984年),2008年3月调查时为78.5%,调查情况见表1。

表1 金花港小流域植被覆盖率变化情况

自然修复形成的林分抗逆性强、病虫害少、林木生长旺盛,四季常青,鸟语花香。通过对金花港、白莲港等小流域治理前后形成的林分进行抽样调查,发现20世纪80年代以前,因铲草皮、向荒山要粮、人造小平原而形成的抛荒山地,经过多年封育以后,植物群落由过度人为干扰时期的零星马尾松+马鞭草+铁芒萁+蕨类,逐渐向栎类树种+枫香+鱼鳞木+桎木+马尾松+冬茅群落转化,现在林分为乔灌草混交林,主要树种有马尾松、木荷、枫香、苦槠、石栎、白栎和椤木等,组成树种之间相互调节对阳光、水分和养分的需求,树种繁多且稳定。

大力提倡和开展植被自然修复工程,能为鸟兽昆虫提供良好的栖息和繁殖环境,提高林分抗御病虫害的能力。自然修复而形成的林分大多为混交林,不仅能增加植被覆盖,改善生态环境,而且其抗逆性较人工林强,能减少自然灾害。2001年衡东县发生大面积马尾松虫灾,全县成片的马尾松林受灾后似大火烧过,地面一片枯黄,受灾树木多数干枯死亡,活着的松树每年需要施放大量的农药,已经成为严重的生态问题。然而紧邻虫灾区的经过综合治理的金花港、白莲港等小流域,山林郁郁葱葱、一片生机。

调查得知,经过封育恢复的林分,其森林害虫天敌的数量比未封禁区增长6.1倍,山林虫株率下降72%,虫口密度下降78%。

1.4 植被自然修复能够提高林地的土壤肥力,提高水保工程效益

自然修复形成的林分单位面积活立木蓄积量比同龄人工林平均增加1/3,野果、药材等林副产品数量及飞禽走兽增多,而其中最大的收益就是森林土壤的肥力及涵养水分养分的能力大大提高了。据测定,采取自然修复措施治理5年后林地土壤有机质含量比治理前提高141.2%,速效氮、磷、钾含量分别提高161.3%、41.7%、148.6%,全量氮、磷、钾含量也有很大提高(见表2)。

植被自然修复能够使土壤肥力提高,土壤持水量增加,暴雨时能延缓洪峰1 h以上,干旱时增加河道水量70%。在0—100cm深的土层内,土壤平均含水量提高了28.2%~42.7%。不实行封山育林而通过人工营造的林分针叶树多、阔叶树少,其枯枝落叶量少,且主要枯落物松针的分解速度十分缓慢,对改善土壤结构、提高土壤下渗率的作用不大,再加上南方汛期雨量多、降雨强度大、地表径流冲刷作用强烈,枯枝落叶不能有效地覆盖地表,阻挡径流对地表的冲刷,因此人工林大多出现“上绿下赤”、“空中绿,地面光”的现象,林分蓄水保土能力不强,缩短了各种水利水保工程的使用寿命。据调查,在没有采取综合治理的区域修筑的小型水利水保工程,设计水平为10年一遇,但平均寿命只有3~4年,有的甚至不到1年就不能正常发挥拦蓄作用了。

表2 土壤养分含量对比

1.5 重视植被自然修复,调整农业产业结构

植被自然修复是林业生产的一场革命,也是农业生产的一场革命。封禁治理、退耕还林和公益林建设就是要改变广种薄收的传统习惯,合理利用土地,走少种、优质、高产、集约经营的路子,实现农业生产现代化。实施自然修复,可调整农业产业结构,发展优势产业,增加农业生产的比较效益,实现农村经济持续稳定发展。

湘中南丘陵区开垦种植坡耕地是导致江河泥沙淤积的重要原因之一,因此必须按照党中央的统一部署,退耕陡坡耕地,从根本上改变愈穷愈垦、愈垦愈穷的恶性循环,把大部分荒山荒沟荒岭封禁起来。各项水土保持设施要保得住、巩固得好,首先必须解决群众当前的经济收益问题,不能因封禁、退耕而减少农民的眼前收入,降低农民的生活水平。当大范围的荒山荒沟荒岭实行封禁以后,就必须在坡度较平缓的低山、近村、靠水源的地方,发展经济林果,实行山水田林路综合治理,改善农业生产条件和农村生活环境,增加群众的经济收入,而在立地条件较差的退耕地上种植水保生态林草,为当地居民发展畜牧业打基础。

1.6 在当前社会经济状况下,实施植被自然修复是切实可行的水土保持措施

由于历史的和自然的原因,造成许多生态环境恶劣地区的社会经济相当落后,而治理水土流失的任务重且难度大。据衡东县土地详查资料,全县1980年有水土流失面积576.1km2,2001年为468.3km2,初步治理107.8km2,年均治理5.13km2。按此速度计算,要使全县水土流失面积得到初步治理,还需要90多年,这还不包括治理因不合理的人为活动和自然灾害等因素导致的新增水土流失地。一个县如此,推而广之,湘中南丘陵区乃至全国各地更是如此。

在此仅举一例:近几年实施的以粮代赈退耕还林工程,在生态建设方面收到了很好的成效,但退耕0.067 hm2(1亩)坡耕地补助粮食150kg、钱20元,退耕后营造0.067 hm2生态林还必须花种苗费30~50元,按现行价格计算,退耕还林第一年1 hm2费用至少在3000元以上,这其中还不包括幼林抚育管理费用,且3~5年后林地植被覆盖效果还不太明显;而在一般条件下,实行自然修复,1 hm2只需225元苗木补植费和每年30元的管护费,则5年时间1 hm2只需要375元的费用就可以见效且效果明显。因此,在我国辽阔的土地上,在当前社会经济条件下,面对我国严重的水土流失现实,要改变生态恶劣这一状况,国家的财力、物力还十分有限,不可能全部实行人工造林,只能因地制宜地采用相应的措施,而植被自然修复就可以用较少的投入,在较短的时间内恢复植被,控制或减少水土流失,改善生态环境。

2 重视植被自然修复,决不放松重点治理,二者有机地结合起来,共同提高植被覆盖率

某一地域植物群落的形成是植物体通过定居、生长、繁衍,由低级向高级逐步演替的生命过程。该地域的环境对植物群落演替的影响是通过生物的适应选择而起作用的,但是强大的环境因素的干扰,如人类过度的开发和污染物的侵入,则会抑制或终止群落进展演替过程;人工改善植物生存环境中的某个因子,则能促进或加速群落进展演替进程。因此,在人工植物群落建设中,整地、加强水肥管理等改善环境条件的措施很重要,对促进林草生长有很大的帮助。

人工林草植被建设也是一个植物群落的形成过程,可以从裸露地面开始建一个新的植物群落,也可以把一个已有的较低级的植物群落改造为一个高级的植物群落。人工植物群落的形成包括以下几个步骤:第一是立地条件分析。立地条件的分析是人工植物群落建设的基础。对环境条件较好的山地,可以采取植被自然修复等途径形成一个天然植物群落,随着植物群落与环境因子的相互作用,完全有可能恢复为森林植物群落;对于立地条件较差的山地,则必须采取人工参与下的植被修复,人为改善地面生存条件,如固定沙丘、修鱼鳞坑、修反坡梯田等等,以利植物定居。第二是植物种的选择。在建设初期应选择抗逆性强、适应性强的植物种类进行人工种植,随着这些低级植物的定居,土壤基质不断改良,再种植高级的植物种类,依次促进植物群落顺演和稳定发展。第三是遵循植物群落由低级向高级演替的自然规律,按照植物群落演替的时序,在不同的时期选择抗逆性强弱不同的植物品种进行人工种植,使植物的定居、生长、繁衍自然顺利完成,植物群落则会按照自然演替规律逐步形成。

加强小范围水土流失重点治理,既是大范围植被自然修复工程的配套需要,又是水土流失地区当前迫切需要解决的问题,只有二者结合起来才能真正把水土保持的社会效益、生态效益和经济效益结合起来,把生态建设与农村经济发展、农民群众脱贫致富结合起来,才能更好地调动广大群众投入生态建设的积极性。因此,在遵循植物群落演替自然规律的前提下,在水土流失严重区域开展人工林草植被建设是非常必要的,也是完全可以成功的,不能因提倡植被自然修复而忽视人工植树种草,必须把二者有机地结合起来,因地制宜地利用起来,才能共同提高植被覆盖率,使生态环境趋于平衡。

3 保证植被自然修复成功的有效措施

植被自然修复既是一项水土保持技术措施,又是一项涉及法律法规政策行为的管理手段,它不仅需要采取一系列相应的配套技术措施,而且需要制定有关的法规政策和乡规民约,只有这样才能真正起到它应有的作用。

3.1 制定切实可行的地方性法规和乡规民约

植被自然修复是一项系统工程,在水土保持诸措施中是不可或缺的,它不仅涉及修复区有关自然环境方面的水土保持业务和技术问题,也牵连到社会、经济、法律等一系列问题。实施植被自然修复在一个村、一个乡、一条30~50km2的小流域比较容易,但要在一个县或某个大流域实行就绝非易事。因此,在一个较大的区域范围内,在执行水土保持法这一前提条件下,应制定适宜于大江大河的切实可行的植被自然修复法规,只有这样才不会出现“你封禁,他放牧;你管护,他破坏”的局面。而在一个村、一个乡,又必须根据具体情况,制定出适合本村、本乡的操作性强且容易被人们接受的乡规民约。小范围实施成功,是保证大范围实施成功的基础。

3.2 制定规划,搞好设计,加强科技指导

应在全县国土资源综合利用规划的基础上,实地调查制定出植被自然修复规划。自然修复规划必须是在全面了解规划范围内自然概况、社会经济状况和现有植被情况的基础上进行的。

植被自然修复规划应包括自然修复实施范围、条件、经营目的、修复方式(如自然修复、人工参与下的修复等方式)、实施年限、采取的管理措施以及投资和效益分析等情况,以及植被自然修复后形成的植被类型等。在项目实施期间,应加强技术指导,及时解答群众提出的疑难问题,这样才能保证自然修复的顺利实施,达到预期的目的。

植被自然修复不仅仅是水土保持工作者和林业工作者的责任,还需要政府各部门和广大科技工作者加强领导、加强宣传、搞好规划设计和技术指导、精心组织实施,以保证自然修复的顺利进行。

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