曾 珍,肖前刚,杨科,谢文娟,姜丽琼,李文俊,廖兴勇,张达江,冯 毅
(成都市农林科学院林业研究所,成都 温江 611130)
龙泉山是成都市重要的东部生态屏障,也是重要的生态文明建设的生态旅游发展带,但生态植被及生态功能严重退化。同时,“5·12”地震造成了成都市龙门山脉一线的森林生态环境的严重破坏,为遏止龙泉山区域生态恶化,恢复生态植被,2008年成都市委、政府决定用5年时间快速绿化龙泉山脉3.33万hm2,尽快恢复该区域生态植被,发展生态产业,建设生态文明,保障生态安全。根据龙泉山植被和林业发展现状,开展龙泉山植被快速恢复树种选择研究,选育出适宜龙泉山植被恢复的树种,实现科技兴林、科技富林、科技强林的林业发展目标。
龙泉山脉位于四川盆地西部,呈南北走向。龙泉山脉是岷江与沱江两大水系的分水岭,也是成都平原与盆中丘陵的自然分界线。其中成都段涉及金堂、青白江、龙泉驿、双流、新津、新都,最高海拔1 051 m。
成都市龙泉山区域年均气温16℃,年降水量920 mm,降水季节分配不均,主要集中在7月、8月份,11月至次年4月干旱少雨。易发生冬干春旱,春旱、伏旱常有发生,对冬春造林产生较大影响,造成成活后还可能遇到伏旱的危害;虽然区域内河流众多,但无法自流灌溉或引流灌溉,在干旱严重的季节,农业生产用水和生活用水都土无法保障。该区域土壤绝大部分为碱性紫色土,其石砾含量较高,土地层瘦薄,保水保肥力差;浅丘地区,土壤以中性偏酸的黄壤为主。
主要采用典型调查方法对龙泉山脉现有植被状况进行调查、分析,研究龙泉山脉植被存在问题及植被恢复的主要限制因子。
根据对现状调查,初选出适合龙泉山植被快速恢复的树种,进行区域生长试验,采用加权叠加评价法进行比较分析,最终确定最适合的树种。
本次评价选用耐瘠薄能力、耐旱能力、生长势、抗病虫害能力、经济价值、生态价值、老百姓喜爱程度、改善土壤能力、观赏价值、是否是优势种10 项评价指标(见表1)。
采用加权叠加法将单因子评价结果进行叠加,按计算结果大小排列,计算公式为:
式中 Si——综合评价值;
i——评价因子编号;
K——评价指标;
n——影响i 评价指标的因子总数;
Wk——K 指标的权值,且W1+W2+… +Wk=1;
表1 树种定性评价指标权重及评分标准
Bki——评价因子为i 的第K个评价指标的评价分值。
通过对比分析法,筛选出优良造林模式。
3.1.1 树种结构单一,林分质量差
龙泉山脉用材树种有柏木、桤木、马尾松、青冈、桉树、千丈、香樟、楠木、女贞、银杏、刺槐、合欢、榆树、枫杨和近年人工栽植的湿地松、火炬松、露丝柏(墨西哥柏)、意大利杨树等;经济树种主要有油桐、乌桕、核桃、桑树、桃、梨、柑桔、苹果、枇杷、樱桃、李、杏、枣等;竹类主要有慈竹、斑竹、硬头黄竹、金竹等。其中,近年造林以柏木、桤木、巨桉等用材林及枇杷、桃、柑橘等经济林为主,多为纯林,林种结构不合理,落叶经济林比例偏大,使森林的整体生态效益不高;林分质量差,树势弱,植被覆盖度低,树种单一,层次单调,低效、低产林较多,调节气候和保持水土等生态功能较弱。
部分区域的桤木、青冈等树木已枯死,不少区域岩石裸露,存在大量林窗。
3.2.2 人为干扰大,生态环境恶化
由于追求较高的经济利益,频繁耕作林下土壤,连续破坏地表植被,造成较严重的水土流失。再加上龙泉山脉自然条件差,灾害的发生次数增多,强度增强,干旱、冰雹、霜冻等灾害时有发生,生产用水困难。野生动植物稀少,动植物平衡破坏严重,病虫害发生频繁,农药及肥料的使用量逐年增加,造成生态失衡,环境污染加重。
3.2.1 树种选择原则
(1)因地制宜,适地适树
龙泉山脉干旱少雨、土壤贫瘠、人为干扰严重,在树种选择时须明确各树种的生态特性和生态适应幅度,依据立地条件和灾害特点选择主要造林树种。适地适树原则是造林成功的首要前提,是树种选择的主要原则。
(2)乡土树种为主,适当引进外来树种
乡土树种适应性强,造林成活率高,应作为植被恢复的主要造林树种。同时,适当引进外来树种,进行多树种混交,不仅有利于对环境资源的充分利用,增加生物多样性能,增强林分结构稳定性的稳定性,增强系统抗干扰能力和生态防护功能,而且能够克服单一树种容易遭受病虫危害、防护林衰老急剧的缺陷。
(3)速生树种与慢生树种相结合,充分考虑树种的成熟龄
尽早和尽快恢复龙泉山植被,是改善成都地区生态环境、提高龙泉山脉人民收入的迫切要求。但延长生态林寿命,避免单一树种同时衰老则是增强生态功能、减少资金投入的有效途径。一般而言,速生树种成林快,生态效益发挥早,但树种寿命短,衰老快;慢生树种虽然见效慢,但寿命长,防护成熟龄晚,后期防护效果好,效益持久。因此,在进行树种选择时必须速生树种与慢生树种的合理搭配,充分考虑各树种的生长特性与防护成熟龄。
(4)生态效益为主,兼顾经济效益
龙泉山脉老百姓主要靠山上种植谋生,如果只注重生态发展而不产生经济效益,会对林农生活造生很大影响,因此,还绿重在治本,在树种选择上既要利于生态恢复,更要适合当地农户发展经济,从根本上改变“越垦越穷、越穷越垦”的恶性循环。
3.2.2 初选树种
根据以上原则,结合龙泉山实际,初选树种有:香樟、核桃、青花椒、尾巨桉、油橄榄、竹柳、毛叶山桐子、湿地松、大叶速生槐、窄冠刺槐、马褂木、元宝枫等。
3.2.3 初选树种生长状况观测
从2010年初至今,连续3 a 对12个树种进行了生长生长状况观测,其生长势如表2 所示。
3.2.4 初选树种综合评价
根据树种评价指标评分标准对测试树种进行了单因子评分,其评分结果如表3 所示。
表2 测试树种生长状况观测表
表3 测试树种各项指标得分表
采用加权叠加法进行计算,计算结果见表4。
表4 测试树种综合得分表
按综合评分值大小排序为:香樟>油橄榄>青花椒>核桃>湿地松>尾巨桉>元宝枫>马褂木>竹柳>毛叶山桐子>窄冠刺槐>大叶速生槐。
3.2.5 树种选择结果
根据以上评价,最终选出分值高的前6个树种,分别为香樟、油橄榄、青花椒、核桃、湿地松、尾巨桉作为龙泉山脉植被快速恢复的优良树种。
3.3.1 样地调查
选择7 类造林模式(样地)对乔木纯林、混交林、乔灌草配置等进行比较研究,调查其物种数、乔木郁闭度、地被盖度、优势树种生长势等生态指标及产生的生态效益和经济效益,详见表5。
表5 不同配置模式群落状况调查表
3.3.2 种植模式选择结果
通过对各样地的比较,分析得出乔木混交(速生树种+慢生树种)模式生长势较好,且生态效益好,即:模式Ⅰ(巨桉+香樟)、模式Ⅱ(竹柳+湿地松)等;乔木地被配置(经济树种+矮杆作物)模式生长势较好,经济效益好,即:模式Ⅳ(核桃+ 花生)、模式Ⅵ(油橄榄+紫花苜蓿)等。
(1)在龙泉山植被快速绿化的树种选择中,香樟、青花椒、核桃、尾巨桉等树种在龙泉山植被恢复中产生了明显的生态、经济效益,值得大力推广;而其他诸如油橄榄、湿地松等新引进树种,也是较优良的快速绿化树种亦值得推广。
(2)龙泉山植被快速恢复造林模式以模式Ⅰ(巨桉+香樟)、模式Ⅱ(竹柳+湿地松)、模式Ⅳ(核桃+花生)、模式Ⅵ(油橄榄+紫花苜蓿)为佳。
(3)由于加权叠加法的应用存在其局限性,其结果是粗略的方案选择,对于有较高定量要求的决策问题,单纯应用此法是不足的。同时对于评价因子及其权重设置的人为主观判断、选择和偏好对结果存在一定的影响,因而在决策中应与其他决策方法结合。
(4)可应用于龙泉山脉植被快速恢复的树种尚有很多,本文仅针对以上12种进行了研究比较,对于其他树种还有待于进一步研究。
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