拉萨河流域中下游河谷造林绿化自然适宜性分析

2017-04-05 04:32乔枫王祥福国家林业局西北林业调查规划设计院陕西西安710048
防护林科技 2017年6期
关键词:整地树种造林

乔枫,王祥福(国家林业局西北林业调查规划设计院,陕西 西安 710048)

拉萨河流域中下游河谷造林绿化自然适宜性分析

乔枫,王祥福
(国家林业局西北林业调查规划设计院,陕西 西安 710048)

从气候、水文、地形、土壤和植被5个方面对拉萨河流域中下游地区造林绿化的适宜性进行了分析,并针对不同区域提出了造林模式。结果表明:该区域海拔4 500 m以下的河谷、麓原和阶台地的自然气候满足林木生长所需的热量要求,结合人工措施进行提水灌溉、客土栽植等人工措施,可开展造林绿化工程,进行生态建设。

拉萨河流域中下游;造林绿化;自然适宜性;造林模式

拉萨市地处西藏高原中部雅鲁藏布江支流拉萨河的中下游,是世界知名的旅游城市,也是西藏高原人类活动影响最显著和最深刻的地区,生态环境脆弱。在《西部大开发“十二五”规划》中拉萨市属重点经济区和农产品开发区,在《长江流域防护林体系建设三期工程规划》中属江源高原高山生态保护水源涵养治理区,在《生态安全屏障》中属雅鲁藏布江中游宽谷土地沙化和水土流失控制及经济重点发展亚区,生态区位非常重要,生态环境状况对推进西藏跨越式发展具有重要的意义。

1 气候

拉萨河中下游河谷地区年均温7.5 ℃,全年日照时数3 021.6 h,日照百分率为69%,年太阳总辐射量大于7 600 MJm-2,较我国东部同纬度地区辐射总量大1倍左右。太阳总辐射量的年际变化不大,平均相对变率仅4.2%。

该区热量较内地暖温带偏低,限制了暖温带的一些树种在此分布。拉萨年均温与呼和浩特十分接近,最热月平均气温和≥10 ℃积温均小于呼和浩特地区(22.2 ℃和2 735.3 ℃),而最冷月平均气温、绝对最低温度却比呼和浩特高出6~9 ℃之多(-13.7 ℃和-32.8 ℃)。说明在具有相似的年平均气温的条件下,高原地区越冬的热量条件要比北方平原地区优越[1]。虽然拉萨地区的积温较低,但是由于在拉萨通常很少出现超过植物生理适应范围的高温,所以积温的有效性较大。同时该地区冬季日照时数多,一定程度上弥补了低温对林木生长的不良影响,进而为各种树木的越冬创造了有利的条件。因此,由于高原特殊的热量条件,使得4 500 m以下地带的热量条件可以满足林木生长所需的热量要求。

2 水资源

该区域年降水量仅为443.6 mm, 6—9月的降水量占总量的90%,持续日数17~34 d,总降水量100~230 mm;最长连续无降水时段大于80 d,出现在晚秋到初春的少雨时段;夜雨率达80%以上;相对湿度48%,湿润系数0.3~0.4;日降水量≥0.1 mm的年平均日数在100 d左右。年蒸发量高达2 198.7 mm,为降水量的5~6倍。干季(10月至翌年5月)长达8个月,湿季(6—9月)仅为4个月。拉萨河水资源总量为110.66亿m3,年均径流深300 mm。

该区年降水量较内地暖温带地区的北京和西安等地少100~200 mm,但有限的降水却有较高的生态效益,降水主要集中在植物生长最旺盛的夏季和秋季,且在此期间降水的日数多、强度小、夜雨多,林木光能利用率高[2],使降水能发挥最大的生态效益。但是年蒸发量为降水量的5~6倍,该区天然分布植被为小檗、绢毛蔷薇、锦鸡儿等耐旱喜暖灌木,植被均表现出植株比较低矮等性状[3]。该区自然降水条件仅能满足低矮灌木生长所需,通过自然降水难以满足乔木林自然生长所需水分要求。而拉萨市水资源储量占全自治区水资源总量的2.4%,仅高于阿里地区[4];人均水资源占有量比全国平均水平高17 681 m3。但该区水资源造林利用成本较高,现有宜林地主要分布在海拔较高、用水不便的地方,引水灌溉投入较大。同时,虽然4—6月的径流量占全年径流量的15%,但春季造林正处于农业灌溉用水高峰期,农林争水现象严重。另外,河川径流空间分布不均衡,由此造成的山洪、泥石流等自然灾害对造林绿化形成潜在的威胁。

3 地形

该区地貌属于藏南山原宽谷,地势北高南低,地貌轮廓骨架及主要山脉走向皆受东西向构造带控制,呈东西向展布。大部分为山地,北部山地海拔高、山顶较平缓、地形起伏小;愈向南河流切割愈深,地形起伏加大。干流两旁山峰海拔高程多在5 000~5 500 m之间,谷底高程多在4 000 m以上,相对高差在1 000 m以上。试验区属于高海拔、中低纬度的山原区,地域宽广,地势高差大,自然生态环境空间变化明显,特别是自然景观垂直带谱结构的区域变化较显著。

显然这种空间分异特点对造林绿化有着重要影响,河谷地带、麓原和阶台地距离河流较近,人工取水方便,通过人工浇灌可弥补自然降水不足对林木生长所造成的影响;麓原和阶台地由于冲积、坡积作用,土层深厚,适宜林木生长对土壤的要求;部分河滩地砾石含量多,可通过换土解决且投入成本小。而流域河谷两侧山坡坡度较大且土层较薄、部分地段裸岩出露,造林投入高且后期养护成本和难度均较大,大面积人工造林违反了植被自然分布规律;若措施不当或造林失败易对现有植被和地质造成破坏,导致脆弱生态环境更加恶化。

4 土壤

拉萨河谷发育的土壤类型与地形条件密切相关,项目区的土壤大部分是由江河的冲积或洪积物淤积而成的。部分为发育于石质山坡的残积、堆积物。一般土层较厚,酸碱度适中,宜于多种作物或树木生长;地表水和地下水的矿化度不高,基本上无盐渍化威胁;河谷开阔、平缓,有一级宽的超河漫滩阶地。有的地方还出现有堆积阶地和洪积扇。几乎所有开发条件较好、利用度高的土壤都已开垦为农地。其他耕垦条件较差、改良比较困难和需要进行综合利用的地块,是当下造林绿化的主要对象。该区域的土类有:(1)山地灌丛草原土、(2)淋溶山地灌丛草原土、(3)原始山地灌丛草原土、(4)草甸土、(5)沼泽土、(6)砂土、(7)耕作土等。

该区域的耕作土经过长期的人工改良,可满足林木生长的要求,适宜建设农田防护林网。而河滩地和阶台地的土壤存在砾石含量大、水分条件差、养分含量贫乏、有机质含量低等特点,不利于林木的正常生长;但由于距离拉萨河和城市路网距离较近,通过人工提水灌溉、施肥等措施可改善,不会成为限制因素。

5 植被

本区属“雅江中游谷底亚高山灌丛草原亚区”,据对古代和现代植被的研究和考证表明,几千年前,本亚区可能仍为森林覆盖。这可从南木林中新统芒乡组含煤地层中找到的两个植物组合得到证实,下部主要由杨(Populusspp.)、桦木(Betulaspp.)、榆(Ulmusspp.)和山楂(Crataegusspp.)等落叶阔叶树组成;上部由高山栎(Quercusspp.)和杜鹃(Rhododendronspp.)等组成。此外,在现代森林植被的残迹中也能找到一些证据,如林缘附近生长的金露梅(Potentillaspp.)和杜鹃;河谷森林中生长的沙棘(Hippophaespp.);林内或林缘生长的刚毛忍冬(Lonicerahispida)和甘青铁线莲(Clematistangutica)等;在浪卡子和林周县旁多热振寺生长着大片茂密的大果圆柏(Sabinatibetica)林等。估计森林的消失是由于第三纪以来青藏高原的急剧隆起,特别是晚更新世喜马拉雅山脉的隆起,阻挡了印度洋暖湿季风的北进,使高原腹地气候逐渐变干冷,加上人类经济活动日益频繁破坏的结果。现状自然植被的分布规律大致是:海拔4 100 m以下河谷为灌丛草原带,主要植物群落有:沙生槐(Sophoramoorcroftiana)、小角柱花(Ceratostigmaminus)、沙棘等为主的灌丛和以三刺草(Aristidatriseta)、喜马拉雅草沙蚕(Tripogonhookerianus)和白草(Peunnisetumflaccidum)为主的草原。此外,风沙地上还有以固沙草(Orinusthoroldii)为主的草原。同时,该区域还分布有沙棘、糙皮桦等野生植物群落[6]。

经过多年的人工造林,该区河谷地段有杨、柳等组成的人工林系统。据调查树种主要有高山松、乔松、雪松、西藏云杉、大果圆柏、侧柏等;阔叶树种主要以蔷薇科、豆科和杨柳科落叶树木为主要成分,尤其是杨属和柳属的树种最为普遍。人工林存活现状说明在河谷地段造林是可行的。

6 不同生态地域造林关键技术

6.1 树种选择

依据现有资料和经验,经过初步选择,确定了适宜的防护林造林树种,乔木12种,灌木16种。

乔木树种12种,其中常绿树种有5种,分别是云杉、大果圆柏、巨柏、祁连圆柏、侧柏;落叶树种有7种,分别是银白杨、北京杨、藏川杨、刺槐、榆树、垂柳、当地柳。

灌木树种16种,其中常绿灌木有3种,分别是铺地柏、香柏、高山柏;落叶灌木有11种,沙生槐、江孜沙棘、西藏沙棘、中国沙棘、细叶红柳、矮锦鸡儿、绢毛蔷薇、花棒、水柏枝、拉萨小檗、毛叶绣线菊、鬼箭锦鸡儿、多花月季、大花醉鱼草

6.2 造林模式

河滩地立地类型组:造林树种设计为江孜沙棘和水柏枝,树种混交比为2∶1,块状混交,每块为25~50 m2。采用穴状整地方式,树穴规格60 cm×60 cm×60 cm,培集水(雨)坑,整地前要清除灌草;株行距为2 m×3 m,栽植密度为1 665株hm-2。

阶(台)地立地类型组:造林树种设计为云杉和藏川杨,树种混交比为1∶1,配置方式为三角形,行间混交,两行云杉两行藏川杨。采用鱼鳞坑整地方式,树穴规格80 cm×80 cm×60 cm,培集水(雨)坑,整地前要清除灌草;株行距为3 m×4 m,栽植密度为840株hm-2。阔叶树替换树种为刺槐、北京杨、新疆杨、银白杨等在当地表现良好的杨属树种。

洪积扇立地类型组:造林树种设计为大果圆柏和沙生槐,树种混交比为1∶1,配置方式为三角形,株间混交。采用鱼鳞坑整地方式,树穴规格分别为80 cm×80 cm×60 cm与60 cm×60 cm×40 cm,培集水(雨)坑,整地前要清除灌草;株行距均为3 m×4 m,栽植密度为1 665株hm-2。灌木替换树种为同样抗沙埋的拉萨小檗。

山麓坡地立地类型组:造林树种设计为香柏和矮锦鸡儿,树种混交比为1:1,配置方式为三角形,块状混交,每块为25~50 m2。采用鱼鳞坑整地方式,树穴规格为60 cm×60 cm×40 cm,培集水(雨)坑,整地前要清除灌草;株行距为2 m×3 m,栽植密度为1 665株hm-2。常绿树替换树种为铺地柏和高山柏,阔叶树替换树种为拉萨小檗和绢毛蔷薇。

耕地立地类型组:造林树种设计为藏川杨和细叶红柳,主林带为2~4行,采用藏川杨和细叶红柳;副林带为1~2行,采用藏川杨林带。穴状整地方式,树穴规格为80 cm×80 cm×80 cm和60 cm×60 cm×60 cm,培集水(雨)坑,整地前要清除灌草;株距为2 m×2 m,栽植密度为2 505株hm-2。替换树种为北京杨、新疆杨、银白杨、垂柳、榆树、长蕊柳等在当地生长良好的树种。

6.3 造林技术措施

客土:针对卵石河漫滩地及土壤条件较差的地块,应回填客土以彻底改变植物生长的不良基质。客土选择黏粒、粉粒、砂粒含量适中的、质地介于黏土和砂土之间、通气透水、保水保温性能都较好的壤土,不应有大于25 mm的石块。客土土源近期要尽量采用工程区及周边的其他大型工程建设开挖出来的地表土壤,进行一定的改良后形成营养配比合理、适合林木生长的种植土,在造林时给树穴填入一定量的种植土,可改善土壤条件,促进树木生长。

节水抗旱:由于该区域地表水分蒸发颇为强烈,可综合使用以下几种固水方式:秸秆枯落物覆盖、植物生长调节剂、保水剂、固体水和在条件允许的地段,采用目前造林广泛使用的喷灌和滴灌技术。

抚育管理:造林以后特别是在前两年施工养护期内,应加强对新造林地的抚育管理,主要包括灌溉、施肥、松土除草、病虫害防治、修剪整形、支护等。

7 结论与建议

本区河谷地段的河滩地、麓原和阶台上的宜林地,热量条件满足林木正常生长所需,由于距离拉萨河和城市路网较近,提水灌溉、客土培育等措施投入成本低,可通过低投入换取较高的生态效益,适宜进行人工造林。南北山由于是拉萨市重要的景观带,借鉴西宁市的成功经验,通过工程措施可进行人工造林;虽然投入和后期养护成本均较高,但可取得较大的社会效益和生态效益。该区其他地段坡度大且水分条件和土壤条件均较差的地段,如全部进行人工造林不仅投入成本巨大而且后期管护要求高,容易分散人力物力,不利于南北山精品工程的打造;如若造林失败,对生态环境是一种破坏,因此不建议搞人工造林,可采取封山育林、适度人工促进等手段,恢复植被。

[1] 徐祥德,陈联寿.青藏高原大气科学试验研究进展[J].应用气象学报,2006,17(6):756-772

[2] 土登次仁,次桑,杨珠.西藏农业气候资源的分析及评价[J].西藏研究,2000(2):46-55

[3] 中国科学院青藏高原综合科学考察队.西藏森林[M].北京:科学出版社,1985

[4] 中国科学院青藏高原综合科学考察队.西藏河流与湖泊[M].北京:科学出版社,1984

[5] 中国科学院青藏高原综合科学考察队.西藏植被[M].北京:科学出版社,1988

1005-5215(2017)06-0068-03

2017-04-28

乔枫(1982-),男,陕西宝鸡人,硕士,工程师,现从事林业调查规划、遥感、测绘工作.

S725

A

10.13601/j.issn.1005-5215.2017.06.025

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