西南地区山地干热河谷困难拉地生态修复措施

罗绍芹 徐凡迪 李帅锋 李红云

摘要：指出了近年来，造林绿化工程如火如荼进行，造林工作重心已从宜林地和荒山造林转移到困难立地植被恢复上。干热河谷由于干旱土壤贫瘠等原因，造林成活率和保存率低，是生态恢复的关键区域。总结了近年来我国干热河谷生态修复所取得成效，提出了适宜树种选择、整地方式、保水剂应用技术及坡改梯工程等对干热河谷的生态治理具有有效性。

关键词：困难立地;干热河谷;生态修复;工程措施

中图分类号：X171 文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2019）14-0011-03

1引言

困难立地为自然条件较差的土地以及地形复杂的地方，如沙地、砾石戈壁、盐碱地、滩涂、崩岗区、石灰岩裸露山地、受损山体边坡以及交通干线工程创面等地方，在困难立地上常规造林较为困难，通常需要改良土壤、人力与物力的大量投入以及必要的工程措施辅助。困难立地大多交通不便、基础设施薄弱、生态条件脆弱，采用新材料与新技术可以有效促进树木生长，然而治理恢复具有投入大和见效慢的特点。干热河谷是我国困难立地的典型类型之一。

干热河谷属于脆弱生态环境类型区域，是我国西南山区一种特殊的地理景观，具有独特的生态结构与功能。由于干热河谷地形陡峭、气候干热、土壤结构较差、植被覆盖率低以及人类活动频繁干扰，在这些因素的综合作用下，干热河谷地形破碎，山地冲沟侵蚀极为严重，已受到众多研究人员的广泛关注。

2干热河谷成因及特点

2.1干热河谷成因

干热河谷由原干热河谷和次生干热河谷叠合形成。其中：原干热河谷是早已存在的，由于特殊地貌和局部小气候综合形成了特殊气候。而且伴随干热河谷气候的往往还有焚风效应，造成升温和失水。干热河谷森林植被恢复起来十分困难，主要是由于缺水使该区域大面积土地荒芜，尤其是河谷坡面表土大面积丧失，露出大片裸土和裸岩地，造林成活率低。次生干热河谷是由于人类的毁林开荒、乱砍滥伐等连续的消极干扰退化而形成的，有研究认为，大约距今3000～5000年，金沙江两侧大部分区域原始植被为绿阔叶栎类林。

2.2干热河谷特点

我国干热河谷地带主要分布在西南岷江、大渡河、雅砻江、金沙江、怒江、澜沧江等江河的河谷坡面，是干旱河谷的重要组成部分，主要位于北纬23°00～28°10，东经98°50～103°50、海拔1500m以下的干旱半干旱沿江河谷地带。真正意义上的干热河谷一般都处于海拔500m以下地段，属于西南地区典型山地生态环境脆弱区，与周边地区湿润半湿润等地区景观有明显差异。在河谷坡面植被茂密的区域，干热河谷景观分布面甚至会低于海拔300m，有的区段仅仅限于河床两侧50～150m的坡面。

干热河谷地处高温、低湿河谷地带，区域内光热资源丰富，气候炎热少雨，水土流失严重，生态十分脆弱，寒、旱、风、虫、草、火等自然灾害特别突出。干热河每年旱季长达8个多月，年均降雨量800mm左右（雨量550～650mm，干季降雨量50～160mm），蒸发量却为降雨量的3倍以上，相对湿度较小，干燥度1.5～2.5。4～5月份，裸地地表最高温度可达75℃，40cm内的表土含水量接近零值。干热河谷多数立地土层较厚，但植被稀少，覆盖率不足5%。

干热河谷地区植被与非洲和印度等地分布的植被外貌与结构相似，为半自然稀树灌草原，该群落结构简单，季相变化明显，物种丰富度较低，草本层优势度明显，灌木层为次优层，乔木较少，该区域植被遭受较大的人为干扰，其中火烧为主要干扰因子。

3干热河谷生态治理必然性

①金沙江属于长江水系主要支流，其干热河谷区域生态环境近年来恶化严重，尤其是水土流失严重，对长江流域中下游社会、经济和生态安全造成较大威胁，特别是三峡大坝存在着极大负面影响。金沙江干热河谷的生态治理是从源头上治理长江流域，保护三峡大坝的重要措施;②干热河谷坡面上的森林植被生态系统极为脆弱，开发措施使用不当，则会使干热河谷景观分布面积不断扩大，造成原生森林破坏，同时使稀树灌木草原的河谷坡面退变为干热河谷生态景观，对人类生存以及经济生活的可持续发展造成危害;③金沙江干热河谷流域2300余km，覆盖土地面积4000万亩，该流域主要流经云南、四川等贫困地区。如果将该区域治理难度适中的立地进行合理改造，一方面，可以為我国落后山区的农民带来一定经济效益，助推西南地区脱贫攻坚;另一方面，金沙江干热河谷与其他干旱立地相比具有明显的地理优势（太阳能充足、河流水资源丰富），经过科学利用，可带来巨大的经济、生态、社会效益，具有极大的开发潜力。

生态恢复对象主要是在自然或人为干扰条件下形成的偏离自然状态的退化生态系统。生态恢复技术体系主要包括两个方面，其一，工程技术主要针对干热河谷区的自然干扰及土壤恢复，侧重点在极度退化生态系统恢复;其二，生物技术则利用物种选育和培植技术、物种引入技术、群落技术、种群动态调控技术、种群行为控制技术、群落结构优化配置与组建技术、群落演替控制与恢复技术等进行干热河谷区的生态修复措施，在实践中，通常将两种技术结合起来使用，从而达到最优的生态恢复效果。

4干热河谷区生态修复措施

4.1技术造林措施

4.1.1适生性强造林树种选择

干热河谷气候类型属于非地带性气候，主要由焚风效应形成，因此地带性树种对干热河谷植被恢复未必适合，应根据干热河谷区域植被分布特征，选择相应乔灌草并结合适生植物进行群落修复。树种选择的原则是根据不同江段、不同坡位、坡度选择最适合的造林树种，河谷上段选择金合欢、黑荆树等树种造林，河谷下段选择构树、川楝、山毛豆等树种造林;阴坡可以选择木棉、虾子花、扭黄茅、牛角瓜等乔灌木为主要树种进行造林，阳坡稀树灌木干草丛、石质山地可选择仙人掌、霸王鞭等肉质多刺灌丛作为先锋树种。

近年来，许多学者不断探索研究适应金沙江干热河谷恶劣环境的植物品种，一方面研究当地植物品种，另一方面引进了一些理论上可行的植物品种，发现乡土树种耐旱能力强的主要有：仙人掌>黄连木>攀枝花>桑树>合欢>花椒>葛藤;引入树种如印楝、绢毛相思、马占相思木豆等树种都有较强抗旱性，生长良好。此外，甜角和印楝是干热河谷优良经济林树种。

4.1.2主要造林技术

选对树种可以很好的确保干热河谷生态治理成功的可能性，但是要真正实现治理目标，造林技术才是整个治理过程的重中之重。目前，主要造林技术包括4个内容：①抗旱集水保墒整地技术，鱼鳞坑整地是造林成活的关键技术，适宜于土层较厚的各种坡地或被沟壑分割的不规则荒地，一般在大于5。的坡度坑内植树，使雨水有效汇集，同时覆盖农用地膜或麦草，减少树根四周水分蒸发，从而保墒和增加地温，可以有效提高造林成活率。②集水补充灌溉技术，该项技术主要是在陡坡地中上部修建集水窖来集存雨水，也可以通過太阳能发电机将江底的水抽到山顶的集水池中补充灌溉造林。以确保人工取水辅助灌溉的需要，有效提高了造林成活率。③根部注水栽植，根部注水栽植是在树木根系附近用铁钎子穿孔至根系分布深度，然后把注水管顺人孔中注水，相隔一定距离再穿孔，再把注水管顺入孔中注水。④其他辅助造林技术，包括一是保水剂与化学抗旱剂抗旱造林技术、生长调节剂和矿质元素造林技术及高分子材料功能膜造林技术。

4.2工程措施

4.2.1工程造林方式

工程造林主要是为了提高立地保水、保土、保肥能力。干旱河谷地区立地改良主要涉及坡改梯工程、土地整治工程及水利工程。①改梯工程主要是坡改梯，就是把坡形改成梯形台阶状，该技术是实施水土保持的主要内容之一。②土地整理工程，土地整理是解决土壤干旱和贫瘠的关键措施之一，是提高造林成活率的关键环节。适地适树，并结合细致整地，是解决土壤干旱区域造林的有效措施，该工程的技术关键是整地季节和整地方式，因而土壤含水量影响着苗木的成活率和生长。③灌溉工程，主要是针对金沙江干热河谷这样特殊立地环境而采用的生态修复辅助措施。主要涉及到电力、土木、水利等工程措施。

4.2.2 工程措施对干热河谷生态修复的重要作用

坡改梯工程、土地整理工程及灌溉工程对干热河谷的生态治理功不可没，尤其是坡改梯工程及土地整理工程，对该地区立地条件的改善起了举足轻重的作用，其主要体现在以下几个方面：①拦截径流泥沙。有研究表明，坡改梯前，当降雨量增加79.5%时，径流泥沙量增加了239%，在坡改梯之后，同样的降雨量径流泥沙量仅为47.8%左右;②保持土壤含水量，梯地可将降雨拦截蓄在该水平面中，并逐渐入渗至土壤内。有研究表明：与坡耕地相比，梯地的土壤含水量，至少可提高1.58%左右;③提高土壤保肥能力，改良土壤结构才会影响到土壤其他性状，目的是使土壤具有自我调节和孕育其他生物物种条件;④更有利于开展其他辅助灌溉措施。干热河谷地处金沙江沿岸的区位优势为全区域的人工灌溉提供了可能，而通过工程措施处理后的耕地地势平坦，具有较高的保水、保土、保肥能力，这为人工灌溉创造了更多有利条件，从而保证了金沙江干热河谷生态治理的可行性。

5西南地区干热河谷生态治理展望

西南干热河谷生态环境极其脆弱，具有逆向演替特征，其破坏影响近期内难以消除，在实践中，生态恢复及修复治理一直是难点，以至于常规的植树造林对该区域的绿树青山的实现效果不大。未来干热河谷区域的生态治理则采取工程措施为主、生物措施结合的方式进行专项治理，制定长远的目标，不急于求成，稳步推进，使干热河谷区成为我国社会经济可持续发展后国家生存发展空间的拓展区域。只有国家经济社会发展到一定的高度和水平后，工程治理就成为应对自然灾害而采取的必要生态修复活动，成为人工促进自然恢复的重要环节之一。此外，保障措施对干热河谷生态治理十分必要，包括国家重视、科学研究、合理规划、经济投入以及精细施工等。

我国西南地区干热河谷拥有特殊的自然资源，为干热河谷的有效治理提供了充足的自然条件，通过适当的人为干预对该区域进行生态治理是可行的。干热河谷生态治理的当前目标是实现其生态价值，更进一步应当发挥其经济价值。以后的工作可以结合困难立地的区位优势，将第一、三产业有机结合，发展具有区域特色的地方经济。困难立地坡改梯后，可将离城镇较近且交通便利的区域打造成具有坡改梯特有景观的树木公园或果园，引入特色农家乐，开发乡村旅游景观。改造后土壤条件好的地块，可以考虑林下种植、养殖业，构建复合经营体系，充分开发利用土地资源。