滇西北程海流域干热河谷区不同林种植物种类选择研究

赵金龙, 徐映雪

1. 国家林业和草原局昆明勘察设计院，云南 昆明 650216；

2. 国家林业和草原局，北京 100714

程海是云南省九大高原湖泊之一[1-2]。近年来，程海水位持续下降，流域内生态系统持续退化[3]，水土流失严重，石漠化程度加剧。因此，进行程海流域干热河谷区不同林种植物种类选择，并开展植被恢复工作，对筑牢金沙江上游生态安全屏障意义重大。

干热河谷俗称“干坝子”[4]，主要分布在横断山脉的怒江、澜沧江、金沙江等河谷区域。程海流域隶属金沙江支流地区，海拔1 600 m以下区域多为干热河谷区。长期以来，干热河谷被认为是世界上环境最恶劣的地区之一[5-6]，其生态修复一直深受人们重视。近年来，在金沙江河谷[7-17]、怒江河谷[18-20]等干热河谷区已开展了一些人工造林树种选择[13,15,21-27]，植被恢复技术[12,28]等方面的研究工作，但程海流域干热河谷区截至目前未开展过相关研究。鉴于此，研究人员对程海流域1 600 m以下干热河谷区进行了系统的调查，并就植被恢复中不同林种植物种类选择做了深入探讨，以期为干热河谷区植被恢复植物种类选择提供科学参考。

1 研究区概况

1.1 自然地理条件

程海流域干热河谷区地处丽江市永胜县金沙江流域，为一近南北向展布的长条形区域，南北长约50 km，东西最宽约5 km，海拔位于1 400～1 600 m之间，东面、西面与北面山体连绵高耸，南面地势较低，流域河水注入金沙江。属亚热带高原季风气候，全年盛行南风，常有强烈的“焚风”，气候干旱炎热，且干旱时间长，晴朗少云，光照强度大，四季不分明，年平均气温19.1 ℃[3]，月最高温出现在5—7月，≥10 ℃的年活动积温达6 400 ℃，日照时数2 700 h左右，降雨量较少，主要集中在7—9月，年均降雨量755.9 mm，年均蒸发量1 814.2 mm。土壤母质主要为玄武岩，土壤有红壤、棕壤、红棕壤、红褐土和水稻土，程海周边分布有一定数量的盐碱土。

1.2 植物植被

根据《云南植被区划》，程海流域植被属干热河谷稀树灌草丛，即“河谷型萨王纳植被（Savanna of valley type）”。主要分布植物有木棉（Bombax ceiba）、红椿（Toona ciliata）、楝 (Melia azedarach)、绿黄葛树（Ficus virens）、滇刺枣（Ziziphus mauritiana）、滇榄仁（Terminalia franchetii）、车桑子（Dodonaea viscosa）、清香木（Pistacia weinmannifolia）、岩柿（Diospyros dumetorum）、余甘子（Phyllanthus emblica）、麻疯树（Jatropha curcas）、金合欢（Acacia farnesiana）、龙舌兰（Agave americana）、黄茅（Heteropogon contortus）、黄背草（Themeda japonica）、丛毛羊胡子草（Eriophorum comosum）、戟叶酸模（Rumex hastatus）等。

2 研究方法

2019年3月，在查阅资料初步了解研究区自然环境条件的基础上，对程海流域干热河谷区的气候条件、土壤条件、自然植被、人工造林绿化树种、地质地貌、河流水系、农业发展情况、旅游业发展情况、程海保护治理等进行了详细调查，并对调查收集到的数据进行分析研究，然后查阅资料掌握云南省干热河谷区造林树种情况，结合研究区林业、农业和旅游业发展的需要，根据植物的生物学特性，科学论证筛选适宜的造林植物种类。

2.1 数据收集及野外调查

通过文献搜集，以及对程海流域干热河谷区的实地调查，整理得到现阶段国内各地干热河谷区人工造林绿化树种（见表1）。

2.2 立地分类与评价

（1）立地分类

科学客观的立地现状调查和立地分类是植物种类选取的基础。本研究采用气候（温度带、湿度带），地形地貌和土壤（土壤质地、pH值）3个因子作为立地划分依据。经外业调查和内业检测分析，研究区域立地分类及特征见表2。

（2）立地评价

研究区地处亚热带干旱中高山峡谷盆域区，坝区面积较大，立地条件较好；其他山体区域坡向多为半阳坡和阳坡，土壤贫瘠，多呈酸性，砾石较多，保肥持水能力差，且多采石采沙活动，土壤侵蚀严重，立地条件较差。

3 结果与讨论

3.1 植物种类选择

针对研究区地质地貌复杂，光照强度大，降雨量少，蒸发量大，气候干旱炎热，“焚风”盛行，土壤瘠薄多缺水“干化”，极端干旱、洪涝、病虫害等自然灾害频繁等自然环境条件，以及人为活动干扰频繁，过度放牧，过度开垦等破坏特点，在深入调查及数据分析的基础上，从营造防护林、特殊用途林、用材林、薪炭林、经济林等几大林种的角度出发，系统的进行了不同林种空间布局及其植物种类选择的研究。具体研究成果如下：

表1 干热河谷区人工造林树种统计情况Tab.1 Statistics of artificial afforestation tree species in Dry-hot valley area

表2 立地分类及特征Tab.2 Site classification and characteristic

（1）防护林

防护林主要布局在程海湖周边及程河（金沙江一级支流）两岸的山麓、洪积扇、阶地和滩地上，以及传统农业耕作区和省道S214两旁。以水源涵养林、水土保持林、防风固沙林、护岸林、农田防护林、护路林等6个亚林种为例，根据研究区天然植被的分布特征，以及植物的适生情况进行了防护林植物种类选择。选择的植物主要是壳斗科（Fagaceae）、柏 科 （ Cupressaceae）、 木 棉 科 （ Bombacaceae）、桃金娘科（Myrtaceae）、楝科（Meliaceae）、蝶形花科（Fabaceae）、蔷薇科（Rosaceae）、无患子科（Sapindaceae）、大戟科（Euphorbiaceae）等科的乡土植物（见表3）。

（2）特殊用途林

试验区为一南北向分布的狭长形“坝子”，其间分布着云南省九大高原湖泊之一的程海湖，进行区域景观提升显得尤为重要。特殊用途林重点布局在程海湖周边，村屯，河流水系旁，大永高速和省道S214旁。研究人员从营造风景林的角度出发，选择了桑科（Moraceae）、木棉科、蝶形花科、夹竹桃科（Apocynaceae）、含羞草科（Mimosaceae）、蔷薇科、樟科（Lauraceae）、紫葳科（Bignoniaceae）、菊科（Compositae）等科适宜的植物进行景观提升改造（见表4）。

（3）用材林

用材林主要布局在水热条件相对较好的“坝子”区域，可利用荒地、滩地、退耕还林地、沟谷、村屯庭院等发展用材林。在调查研究区天然分布树种及目前人工造林树种的基础上，结合其他干热河谷区造林树种，选择楝科、苦木科（Simaroubaceae）、蝶形花科、苏木科(Caesalpiniaceae)、桃金娘科、杨柳科（Salicaceae）、椴树科（Tiliaceae）、马鞭草科（Verbenaceae）、桦木科（Betulaceae）和竹亚科（Bambusoideae）等科的植物营造用材林（见表5）。

（4）薪炭林

试验区荒地较多，应积极鼓励和支持农户发展薪炭林来解决局部地区能源问题。薪炭林主要布局在权属为个人的宜林荒山荒地、农田林网、村屯庭院等区域。薪炭林发展以桃金娘科、含羞草科、无患子科、蝶形花科、杨柳科、蝶形花科等科速生、繁殖能力强的树种为主（见表6）。

（5）经济林

试验区“坝区”土地肥沃，物产丰富，素有丽江市商品粮基地之称。因此，经济林主要布局在传统农耕区、退耕还林地、村屯庭院等条件较好的区域。现油橄榄（Olea europaea）、龙眼（Dimocarpus longan）、杧果（Mangifera indica）、石榴（Punica granatum）、 枇 杷 （Eriobotrya japonica）、 柑 橘（Citrus reticulata）、香蕉（Musa acuminata）等产业已有一定的规模，下一步应重点发展食用原料林，及具有高附加值的林草林药（见表7）。

3.2 讨论

（1）研究区自然环境条件恶劣，生态系统退化严重，因此构建以水源涵养林、水土保持林、防风固沙林、护岸林、农田防护林、护路林等类型防护林来改善生态、生产和生活空间显得尤为重要。防护林植物种类选择必须遵循自然规律，因地制宜、适地适树。可选择壳斗科、柏科、木棉科、楝科、蝶形花科、蔷薇科、大戟科等科长效、适生性强、抗逆性强、根系发达、改良土壤效果好的地带性乡土植物，适当引种柏科、桃金娘科、含羞草科等表现优良的域外植物，构建稳定的生态系统，并促使其持续地进行正向演替，才能保证造林的成效和质量。

表3 防护林植物种类选择情况表Tab.3 Plant species selection for the shelter forest

表4 风景林植物种类选择情况Tab.4 Plant species selection for the landscape forest

表5 用材林植物种类选择情况Tab.5 Plant species selection for the timber forest

表6 薪炭林植物种类选择情况Tab.6 Plant species selection for the firewood forest

（2）研究区自然环境条件独特，要充分利用好“坝区”、沟谷、河流水系等立地条件较好的区域，通过发展以木棉科、桑科、蝶形花科、含羞草科、蔷薇科、樟科等科植物为主的风景林，提升区域生物多样性及景观多样性水平，带动生态旅游业；通过发展以楝科、蝶形花科、马鞭草科等科植物为主的珍贵用材林，及以桃金娘科、杨柳科、禾本科（竹亚科）等科植物为主的速生丰产林来补齐生产生活所需木材；通过发展以蔷薇科、芸香科、鼠李科、无患子科、蝶形花科、石榴科等科植物为主的果树林，以木犀科、胡桃科、山龙眼科、姜科等科植物为主的食用原料林，以及以大戟科、芸香科、茄科、茜草科、漆树科等科植物为主的其他经济林来助推脱贫攻坚；通过发展以桃金娘科、杨柳科、含羞草科、蔷薇科、无患子科等科植物为主的薪炭林来遏制目前破坏森林的现象。通过以上方式，将干热河谷打造成宜居、宜游、宜业的“美丽河谷”，实现生态效益，经济效益和社会效益利益最大化。

（3）干热河谷区开展不同林种植被恢复工作难度大，是一项长期的系统性工程，必须统筹“山、水、林、田、湖、草”进行系统性治理。要全面掌握干热河谷区不同立地条件下的环境特征，进行分区施策；要提前开展造林试验研究，科学论证筛选植物，然后在当地建设苗圃进行扩繁和培育；要遵循自然规律，坚持常绿与落叶搭配，宜乔则乔、宜灌则灌、宜草则草、宜藤则藤、宜荒则荒，立地条件差的地块宜模仿“河谷型萨王纳植被”空间分布特征进行植被修复。

表7 经济林植物种类选择情况Tab.7 Plant species selection for the economic forest