摘 要 水源涵养林具有补给水量、改善水质等作用,在涵养水源、保持水土、净化水质、调节气候等方面优势明显。随着可持续发展理念逐渐深入人心,水土保护、生态保护工作得到切实开展,水源涵养林建设进程明显加快,所获得的资源支持、政策支持等明显增多,逐渐走上高速发展的轨道。阐述水源涵养林建设价值,针对广东省水源涵养林建设现状,从造林地改造、造林树种选择、苗木种植与抚育及林分管护等方面提出具体的林分改造策略。
关键词 水源涵养林;生态涵养;林分改造;广东省
中图分类号:S727 文献标志码:C DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2022.13.053
水源涵养林泛指河川、水库、湖泊上游集水区内大面积的原有林和人工林,具有涵养水源、改善水文状况、调节水分循环及保持水土等功能,对于水资源的保护具有重要意义,同时会影响陆地生态系统的平衡与稳定。根据功能划分,水源涵养林主要分为两大类:生态型水源涵养林,主要负责保护生态环境、调节气候;生态经济型水源涵养林,更强调在生态效益发挥基础上经济效益的获取。
1 水源涵养林建设价值
1.1 水土保持
如果某地降水强度超过土壤渗透速度,水分渗透不及时,则会引发超渗坡面径流问题,继而引发严重的洪涝灾害。在应对坡面径流问题时,水源涵养林具有明显的优势,其作用机理是森林覆盖的土壤结构良好,植物腐根易形成大小不一的孔洞,方便雨水渗透,有着更理想的蓄水能力,可避免出现超渗坡面径流和过饱和坡面径流问题。即便出现特大暴雨的情况,水源涵养林也能实现快速蓄水,减少洪涝灾害。
1.2 滞洪蓄洪
水源涵养林可有效减少径流泥沙量,避免泥沙淤积在水库、湖泊底部而导致河床提升。河川径流中泥沙含量与水土流失密切相关,通过水源涵养林建设发挥其对坡面径流分散、阻滞和过滤等作用,同时利用植被根系层对土壤的网结、固持作用,可有效减少径流泥沙含量,避免泥沙在水库或湖泊底部大量淤积[1]。出现降水时,林冠层、枯枝落叶层和森林土壤中的各种生物同时发力,能做到对雨水的有效截留、吸收渗入、蒸发,减少雨水的地表径流量,降低径流速度,起到滞洪和削减洪峰流量的积极作用。
1.3 水源调节
水源涵养林建设的价值还体现在对水源的有效调节方面,主要是指通过调节地下径流,使河川枯水期径流量更加合理。我国受亚洲-太平洋季风影响明显,雨季与旱季降水量差异较大,河川径流呈现出明显的丰水期和枯水期,而通过水源涵养林建设可将丰水期与枯水期水量差异降到合理范围。水源涵养林主要是通过水的截留和下渗在时空上完成降水再分配,减少无效水,增加有效水,起到水源生态调节的作用。水源涵养林中的植被能有效吸收水分并将其科学贮存,在枯水期可对河川水量进行补给。
1.4 净化水质
近年来,我国水体污染问题十分突出。水体污染的主要特点是非点源污染,意味着在降水径流淋洗、冲刷作用下,泥沙及其所携带的有害物质会随径流迁移到水库、湖泊或江河中,引发水质恶化。而水源涵养林建设能净化水质,减少水资源的物理、化学和生物污染,降低水体中的泥沙含量。特别是树冠下的枯枝落叶层,能对水中污染物进行过滤与净化,改变水体的化学成分,达到净化水质的目的。
1.5 调节气候
水源涵养林能有效调节气候,通过植物的光合作用吸收二氧化碳,释放氧气,吸收有害气体,清洁空气,达到调节气候、增加空气湿度的目的。水源涵养林也能够为生物群落生长繁衍提供良好的条件,保护生物多样性,以生物多样性的保护带动气候的调节和生态环境的改善。
2 广东省水源涵养林建设概述
2.1 存在的问题
随着广东省水源涵养林建设进程的不断加快,其建设规模日益扩大,并取得了一定的成效,但也存在以下问题。1)林分结构不合理,具体表现为树种单一、结构简单、纯林多、混交林少等。其中,速生相思类树种占到30%,桉树占到27%,而阔叶林、针阔混交林和阔叶混交林仅占2%~6%。2)單层林多、复层林少,乡土阔叶树种明显不足,增加了林分生长的不稳定性[2]。3)经济林比重偏大,这与部分区域受经济利益驱使,大面积毁林种果而破坏森林植被有关,虽然提高了短期经济效益,但同时引发了严重的水土流失问题。在水源涵养林建设中,因经济林比重过大,导致水源涵养林生态功能等级偏低,水源涵养、水土保持、生态环境保护等功能明显下降。
2.2 现状与建设部署
目前,广东省加大了对水源涵养林的建设、改造及支持力度。“十三五”期间,广东省各地、各部门在“绿水青山就是金山银山”的发展理念下,积极推进绿色发展,坚持生态立省,开展了一系列水源涵养林建设保护项目,以提高国土绿化率和生态建设水平。特别是2021年推出的高质量水源涵养林建设工程,选择江河流域及大中型水库集雨区为重点建设区域,以人工造林、疏残林改造、纯松林套种等方式,提升了森林水源涵养功能,通过径流调节减少洪涝灾害,提高了河流枯水期流量,同步改善了水质,带来护岸固堤的良好生态效果。广东省积极启动高质量水源涵养林建设工程以来,共完成造林和生态修复127.4万hm2,完成碳汇造林约33.8万hm2。截至2021年底,广东省完成约6.2万hm2的高质量水源涵养林建设,始终坚持以江河流域及大中型水库集雨区为建设重点,解决主要问题。广东省在新建水源涵养林的同时进行传统荒地人工造林的改造和疏残林、低效纯松林的补植套种,真正提高森林质量,发挥水源涵养林水源涵养功能。近年来,广东省水源涵养林常遭受病虫害的侵袭,特别是松材线虫病高发,林木枯死或濒临死亡情况严重,使得原本茂密的林分变成疏残林,甚至成为无林地。因此,应积极做好水源涵养林林分改造工作,明确指导思想和改造原则,选择行之有效的改造举措推动水源涵养林建设,确保其生态效益的发挥。
3 水源涵养林林分改造
3.1 改造目标
水源涵养林林分改造应以森林生态学理论为基础,遵循植物群落演变规律,并结合仿生学研究成果科学进行。通过改造改善林分结构,重建多树种、多层次、多色彩的森林群落,发挥森林生态效益和社会效益,真正促进现有森林群落的顺序演替。同时,以良好森林生态系统的建构切实发挥水源涵养林水源涵养、水土保持、水质净化及流量调节等作用。
3.2 改造原则
在林分改造中,应遵循以下原则。1)自然原则。要尊重自然生态发展演变规律,保护生物多样性,积极构建广东省地带性森林群落[3]。2)适地适树原则。实现速生林与慢生林的合理搭配,阳性树种与阴性树种的有效结合,上层树种与下层树种的科学搭配,以实现理想的林分层次结构和多样性的特色展示,提升森林的综合效益。3)生态保护原则。优选乡土阔叶林、乔灌木资源,保证树种成活率,保护生物多样性,尽量减少人工林比例。4)科学性原则。在水源涵养林建设及林分改造中发挥科学技术的优势作用,使用创新的生产技术,保证水源涵养林林分改造的高效高质。此外,应通过实地调查,编制总体规划和林分改造方案,使用改、补、套相结合的改造技术实现低效林分的改造,提高林分的生态功能。
3.3 改造重点
政府应积极营造示范林,引导社会资金参与水源涵养林建设。通过建构多树种、多层次、多功能、地方景观特色明显及生态功能优良的新型森林生态系统,使广东省逐渐建成大规模的以亚热带常绿阔叶林为主的水源涵养林,提高森林植被覆盖率,改善水土流失的情况,净化水质,同时丰富森林产品资源,提高当地经济效益。
3.4 改造举措
3.4.1 造林地改造
广东省林分改造工程的对象包括低效生态公益林和低效商品林,涉及全省21个地级以上市119个县(市、区、场)。广东省主要采用块状整地和带状整地模式,在相对平坦的地区采用带状整地模式,而在山地则采用块状整地模式。整地时需铲除树穴周围杂草,以方便苗木栽植。对于清理出来的杂草,可让其自然腐烂分解于林地,以提高土壤肥力,改善土壤性能。在林地清理过程中要保护好原生树木,避免炼山或全垦。开展穴垦整地工作时,将穴土挖出堆至穴两旁,方便回填,而且最好在造林前开展挖穴工作,为穴土预留自然风化、熟化的时间,以便于杀死有害病虫,提高土壤肥力,为水源涵养林生长提供良好的土壤基础[4]。栽植穴原则上按照水平布设,上、下栽植两行,呈“品”字形分布,或者可根据地段实际情况采取不规则随机布设模式,但为保证单位面积栽植密度合适,应注意合理控制株行距。
3.4.2 造林树种选择
基于适地适树原则合理选择树种,以实现水源涵养林多元化、科学化的布置。选择造林树种时,应优选生长能力强、根系发达、水源涵养优势突出且具备良好景观效果的乡土阔叶树种,并积极营造针阔混交林,使其不仅林冠层郁闭度高,而且林内枯枝落叶丰富。广东省可配合栽植一定比例的深耕性树种,以提升土壤固植能力。土壤肥沃、空气湿润的地区可种植少量黧蒴锥树种。
选择随机自然混交方式种植,减少种间竞争,增强树种之间的依存关系,真正营造出生长稳定、抗自然灾害能力强的森林系统。对于立地条件较差、水土流失严重的地区,可选择针叶树种为先锋树种,混交耐旱树种形成混交林以保持水土。控制桉树、松树、相思类树种占比,尽量将人工林比例控制在20%以内。广东省可选择阴香、木荷、樟树、黧蒴锥、红锥、南洋楹、火力楠、台湾相思或者簕杜鹃等作为伴生树种。
3.4.3 苗木种植与抚育
对年近中龄而仍未郁闭、林下植被覆盖度小于0.4、单层纯林、郁闭度小于0.3、林分结构不合理、稳定性差、系统功能退化及缺乏培育前途的林分进行去除,保留具有培养前途的乡土阔叶树种,伐除疏林、残林中非乔木杂灌、小老头针叶树、短轮伐期速生树种的萌芽树及病腐木等,补植套种乡土阔叶树。在种植抚育中选择一年生、高40 cm以上及无病虫害的一级容器苗。在种植前3个月,苗木不得施肥且要求自身通直粗壮、根系发达、无明显顶芽损伤。在苗木种植时,采用随机自然混交的方式,并选择阴雨天进行栽植[5]。栽植时,先在栽植穴中央挖一个比苗木根部土球略大的栽植穴,然后去除苗木包装,并将苗木带土球放置于栽植穴中,苗要扶正,根系要舒展,尽可能深植。栽植后及时回填细土,轻轻提苗并适当压实,使苗木与土壤紧密接触。栽植后的1~2个月内检查苗木成活情况,如苗木死亡需及时补植。积极开展苗木抚育工作,确保每年抚育2次以上,新造的水源涵养林应适当增加抚育频次。抚育工作主要包括除草扩穴、松土、培土、追肥及补植等,及时察看植株成活情况,去除死株并补植,确保改造后的林木成活率在95%以上。
3.4.4 林分管护
水源涵养林分改造后,要加强林分管护。1)全面加强对现有天然水源涵养林的保护,落实天然水源涵养林保护责任,推动管护体系机制建设,严管天然林地征占用,依法加强征占用林地管理。2)全面开展退化天然水源涵养林修复,强化科技支撑和效益监测评估。强化实施保障,建立天然水源涵养林保护修复责任追究制,编制天然水源涵養林保护修复规划,加强政策宣传,积极调动社会力量。3)督促、指导好相关单位认真贯彻落实水源涵养林保护规划,坚持保护优先、自然恢复与治理修复相结合原则,以维护生态环境良性循环为目标,采取适地适树、见缝插绿、配套栽植保水树种等方式拓展林分空间,实现社会、环境、经济效益的统一,推进水源涵养林保护建设。
广东省水源涵养林实行统一规划、分级管理制度,其中市林业行政主管部门负责水源涵养林的规划、保护、建设及管理工作,镇人民政府负责辖区内水源涵养林的保护、建设、管理工作,其他主体积极配合。同时,在水源涵养林区设立永久性标志,根据地形、地势设置防火线,划定管护责任区,配备专职护林员,加强森林防火和病虫害防治工作。
4 结语
林分改造是水源涵养林建设与管理的重要任务。在林分改造中,要坚持遵循自然、生态保护、科学改造等原则,在明确造林技术要点的基础上提升水源涵养林建设及抚育管理实效。通过水源涵养林林分改造实现多树种造林,提升森林综合效益。
参考文献:
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收稿日期:2022-04-22
作者简介:陈向前(1977—),男,广东紫金人,大专,助理工程师,主要从事高质量水源涵养林改造。E-mail:chenxiangqian@126.com。