生态修复与水源涵养研究分析——以太行山-燕山为例

王会娟 苏晓光 栗惠英

（石家庄铁路职业技术学院 河北石家庄 050041）

太行山-燕山一带作为华北地区重要的山脉，不仅是当地的天然生态屏障，还保障了当地的水源补给。虽然一直以来，当地相关部门有格外重视生态修复工程的推进，但是一直没有很好地平衡经济发展与绿色生态保护。过多地矿场开采，促使当地的地表植被受损严重，成为了生态脆弱区，引发了一系列的生态环境问题，对当地的生态、经济可持续发展造成了一定的影响。

1 太行山-燕山森林水源涵养能力分析

1.1 不同层次水源涵养能力的对比

在太行山-燕山一带中，研究区域的林木分类主要分为了针叶林、混交林等。通过对比这些不同林分类型的水源涵养能力，可以发现，林冠层各林分类型的水源涵养能力之间的差异并不大，发育相对较好的灌木林有着很好的水源涵养作用。在枯落物层当中，水源涵养能力最优的为混交林，而灌木林当中由于枯落物的蓄积量不大，在持水能力上相对较弱。土壤层当中的水源涵养能力最强，在该区域中的持水能力远比枯落物层和林冠层高。

1.2 不同梯度影响因素上，森林水源涵养能力之间的差异性分析

（1）林冠层。通过对林冠层的水源涵养能力进行分析，其分布特点呈现随海拔的增高而减少，随着林冠层的树林增加先增大后减小。在太行山-燕山一带的研究区域森林当中，主要分布在40 m至2000 m之间，海拔为40 m到500 m左右的林冠层的截流量最大，平均为15.95 mm。之后截流量会随着海拔的增加出现持续平缓减少的现象，在海拔最高的区域当中，林冠层的截流量只有8.4 mm，胸径在20 cm以内的林冠层中的截流量的整体变化差异性不大，均值为14.46 mm。在之后，随着胸径的增加，截流量最大值可达23.16 mm。其次，林冠层的截流量会随着降水量的增加而增加，但是这种增加的数值并不大，截留率的差异整体较小。

（2）枯落物层。在植被的枯落物层当中，枯落物的持水量变化会随着植被的指数枯落物蓄积量的的增加而增加，但是会随着树龄的增加出现先增后减的现象。植被指数指的是植被整体的生长情况，和枯落物的蓄积量有着密切的关联性，在太行山-燕山一带，枯落物蓄积量最高可达到252 t/hm2，但是水源的涵养能力只有10.9 mm。枯落物的持水量在树林的梯度上变化趋势和林冠层相似。

（3）土壤层。在土壤层当中，其持水量会随着年平均降水以及非毛管孔隙度出现同步增长的情况，在太行山-燕山一带的土壤非毛管孔隙度变化范围在0.6%至34.7%之间，当非毛管孔隙度位于12%到24.7%的区域之间，其有效持水量能够达到最高值。当有效持水量的数值越大，就意味着土壤的持水能力也会随之增强，表明了非毛管孔隙具有较好的雨水承载能力。毛管孔隙储存会长期向植物的根系输送水分，土壤层作为森林的水源涵养主体，其持水量的有效保持会随着年平均的降水增加而增加，持水能力比起林冠层与枯落物层更强。

2 太行山-燕山生态涵养区建设现状

2.1 绿化面积增加

在受到了自然条件与历史因素影响的情况下，太行山燕山一带，出现了严重的水土流失情况，导致整个区域陷入了发展的困局当中，致使华北平原的自然生态环境陷入了恶性循环的局面中。针对这种水土流失严重的现象，当地的政府和相关部门提出了绿化工程，并从20世纪80年代开始，在太行山燕山一带实施绿化工程，加强了森林资源的保护，严格按照计划实施林管理权力，发展富民产业绿化工程。在保定、邢台、邯郸等区域的森林覆盖率较之过往有明显的提升。

2.2 农业产业结构得到有效优化

长时间以来，河北太行山-燕山区域由于受到社会、历史等多方面因素的影响，在农业产业结构上存在不合理的情况，整体的商品化程度不高，具体表现为第一产业所占的比例过大，但品种单一且质量不高，基本用于自给自足。第二、第三产业的整体发展缺乏必要的动力，在所有产业结构当中所占比例较小。但在近些年来，随着政府对太行山燕山区进行调整，加大力度实施种植业、林果业等产业结构的优化，减少了耗水型的玉米等作物种植的面积，充分运用区域资源优势，结合地区的实际情况，种植了更加适宜当地环境生长的苹果、核桃等农产品。

3 太行山-燕山生态自然修复措施分析

3.1 生态修复技术分析

（1）土壤重构技术。在生态修复的措施当中，结合当前太行山-燕山一带存在的土壤恶化的情况，需要结合重构技术，对土壤的PH值、持水力等进行修复，促使土壤重新获得“生命力”，对此，需要充分地利用工程、物理、化学等相关措施来进行。

（2）物理措施。在太行山-燕山中有着许多的矿业开采活动，并没有严格按照规定进行，在一定程度上对当地的土壤造成破坏，促使土壤内部的有机物流失。在采取物理措施治理土壤的过程中，重点在于对土壤的表层进行保护，以此控制土壤侵蚀现象加剧。比如在地表扰动现象出现之前，可以有选择性地把可能会受影响的区域的表层土壤进行分层取走，并在地表扰动现象结束以后，及时把取走的表层土壤重新放置在原位置，有效保护表层土壤不会受到破坏。

3.2 植被重建技术

（1）树种的选择和配置模式。在太行山-燕山地区中的生态修复工作的初始阶段中，需要格外关注要种植的植物种类的选择。在前期的修复工作开展中，应更多地关注到植物的生长速度，要在最快的时间内快速实现植被的覆盖。具体而言，在树种的选择措施上，首先要在保留本土的植物品种基础上，合理引进外地树种。然后根据区域的立地条件、特点选择符合条件的植物，要确保树种的多样化，防止单一化的情况。构建多树种并存的生态景观，维持当地区域的生态系统的稳定。结合树种的特点，优先选择在生态、经济与景观功能上表现更佳的树种，如在太行山-燕山一带，可以选择北落叶松、石榴与玫瑰等。

（2）立地造林技术。根据太行山-燕山区域中的表层土壤实际的发育状况，采取相应的造林技术。假如所要修复的地区中土壤表层厚度较低，植物难以生长。针对这种情况，先要解决的问题就是土壤厚度，可以通过覆盖污泥的方式增加土壤表层的整个厚度，促使土壤原有的内部环境发生变化。然后在此基础上可以采用带状整地技术，作为在北方区域中时常会被采用的一种技术，带状整地技术能够有助于保护土壤的肥力，减少水土流失现象的加剧。在带状整地技术上，通常分为了水平阶整地与反坡梯田等。如果要采用带状整地技术，先要确定出整个要修复地带的长度，然后在结合地形情况选择相应的方法。如采用水平阶整地，在坡面上自上而下，沿着等高线在每隔3米左右的位置修筑阶面，树苗种植在阶面的中间。采用水平阶整地能够有效的储蓄雨水，提高土壤含水率，改善土壤的特点，提高水土资源的利用率。如采用反坡梯田的方式进行整地，则坡面自上而下，根据等高线在每间距3米的位置修建1米左右宽度的，带有10°左右的反坡梯田。考虑到太行山-燕山区域中一些土壤缺水较为严重的区域，可以通过鱼鳞坑整地技术稳固苗木，搜集雨水，加强在苗木根层处岩土的持水功效，促进苗木的根系向外伸展的能力。

3.3 合理运用生态自然修复模式

（1）圈养舍饲——封育保护模式。拟封育保护区措施中，主要为"四荒"和天然草坡等饲草区域，拟算封育的占地面积的公式计算为:

在该公式当中，F1主要指的是整个保护区域的占地面积；J为计划要圈养的牲畜的整理数量；x1、x2主要指的是太行山-燕山地带的承载力；n1、n2指的是区域面积权重。

圈养舍饲的模式运用，优势在于能够降低人工成本的投入，降低人力成本的投入，以及减少牛羊疾病发生的几率，更好地保护生态环境。在太行山一带，受到地理条件的影响，大多的农户都会养殖羊群，以此作为主要的收入来源。对此，采用圈养舍饲的模式，可以很好地保护这里的羊群，促进畜牧业的良性发展。

（2）生态移民封育保护模式。拟封育保护区主要是指村民在移居之后，所空出来的无人负责的土地，拟封育面积的公式计算为：F2=W0-Wc

在该公式当中，F2指的是整个拟封育的面积；W0指的是原有的灌木丛、草坪等总面积；Wc指的是已经被个人所承担负责，且实施了相关治理措施的区域的总面积。

针对太行山-燕山一带现有的过渡放牧、开垦等现象，通过实行生态移民封育模式，把重灾区的人口与牲畜进行迁移，能够严格把控人为因素的影响，实行全面的规划，整体展开治理，确保在最短时间内恢复被破坏的植被。

3.4 健全太行山-燕山生态涵养区的建设发展机制

在京津冀一带中，河北与北京、天津一带紧密相连，共同承担着京津两地的水源涵养地的重任。但是，河北的整体发展要落后于北京、天津。故加大力度促进太行山-燕山的生态建设，缩小地区发展之间的差距，注重区域的协同发展显得尤为重要。在生态修复工程中，保护太行山-燕山生态涵养区，一方面，需要加强现代化农业生产体系的搭建，注重绿色食品加工业的建设;另外一方面，应对加强太行山燕山旅游区的发展，注重保护一些不可再生资源，把已经开垦过程的一些矿山进行重建，打造成为人工生态园的形式，一来对环境进行美化，二来促进当地经济新增长。

4 结语

在太行山-燕山一带中，由于长期受人类活动、自然灾害影响，该区域的生态系统受到一定程度影响，部分片区出现较为严重的破坏。比如太行山-燕山一带有着许多的矿山开采活动，导致开采区域中的土壤表层受到严重的影响，植被覆盖率不高，导致水源涵养能力下降，土壤的水土流失率加剧。虽当地政府有重视生态修复工程的实施与推进，但是在资金投入与政策扶持上存在力度不足的情况。对此，文章提出针对太行山-燕山一带的生态修复工程上，应尽快展开土地重构、植被重建等工程，合理运用生态自然修复模式，健全太行山-燕山的生态涵养区发展机制，协同区域经济发展。

由于生态修复工程属于一个长期的过程，在落实了生态修复工程计划后，还需要有相关的部门进行长期的跟进与监管，确保各项计划能够如约实施与进行，真正保障太行山-燕山的生态修复工作的有序开展，协调区域社会、经济与环境的共同发展。