杨玉交
(甘肃白龙江阿夏省级自然保护区管护中心阿夏保护站,甘肃迭部 747400)
甘肃省甘南州迭部县是长江上游重要的水源涵养林区,对维护生态平衡具有重要意义。但是,因社会经济发展的需要,迭部县的森林资源长期受到过度的开发利用。此外,气候变化带来的自然灾害、林火也对森林资源造成不同程度的破坏。这些因素导致迭部县森林覆盖率由20 世纪80 年代的61%下降至36%左右,生态系统退化严重[1]。为改善生态环境,增强森林资源涵养水源、固土防风等生态系统服务功能,有必要对迭部县的退化林地进行生态修复。
迭部县位于甘肃省甘南州南部,属长江上游流域。该县处于东经102°55~104°05、北纬33°39~34°20,面积5 108.3 km2。县域地势从西北向东南倾斜,地形以中山为主,海拔1 500~2 900 m,地处南秦岭的西延部位和岷山山系之间的高山峡谷。白龙江自西向东纵贯全县,将山区分为南北两部分,北部为迭山,南部为岷山。电尕镇位于县域中部偏东,海拔1 860 m,是迭部县的政治、经济和文化中心。迭部县依山傍水,生态环境优良,是长江上游重要的天然林保护区之一。
迭部县位于青藏高原东北边缘,高山峡谷地形特征明显,气候上介于湿润与干燥的过渡类型,是北亚热带高原季风气候。光照充足、温差较大、干湿分明、无严寒酷暑。具体来说,年均气温8~11 ℃,年降水量634.6 mm,主要集中在5—9 月。年日照时间可达2 242.2 h,光照条件优越。无霜期约为147 d,最大冻土深度可达66 cm。此外,由于地势高低悬殊,垂直变化显著,不同海拔带上的气候条件也存在较大差异。总体来说,迭部县光热资源丰富,连片高山原始森林分布,是重要的生态屏障。但气候干湿季分明,也给生态环境的稳定性带来一定的不利影响。
迭部县森林面积达到1 778.89 km2,森林覆盖率高达63.02%,主要林木类型为乔木林和灌木林,以冷杉、云杉等针叶树为主,栎类等阔叶树为辅。迭部县海拔带分布具有明显的垂直变化特征,中部河谷海拔1 600~1 800 m 为乔灌混交林区,山地海拔2 400~4 100 m 主要分布云杉等针叶树种。据统计,活立木总蓄积量约为3 669 万m3。此外,县内拥有广阔的天然草原,主要分布于海拔2 000~3 600 m 山地,草场面积近139 667 hm2。总体来说,迭部县林业资源非常丰富,对水源涵养、保土固沙、调节气候等生态功能的发挥起到重要作用。
迭部县自20 世纪60 年代开始大规模开发林业资源,虽然为国民经济建设做出了重要贡献,但也导致森林资源过度开发。据统计,20 世纪60 年代至90 年代,由于商品材采伐等,县内森林蓄积量减少了近40%。由于追求经济利益最大化,迭部县采取了非科学和非持续的开发模式,如乱砍滥伐、不合理的采伐强度等,破坏了森林生态系统的稳定性。此外,随着人口增长和生活用材需求增加,县内居民对森林资源的依赖程度加深,森林资源的消耗也日益增加。
近年来,由于气候变化和全球变暖的影响,迭部县林火发生频率和破坏程度明显增加。统计数据显示,自20 世纪60 年代以来,县内发生各类森林火灾70 余起,导致近0.67 万hm2森林被毁。仅在2003 年和2016 年的2 次特大森林火灾中,过火面积就达到0.23 万hm2。火灾导致林木植被大面积损毁,不仅直接减少森林资源,还会破坏林地土壤结构,降低植被恢复能力。另外,火灾后期会出现水土流失、山体滑坡等次生灾害。而过火林地生态系统的恢复周期较长,通常需要采取人工措施进行重建。因此,野火对迭部县林业资源和生态环境的破坏效应十分显著,需要高度重视和防范。
迭部县地处山区,地形复杂,受气候变化影响较大,近年来自然灾害发生呈增多趋势。迭部县主要灾害类型有冰雹、寒潮、大风、洪涝、泥石流等。这些极端气候事件对森林生态系统稳定性造成负面影响。统计数据显示,受冰冻雨雪灾害影响,县内0.98 万hm2人工林受损,11.90 万m3林木蓄积流失;1.00 万hm2未成林造林地受害,5 561 万株林木受损。气候变化导致灾害频发,不仅直接破坏林业资源,还会加速土壤风蚀、水蚀过程,降低林地生产力,阻碍植被恢复。
封山育林是迭部县开展生态修复的重要技术手段之一。该技术通过人工减少或完全排除人畜活动对林地的干扰,使植被得到自然恢复。具体做法是在退化林地周围设置围栏,控制或限制放牧、采伐等活动[2]。围栏外可适当栽植树木和灌木,改善微气候条件。封育期间,林地土壤营养物质积累,有机质含量提高,土壤结构改善,土壤中蓄积的种子得以萌发,有利于乔木和灌木的自然更新。同时,限制人为活动避免了林火等破坏性事件发生。经统计,迭部县采取封山育林措施后,在退化生态系统中,5 年生长期内,乔木密度可提高60%~160%,灌木和草本植物种类可增加20%~35%。该技术操作简单,成本较低,是较为经济有效的修复手段。
林火导致森林生态系统退化,形成低效林。为实现火烧林的快速恢复,迭部县通常采用低效林改造技术。该技术主要包括补植、填栽、抚育管理等。针对火灾后存活树木较少的重度烧毁地,全面清理后进行人工重建,选用适应性强的乡土树种,配置针、阔树种进行混交造林,提高林分结构复杂性。针对中度烧毁地,保留部分健康生长的乔木,补植树种配置以阔叶树为主,进行间种。针对轻度烧毁地,进行抚育管理,补充乔、灌层植物,促进自然更新。改造3~5 年后,林分密度和蓄积量可提高20%~35%。通过人工调控,加速退化林地的演替进程和生态系统的恢复。
混交林改造技术在迭部县的主要应用对象是低效纯人工林。迭部县通过该技术引入阔叶树等其他树种进行改造,增加林分结构和物种多样性。具体而言,要在不影响迭部县主要乔木生长的空隙处和林缘,选择适宜的乡土阔叶树种,改善树种组成。改造3~5 年后,正常成活的阔叶树可占混交林的15%~30%。改造还可以采用间种等方式,逐步增加阔叶树在迭部县林分中的比例[3]。这可提高森林边缘效应,增加立地条件的复杂性,降低病虫害发生风险,提高系统抵御外界干扰的能力。通过人工促进树种混交,实现快速改善迭部县退化林地生态系统功能。
迭部县由于地处偏远山区,经济发展水平总体不高,财政收入有限,导致林地生态修复所需资金严重不足。目前,政府投入林业生态工程的资金仅能满足县域退化林地修复面积的较小比例需求。资金短缺直接制约了生态修复规模的扩大。同时,虽然通过封山育林等低投入的修复模式在短期内见到一定成效,但要想达到持续恢复的目标,项目结束后必须要进行长期的管护,而这也需要大量资金保障。资金短缺直接导致后续管护存在困难,生态修复效果难以巩固。资金不足已经成为限制迭部县林地生态系统大规模有效修复的关键性问题。
目前,迭部县开展的林地生态修复项目大多未建立科学、系统的监测与评估机制,缺乏对修复效果的持续跟踪观测。迭部县在修复项目完成后,鲜有再对生态系统质量进行评估,而这明显不利于及时了解存在的问题,调整优化修复措施。长期监测站点设置不足,难以获取不同时段的生态数据,无法判断修复动态变化过程。同时,监测指标体系不完善,评估主要停留在植被覆盖、乔木存量等直观指标,未充分考虑物种多样性、食物网结构等系统层面的指标[4]。此外,缺乏专业的监测评估技术人员,数据分析处理能力有限。科学、系统的监测与评估机制尚未建立,制约了对生态修复工作的科学管控。
迭部县林业技术人才严重短缺,直接影响林地生态系统修复质量。1)缺乏具有现代生态修复理论知识和技能的高级专业技术人才,无法指导开展系统化、规范化的修复工作。2)缺乏掌握各项修复技术、操作经验的技能人才,导致修复项目执行过程中技术不规范的问题层出不穷。除人才数量不足外,现有技术人员的知识结构也与修复需要存在偏差,难以满足实际需求。
为缓解资金压力,实现生态修复工作的持续推进,迭部县应探索建立多元化的投入机制。县财政需要加大对生态修复项目的支持力度,使其成为林业生态工程资金的重要组成部分之一。同时,鼓励和引导社会资本对生态修复事业进行投入,采取政府与企业合作的模式开展修复项目,发挥市场机制作用。此外,建立林业生态补偿机制也是增加生态修复资金的重要手段,通过对造成生态破坏的企业和个人进行罚款,将所筹资金专项用于修复工作。只有多管齐下,建立包容各方力量参与的多元化投入机制,才能为生态修复提供可持续的资金和技术保障。
为科学评估生态修复效果,优化修复策略,迭部县需建立系统化的监测与评价体系。1)选取典型修复项目,设置长期监测样地,采用无人机遥感等现代技术开展动态监测,评估植被和土壤等指标的变化。2)完善评价指标体系,不仅关注植被指标,还需要测定土壤细菌群落结构、食物链特征等生态系统层面的指标。此外,建立修复效果评价的定量标准,对监测结果够进行定性和定量分析[5]。监测评价还需强化结果反馈应用,及时调整修复模式,提高治理精准性。通过持续监测与评估,既能提高修复技术水平,也能为修复规划提供科学依据。
技术人才队伍的建设是提升迭部县林地生态修复质量的关键。因此,迭部县应加大引进力度,聘请外部优秀专业技术人员,填补技术空白。另外,要通过开展各类培训,提高现有技术人员的业务素质,使他们系统掌握现代生态修复理论和技术。还需建立人才激励机制,采取晋级和经济激励措施,充分调动技术人员的工作积极性。人才建设要注重培养复合型人才,使技术人员既懂生态学理论,又掌握工程技能。同时,建立人才交流机制,组织技术人员到外地开展修复项目学习,广泛吸收借鉴成功经验。只有坚持人才建设,组建高素质的专业技术队伍,不断优化人力资源配置,才能为修复工作提供智力支持和技术保障,促进生态文明建设。
由于林业生产方式不合理,迭部县林地生态系统遭到不同程度的破坏,生物多样性下降,生态功能退化。生态修复对维持林地生态平衡,保障国土生态安全具有重要意义。为保证修复效果,迭部县应促进修复工作规范化、专业化开展。通过科学系统地生态修复,保护林地生物多样性,改善微气候,提高抵御灾害能力,使林地再次成为和谐稳定的生态系统。