張書(shū)暉　張　波

摘要通過(guò)對(duì)寧陜縣城區(qū)泥石流地段自然環(huán)境特點(diǎn)和林地退化現(xiàn)狀進(jìn)行分析，以泥石流發(fā)生地段為探討對(duì)象，選定城區(qū)中街王家灣為研究試驗(yàn)區(qū)域，選擇10余種適應(yīng)于泥石流地段植被恢復(fù)的喬、灌、藤植物種類，并根據(jù)不同立地條件，營(yíng)造喬、灌、藤組合的林草、果草、藤草等生態(tài)型復(fù)層植物群落。結(jié)果表明：?jiǎn)坦嗵倩旖?、喬?經(jīng)濟(jì)果木)混交、喬草混交、喬糧間作等模式取得了良好的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)效益。

關(guān)鍵詞泥石流地段；植被恢復(fù)模式；陜西寧陜

中圖分類號(hào)S731.9文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào) 1007-5739(2009)01-0027-02

寧陜縣城區(qū)泥石流地段是秦嶺山區(qū)森林植被退化典型的區(qū)域之一，主要分布于中街王家灣和下街后山，其中王家灣地段泥石流最為典型，面積較大，泥石流面積占林地面積的60%以上。20世紀(jì)90年代以前，這些地方全部是陡坡耕地和宜林荒山，退耕還林和“天?！惫こ虒?shí)施后，陸續(xù)退耕進(jìn)行荒山綠化，因立地條件的差異，成活率和保存率很低，有少量的板栗園和人工油松呈塊狀外，其他都是天然更新的雜灌植物，泥石流災(zāi)害發(fā)生后，生物多樣性程度降低，抗逆性減弱，生物生產(chǎn)量低，層次結(jié)構(gòu)單調(diào)，林地植被受干擾后難以自行恢復(fù)，不利于林地植被和土地生態(tài)系統(tǒng)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)與轉(zhuǎn)換，抗蝕防護(hù)性能削弱，生態(tài)環(huán)境的基礎(chǔ)薄弱，使整體生態(tài)環(huán)境脆弱退化。

此外，在坡面降水的徑流集水路徑上，愈是流程接近相對(duì)基準(zhǔn)，則匯流流速愈大，沖蝕和土層表面剝蝕力愈大，原有坡面森林植被護(hù)坡能力弱，受侵蝕的坡面沖積土流失，細(xì)石礫、中石礫殘留裸露，整個(gè)坡面中軸線變短，因坡度增加而變化速率劇增，山地的坡度、土層厚度、土質(zhì)、侵蝕、裸巖比例限制程度增加。為防止水土流失和土質(zhì)的退化，其主要措施就是進(jìn)行林地恢復(fù)植被，改善生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)該區(qū)域的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)可持續(xù)發(fā)展。泥石流地段地處寧陜縣城區(qū)周邊地區(qū)，土壤不斷沙化，巖石裸露，結(jié)構(gòu)極不穩(wěn)定，如果再有強(qiáng)降雨，發(fā)生滑坡、泥石流的可能性極大，將對(duì)寧陜縣城區(qū)及周邊地區(qū)構(gòu)成更嚴(yán)重的威脅?，F(xiàn)將泥石流地段植被恢復(fù)模式試驗(yàn)總結(jié)如下。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)地段概況

試驗(yàn)地段位于王家灣，海拔850～1250m，屬亞熱帶干熱河谷氣候，干濕季分明，年均降水量899.1mm(主要集中在雨季6～10月)，年均氣溫12.3℃，熱量充足，≥10℃的年活動(dòng)積溫為3839℃。年蒸發(fā)量1216mm。近幾十年來(lái)，由于人為破壞，耕地面積比重較大占王家灣總面積的60%，其中退耕地面積比重占王家灣總耕地的50%以上。試驗(yàn)區(qū)域內(nèi)以砂礫土為主，土壤瘠薄，平均有機(jī)質(zhì)含量不到1.2%，粒級(jí)>1mm石礫含量高達(dá)45%以上，坡面無(wú)層次變化，但隨著土層厚度增加，石礫含量增加，肥力下降，保水能力減弱，植被稀少，植被覆被率30%，沖溝發(fā)達(dá)，水土流失和坍塌嚴(yán)重，隱形滑坡危機(jī)仍然存在，現(xiàn)存林地植被以萌生馬桑、灌叢為主，板栗、油松呈塊狀零星分布。王家灣地段泥石流地貌可分為形成區(qū)、流通區(qū)和堆積區(qū)三部分。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法

1.2.1物種選擇。根據(jù)王家灣地段的生境條件，應(yīng)選擇生長(zhǎng)快、耐干旱、根系發(fā)達(dá)并扎深根、容易繁殖、生態(tài)經(jīng)濟(jì)型的多用途物種。在實(shí)際工作中，首先考慮適應(yīng)性較強(qiáng)的鄉(xiāng)土物種，同時(shí)根據(jù)“氣候相似性”原理，積極引進(jìn)在荒山造林或退耕農(nóng)地開(kāi)發(fā)實(shí)踐中已有成功經(jīng)驗(yàn)、值得推廣的物種，包括油松、側(cè)柏、板栗、馬尾松、核桃、日本甜柿、桂花、廣玉蘭、金絲垂柳、雪松、狼牙刺、刺槐、花椒、爬山虎、葛藤等。

1.2.2整地方式。根據(jù)王家灣地段的生境特點(diǎn)，圍繞既能減少水土流失，又能增加土壤水分，促進(jìn)植物生長(zhǎng)的問(wèn)題，最大程度地把有限的天然降水蓄積起來(lái)供植物生長(zhǎng)利用，并盡量減少地表徑流匯水量和泥沙沖刷，這是該立地類型植被恢復(fù)重建中的一項(xiàng)重要內(nèi)容。為此，在所選擇地進(jìn)行了穴狀整地方式。

1.2.3植物群落配置設(shè)計(jì)。在對(duì)王家灣地段立地類型調(diào)查的基礎(chǔ)上，本著適地適樹(shù)和生態(tài)經(jīng)濟(jì)型的原則，采用宜林則林、宜果則果，喬、灌、藤相結(jié)合。立地條件較差的地段首先營(yíng)造以生態(tài)型為主的植被恢復(fù)群落，以產(chǎn)生初步的生態(tài)效益；立地條件稍好的地段既可營(yíng)造經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高、效益產(chǎn)生較快的物種，也可營(yíng)造觀賞性的物種，把生態(tài)、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益結(jié)合起來(lái)，建立多層次、多物種組合的植物群落；同時(shí)，對(duì)經(jīng)濟(jì)型混交模式，定期進(jìn)行灌溉以解決經(jīng)濟(jì)林不同生長(zhǎng)期的水分需求，并提供施肥、病蟲(chóng)害防治等管理，提高掛果質(zhì)量和檔次；對(duì)生態(tài)型混交模式，由于其立地條件相對(duì)較差，侵蝕溝發(fā)達(dá)，可采取微型谷坊等工程措施以提高其生態(tài)防護(hù)功能。基于水土保持效益的考慮，植物群落組合沿等高線水平帶狀混交配置，以增強(qiáng)植被蓄水保土保肥能力，提高土地生產(chǎn)能力。

2結(jié)果與分析

2.1適宜模式選擇

植被恢復(fù)模式類型總結(jié)植物種類之間合理的組合與搭配，形成多功能復(fù)層的植物群落，這種群落結(jié)構(gòu)不僅有利于林木生長(zhǎng)，而且能有效地發(fā)揮群體生態(tài)和經(jīng)濟(jì)效應(yīng)，對(duì)保土改土和截留雨水更為有利。因此，進(jìn)行了不同組合的植被恢復(fù)模式選擇，其中主要的植被恢復(fù)模式如下。

2.1.1喬灌藤混交。油松+爬山虎(葛藤)、側(cè)柏+爬山虎(葛藤)、馬尾松+爬山虎(葛藤)、刺槐+爬山虎(葛藤)、狼牙刺+爬山虎(葛藤)，該模式主要設(shè)計(jì)在坡度最陡、立地條件最差的山體上部，主要是泥石流形成區(qū)，爬山虎(葛藤)營(yíng)造在巖石裸露的地方，以發(fā)揮生態(tài)防護(hù)效益，解決短期薪柴困難，可長(zhǎng)期提供較好木材或其他林產(chǎn)品。

2.1.2喬果(經(jīng)濟(jì)果木)混交。側(cè)柏+日本甜柿、側(cè)柏+板栗、側(cè)柏+核桃、側(cè)柏+花椒、側(cè)柏+山茱萸，該模式主要設(shè)計(jì)在立地條件稍好的山體中上部或中下部，主要是泥石流流通區(qū)，以經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會(huì)效益兼顧，既綠化了城區(qū)，又提供干果、水果等食品或其他藥材產(chǎn)品。

2.1.3喬草混交。桂花+原生雜草、廣玉蘭+原生雜草、金絲垂柳+原生雜草、雪松+原生雜草，該模式主要設(shè)計(jì)在立地條件較好、坡度平緩的山體下部，社會(huì)效益與生態(tài)效益兼顧，以觀賞為目標(biāo)。

2.1.4喬糧間作。農(nóng)作物+經(jīng)濟(jì)樹(shù)種，該模式設(shè)計(jì)在立地條件較好、難以完全退耕的農(nóng)地上，既發(fā)揮農(nóng)作物生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)收益，又有良好的水土保持功能。

2.2水土保持及生態(tài)效益

2004年1月以來(lái)，通過(guò)2年的時(shí)間，在試驗(yàn)區(qū)內(nèi)進(jìn)行了徑流和泥沙動(dòng)態(tài)觀測(cè)，各模式的水土保持效益進(jìn)行對(duì)比，試驗(yàn)結(jié)果表明，通過(guò)對(duì)王家灣地段泥石流地區(qū)進(jìn)行林、果、藤相結(jié)合的植被恢復(fù)后，取得了明顯的水土保持和生態(tài)效益。

2.2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化。通過(guò)林、果、藤等物種的引入，植被覆蓋率增加，由恢復(fù)前的30%增加到85%，喬、灌(藤)復(fù)層結(jié)構(gòu)光熱資源利用率提高，生物量增加，地表枯落物增加，土壤質(zhì)地和結(jié)構(gòu)得到改善，肥力增加。同時(shí)，通過(guò)引進(jìn)生態(tài)林、經(jīng)濟(jì)林和薪炭林，優(yōu)化了林種結(jié)構(gòu)，提高了生態(tài)系統(tǒng)的土地承載力和持續(xù)發(fā)展能力。

2.2.2系統(tǒng)水土保持功能增強(qiáng)。植被覆蓋率由原來(lái)的30%增加到現(xiàn)在的85%，減少了土壤侵蝕和地表徑流。通過(guò)監(jiān)測(cè)：2年內(nèi)地表徑流平均減少29%，產(chǎn)沙量平均減少68%，阻止了大量泥沙流向溝道，改良了土壤，增強(qiáng)了土壤吸水、保水能力，系統(tǒng)的生物生產(chǎn)力和生物量增加，綜合生態(tài)服務(wù)功能和自我調(diào)節(jié)能力提高。一方面，由于喬草混交萌發(fā)能力強(qiáng)、郁蔽較快、根叢定植密度大、地面覆蓋度高，因而該模式截留雨水和攔截泥沙的能力較強(qiáng)；另一方面，林(果)草、藤草混交模式中人為的管理在一定程度上削弱了其自身的水土保持功能，但可以預(yù)測(cè)：待林(果)進(jìn)入速生期以后，冠幅大大增加，形成多級(jí)復(fù)層生態(tài)結(jié)構(gòu)，其水土保持功能將得到有效發(fā)揮，其護(hù)坡固土能力也將大大高于純草地模式。

2.2.3改善了林地小氣候和生態(tài)環(huán)境，隨著植被的恢復(fù)，小氣候條件逐步向半濕潤(rùn)轉(zhuǎn)變。復(fù)層植物群落充分利用了土地資源，改善了林地日照、氣溫、濕度、土壤水熱條件，降低風(fēng)速，減弱風(fēng)力，改變風(fēng)的水熱性質(zhì)，降低蒸騰，對(duì)提高生態(tài)環(huán)境濕度、改善水熱條件等具有明顯作用。

2.3經(jīng)濟(jì)效益

通過(guò)林、果、藤等經(jīng)濟(jì)生態(tài)型植物品種的引入，除初步取得了較好的生態(tài)屏障作用外，多層次、多方面利用氣候及土地資源，產(chǎn)生以短養(yǎng)長(zhǎng)、長(zhǎng)短結(jié)合的效果，提高了林副的品種和數(shù)量，使附近的農(nóng)民得到一定的收入。

2.4社會(huì)效益

在實(shí)施過(guò)程中，通過(guò)采取科研與生產(chǎn)、試驗(yàn)示范與工程、經(jīng)濟(jì)與生態(tài)、長(zhǎng)遠(yuǎn)效益與短期效益相結(jié)合，提高了科技含量，改善了農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，增加了勞動(dòng)力就業(yè)機(jī)會(huì)，提高了生態(tài)經(jīng)濟(jì)容量和農(nóng)民的生態(tài)環(huán)境意識(shí)，體現(xiàn)了人與自然的和諧發(fā)展，為國(guó)家實(shí)施退耕還林還草工程、生態(tài)環(huán)境建設(shè)與保護(hù)工程奠定了良好的思想基礎(chǔ)，有利于促進(jìn)寧陜縣域經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展。

3結(jié)論

試驗(yàn)結(jié)果表明：?jiǎn)坦嗵倩旖?、喬?經(jīng)濟(jì)果木)混交、喬草混交、喬糧間作等模式能有效地發(fā)揮群體生態(tài)和經(jīng)濟(jì)效應(yīng)，對(duì)保土改土和截留雨水更為有利。

4參考文獻(xiàn)

[1] 李文華.中國(guó)農(nóng)林復(fù)合經(jīng)營(yíng)[M].北京：科學(xué)出版社，1994.

[2] 肖斌，高早榮，何華.現(xiàn)代林業(yè)生態(tài)工程原理與方法[M].西安：西安地圖出版社，2003.

[3] 李育材.退耕還林技術(shù)模式[M].北京：中國(guó)林業(yè)出版社，2001.