王 翔,金祖達
(浙江省森林資源監(jiān)測中心,浙江 杭州 310020)
生態(tài)景觀林建設指導理論與技術方法體系研究
——以武義縣生態(tài)景觀林工程總體設計為例
王 翔,金祖達
(浙江省森林資源監(jiān)測中心,浙江 杭州 310020)
以景觀生態(tài)學、恢復生態(tài)學、群落生態(tài)學、森林美學、林學基本原理為指導,以武義縣為例,對生態(tài)景觀林建設工程的設計思路、總體布局、階段性目標群落與景觀分區(qū)設計、建設途徑與營造林方式、營造林技術等進行了探討,以期為推進我國生態(tài)景觀林建設提供借鑒和參考。
林業(yè)生態(tài)工程;生態(tài)景觀林;指導理論;技術方法體系;武義縣
武義縣位于浙江省中部山區(qū),素有“溫泉之城、瑩石之鄉(xiāng)”之稱。新的歷史時期,該縣確立了“工業(yè)強縣、開放興縣、生態(tài)立縣”發(fā)展戰(zhàn)略,提出了“打造綠色武義、建設生態(tài)家園”的建設目標?;诂F(xiàn)有公益林存在著樹種結(jié)構(gòu)不合理、生態(tài)功能不強等諸多弊端,該縣決定開始全面實施生態(tài)景觀林建設工程。該工程是武義縣改善公益林結(jié)構(gòu),建設生態(tài)文明和全面建設小康社會的一項基礎性和極具前瞻性的系統(tǒng)工程,它對于重建武義生態(tài)景觀系統(tǒng),實施區(qū)域自然與社會經(jīng)濟的和諧與可持續(xù)發(fā)展,將產(chǎn)生巨大的作用。
本文以武義縣生態(tài)景觀林工程總體設計為例,試就生態(tài)景觀林的涵義、指導理論、技術方法體系等進行分析和探討。
1.1 生態(tài)景觀林的定義
生態(tài)景觀林是現(xiàn)代林業(yè)和“森林浙江”建設的重要組成部分,兼具生態(tài)林和景觀林的基本特征。它歸屬于生態(tài)公益林范疇,但在生態(tài)區(qū)位上,與一般的生態(tài)林相比它占據(jù)著明顯的區(qū)位優(yōu)勢;一般景觀林以發(fā)揮森林的游賞效益為主要目標,而生態(tài)景觀林則以發(fā)揮森林的生態(tài)服務功能為主要目標,同時兼具較好的景觀功效,滿足對森林的多功能需求。從狹義角度,本文將生態(tài)景觀林定義為:公益林經(jīng)營區(qū)范圍內(nèi)區(qū)位突出、且對景觀起重要作用的森林,具體包括以景觀功效為主的特種用途林(風景林)、兼有景觀功效要求的防護林和生態(tài)型經(jīng)濟林。
1.2 生態(tài)景觀林的內(nèi)涵
在新時期,生態(tài)景觀林被賦予了新的內(nèi)涵。以武義縣生態(tài)景觀林建設工程為例,其戰(zhàn)略基點是建設以人為本、人與自然和諧發(fā)展的可持續(xù)發(fā)展森林生態(tài)景觀系統(tǒng),體現(xiàn)了建設生態(tài)文明和綠色文化的新思維。
從空間結(jié)構(gòu)上看,武義縣生態(tài)景觀林建設工程由綠色廊道、斑塊、基質(zhì)、緣等景觀生態(tài)要素有機地構(gòu)建起綠色生態(tài)網(wǎng)絡體系;從時間序列上看,工程立足于長遠發(fā)展,使森林生態(tài)體系建設保持時間上的連續(xù)性、空間上的協(xié)調(diào)性,并力求保持其自身的良性循環(huán)和可持續(xù)發(fā)展;從景觀生態(tài)系統(tǒng)的尺度上觀察,它不僅是武義縣而且也是金華市景觀生態(tài)系統(tǒng)的重要空間組織要素,對中小尺度的區(qū)域形象設計、生態(tài)景觀系統(tǒng)構(gòu)建均將產(chǎn)生重大影響。
生態(tài)景觀林建設是一項十分復雜的系統(tǒng)工程,需要綜合運用多學科理論作指導,主要包括景觀生態(tài)學、恢復生態(tài)學、群落演替理論、森林美學、“近自然林業(yè)”理論等。
景觀生態(tài)學以研究景觀的結(jié)構(gòu)、功能和變化以及景觀規(guī)劃管理為主要目標,其核心理論主要包括:景觀系統(tǒng)整體性和景觀要素異質(zhì)性;景觀研究的尺度性;景觀結(jié)構(gòu)的鑲嵌性;生態(tài)流的空間聚集與擴散;景觀的自然性與文化性;景觀演化的不可逆性與人類主導性及景觀價值的多重性[1]。該理論對于生態(tài)景觀林建設工程的科學布局具有重要指導意義。
恢復生態(tài)學認為:生態(tài)系統(tǒng)的動態(tài)發(fā)展,在于其結(jié)構(gòu)的演替變化;干擾是使生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生變化的主要原因?;謴停╮estoration)、改建(rehabilitation)、重建(enhancement)是受害生態(tài)系統(tǒng)恢復的主要途徑[2]?;謴蜕鷳B(tài)學理論對于生態(tài)景觀林建設選擇恢復途徑及確定改造策略具有重要作用。
演替導向穩(wěn)定性,是群落生態(tài)學的首要法則。群落演替的預測性、可控制性和最后走向具有自我平衡性質(zhì)的穩(wěn)態(tài)(頂極群落)為林分改造奠定了理論基礎[3]。森林美學是人對于森林審美規(guī)律的理論,它既包括作為審美客體的森林美的本質(zhì)、特征研究,也包括審美主體對森林的審美感受、審美心理、森林美的創(chuàng)造研究。群落演替與森林美學理論,為生態(tài)景觀林建設目標的確定以及改造措施的制定指明了方向。
“近自然林業(yè)”(close-to-nature forestry)理論強調(diào)森林經(jīng)營要遵循自然規(guī)律,應充分利用自然力調(diào)控森林的生長,使森林生態(tài)系統(tǒng)向穩(wěn)定、健康方向演變[4],其核心理論就是營造近自然的復層、異齡混交林;“生態(tài)造林法”(又稱宮脅昭方法Miyawaki method)以生態(tài)學“潛在自然植被”和“群落演替”為基本理論,選擇鄉(xiāng)土樹種恢復鄉(xiāng)土森林植被,從而實現(xiàn)低成本、快速高效地營造“近自然森林”。“近自然林業(yè)”森林經(jīng)營思想和“生態(tài)造林法”技術,為建立生態(tài)景觀林技術方法體系奠定了基礎。
3.1 設計思路
武義縣現(xiàn)有公益林總面積47 300 hm2,公益林存在樹種單一、林分質(zhì)量不高、生態(tài)效能欠佳的缺陷。尤其是干線通道兩側(cè)山體、城鎮(zhèn)周邊、核心風景區(qū)的森林景觀破碎、零亂,缺乏季相變換,景觀價值不高,亟待進行結(jié)構(gòu)性的調(diào)整。武義縣生態(tài)景觀林建設工程總體設計思路如下。
從自然地理、資源環(huán)境和社會經(jīng)濟發(fā)展的客觀實際出發(fā),以維護生態(tài)安全、優(yōu)化生態(tài)環(huán)境、追求森林生態(tài)、經(jīng)濟和社會效益的和諧與可持續(xù)發(fā)展為目標,圍繞生態(tài)文明建設大局,遵循自然規(guī)律、系統(tǒng)工程理論,運用林學、景觀生態(tài)學、恢復生態(tài)學和森林美學等原理,采用“近自然林業(yè)”的經(jīng)營思想和“生態(tài)造林”技術方法,對重要區(qū)位的低效生態(tài)林因地制宜地實施以封育為主、“補、改、造、疏、育”相結(jié)合的生態(tài)經(jīng)營措施,促進森林快速向目標群落演替;同時,大力發(fā)展多層次、多色彩、多功能的生態(tài)景觀林和珍貴闊葉樹物種資源,改善森林生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與服務功能,為武義縣經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展提供強有力的環(huán)境支撐。
3.2 總體布局與建設規(guī)模
以功能區(qū)為主導因子,綜合考慮斑塊、走廊、本底等景觀要素,利用景觀生態(tài)學等原理,將武義縣生態(tài)景觀林建設工程分為4大構(gòu)架、18個工程區(qū)、30個作業(yè)區(qū),并形成“一縱二橫三區(qū)”的總體布局,具體見表1。整個功能區(qū)布局以武義中心城區(qū)為核心,通過生態(tài)廊道串聯(lián)成網(wǎng),構(gòu)建滿足多功能需求、健康的生態(tài)景觀林體系。
3.3 階段性目標群落
實踐證明,“適宜的頂極植被”是退化生態(tài)系統(tǒng)恢復和重建的基本目標。武義縣自然森林植被在分區(qū)上屬典型的中亞熱帶常綠闊葉林甜櫧木荷林區(qū),因此,常綠闊葉林成為本工程建設目標的最佳選擇。然而森林植被演替是一個漸進式的動態(tài)演化過程,無論從景觀生態(tài)學或群落生態(tài)學出發(fā),常綠闊葉林并非唯一的目標群落。綜合考慮各工程區(qū)森林群落現(xiàn)狀樹種組成、結(jié)構(gòu)和具體地塊自然條件的異質(zhì)性等因素,確定下列森林群落類型為階段性目標群落:①常綠闊葉林,②常綠落葉闊葉混交林,③針闊葉混交林,④落葉闊葉混交林,⑤竹林,⑥針葉林,⑦灌木林。
3.4 景觀分區(qū)設計
利用群落生態(tài)學、森林美學等原理進行景觀分區(qū)設計,是工程建設的重要內(nèi)容。武義縣生態(tài)景觀林各工程區(qū)森林主導功能、景觀格局與目標森林群落設計見表2。
表2續(xù)
3.5 建設途徑與營造林方式
根據(jù)受損生態(tài)系統(tǒng)恢復的模式途徑,以及各工程區(qū)所處區(qū)位與立地條件、現(xiàn)狀林分結(jié)構(gòu)和目標群落等實際情況,全縣共設計下列3條建設途徑、15種營造林方式:
人工造林:設計人工造林更新(無林地造林、跡地更新、退耕還林、林帶綠化、疏林地造林)和困難地生態(tài)復綠(墳山綠化、斷面綠化、廢棄地綠化、庫尾岸灘濕地綠化)兩大類9種營造林方式。
林分改造:設計補植改造(補植撫育、間伐補植)、封育改造(封禁管護、劈撫撫育)和間伐撫育三大類5種營造林方式。
生態(tài)經(jīng)營:設計生態(tài)撫育1種經(jīng)營方式。
3.6 營造林技術
武義縣生態(tài)景觀林建設工程吸納了低效針葉林闊葉化改造、荒山跡地復綠、生態(tài)脆弱地區(qū)闊葉林恢復、混交林營造與經(jīng)營、輕型基質(zhì)容器苗培育等十多項林業(yè)科研成果與先進適用技術,并將傳統(tǒng)技術與現(xiàn)代林業(yè)經(jīng)營理念、先進適用技術相結(jié)合,制定了一套較為完善的生態(tài)景觀林營造的技術體系,其關鍵技術和特色主要體現(xiàn)在以下幾個方面。
3.6.1 立地分類 分一般立地、復綠困難地兩大類,分別確定適宜的立地主導因子進行分類,以充分利用地力優(yōu)勢。
3.6.2 樹種選擇 重視和強調(diào)用鄉(xiāng)土樹種營造鄉(xiāng)土森林;堅持適地適樹和特性協(xié)調(diào)的原則。
3.6.3 綠化類型 按照穩(wěn)定性、主題突出原則,采用漸序營造方法營造多樹種、多目標混交林;采用主伴混交類型;采用散生(行內(nèi)株間)、帶狀、群狀、小群團混交(植生組)的混交手法,營造不同的森林景觀效果;為使景觀自然優(yōu)美,種植點采用隨機、三角形配置,對城市公園、風景區(qū)采用孤植、群植、片植等手法,對經(jīng)濟林園進行美化補植。
3.6.4 種苗設計 采用營養(yǎng)缽育苗;原則上采用容器苗、1 ~ 2年生良種Ⅰ、Ⅱ級移栽苗進行造林與補植。
3.6.5 間伐設計 從生物多樣性保護與水土保持的角度出發(fā),對林地清理、間伐和撫育作業(yè)中的選留樹種進行了研究確定;實施生態(tài)采伐,即采用群狀或單株擇伐、下層疏伐和綜合疏伐。
該工程共設計人工造林更新模式22個、補植改造模式35個、撫育改造模式2個、困難地生態(tài)復綠模式10個、生態(tài)經(jīng)濟林經(jīng)營模式3個;分別不同的造林、補植和生態(tài)經(jīng)營模式,對綠化類型、種苗、造林技術、幼林撫育措施等進行了科學、詳細的設計。
(1)作為指導生態(tài)景觀林建設的基礎理論——景觀生態(tài)學于20世紀80年代初引入我國,90年代其理論研究在我國得到較大的發(fā)展;生態(tài)公益林則在“九五”期間首次引入我國森林資源調(diào)查體系,“十五”、“十一五”期間進入實質(zhì)性建設階段。因此,生態(tài)景觀林建設目前在我國還屬于新生事物,支撐其建設的理論體系尚處于探索之中。武義縣生態(tài)景觀林建設工程綜合運用了景觀生態(tài)學、恢復生態(tài)學、群落生態(tài)學、森林美學、林學等基本原理,對中小尺度的生態(tài)景觀林建設進行了一次有益的嘗試,積累了一些經(jīng)驗,期望為我國生態(tài)景觀林建設的理論研究起到拋磚引玉的作用。
(2)森林植被演替是一個漸進式的動態(tài)演化過程,若在中小尺度的生態(tài)景觀林建設過程中不切實際,一味追求所謂的頂極群落,其做法首先違背了事物發(fā)展的自然規(guī)律,易造成破壞性建設(大砍大造);其次,與景觀生態(tài)學、森林美學等基本原理相悖,限制了豐富多彩的生態(tài)景觀林發(fā)展模式與空間;再者,大范圍的營造頂極群落,現(xiàn)實可操作性不強。因地制宜地確定階段性目標群落,可體現(xiàn)景觀分區(qū)特色,對于正確選擇建設途徑及確定營造策略等將起到至關重要的作用。
(3)傳統(tǒng)的營造林理論多以追求森林生長量最大化為目標,與其配套形成的技術體系往往注入過多的人本主義哲理,較少注意森林自然力所具有的自我調(diào)節(jié)能力。源于近代德國的“近自然林業(yè)”經(jīng)營思想與生態(tài)學家宮脅昭教授提出的“生態(tài)造林法”,為生態(tài)景觀林的建設提供了良好的經(jīng)營理論與技術方法,在追求人文生態(tài)與自然和諧的新時期,將其之理論精髓與傳統(tǒng)技術、先進適用技術相結(jié)合,制定一整套適合區(qū)域特色的生態(tài)景觀林營造技術方法體系,是十分必要的。
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Study on Theory and Technical System of Ecological Landscape Forest Construction——Case Study on The Overall Plan of Ecological Landscape Forest in Wuyi
WANG Xiang,JIN Zu-da
(Zhejiang Forest Resources Monitoring Center, Hangzhou 310020, China)
Overall plan of ecological landscape forest in Wuyi, Zhejiang province was guided by principle of landscape ecology, restoration ecology, community ecology, forest aesthetics. Inquiry was made into the idea, layout, community designing, zoning landscape, approach of constructing, afforestation pattern and technique of ecological landscape forest.
forest ecological project; ecological landscape forest; theory, technique and method; Wuyi county
S759.9
B
1001-3776(2011)03-0063-05
2011-01-13;
2011-03-19
王翔(1978-),男,浙江文成人,工程師,從事林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設計工作。