郭 建，徐 敏，陳俊華，謝天資，黎燕瓊，龔固堂，卿 剛，慕長(zhǎng)龍*

（1.汶川縣環(huán)境保護(hù)和林業(yè)局，四川　　汶川 623000；2.通江縣南教城林場(chǎng)，四川　　通江 635700；3.四川省林業(yè)科學(xué)研究院，四川　　成都 610081；4.理縣環(huán)境保護(hù)和林業(yè)局，四川　　理縣 623100）

岷江上游干旱半干旱河谷區(qū)生境質(zhì)量評(píng)價(jià)
——以雜谷腦河為例

郭 建1，徐 敏2，陳俊華3，謝天資3，黎燕瓊3，龔固堂3，卿 剛4，慕長(zhǎng)龍3*

（1.汶川縣環(huán)境保護(hù)和林業(yè)局，四川汶川 623000；2.通江縣南教城林場(chǎng)，四川通江 635700；3.四川省林業(yè)科學(xué)研究院，四川成都 610081；4.理縣環(huán)境保護(hù)和林業(yè)局，四川理縣 623100）

以岷江上游雜谷腦干旱河谷區(qū)作為研究對(duì)象，利用實(shí)地調(diào)查資料，結(jié)合森林資源二類調(diào)查小班數(shù)據(jù)和林地保護(hù)利用資料，根據(jù)地形、土壤、水分、植被等9個(gè)因子對(duì)該區(qū)域的生境質(zhì)量進(jìn)行了評(píng)價(jià)，并根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果提出了合適的造林措施和對(duì)策，為該區(qū)域的造林樹種選擇和配置模式提供科學(xué)依據(jù)和理論指導(dǎo)，同時(shí)也為類似困難立地條件地區(qū)的人工植被恢復(fù)提供參考依據(jù)。

岷江上游；雜谷腦河；干旱半干旱河谷區(qū)；生境質(zhì)量評(píng)價(jià)；層次分析法

岷江上游干旱河谷是我國(guó)西部生態(tài)環(huán)境最惡劣的地區(qū)之一，強(qiáng)烈的水土流失，頻繁的滑坡、泥石流等自然災(zāi)害，導(dǎo)致該區(qū)域成為我國(guó)最困難的造林地區(qū)之一［1］。干旱河谷由于受“焚風(fēng)效應(yīng)”的影響，其蒸發(fā)量遠(yuǎn)大于降雨量，土壤干旱缺水是該地區(qū)的主要自然特點(diǎn)，加之山體陡峭，土壤瘠薄，植被主要以灌草叢為主。生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的改善是干旱河谷區(qū)生存和發(fā)展的根本，同時(shí)也是影響整個(gè)長(zhǎng)江流域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的關(guān)鍵因素，干旱半干旱河谷區(qū)退化植被的恢復(fù)重建是該區(qū)域生態(tài)環(huán)境重建的基礎(chǔ)和前提。植被恢復(fù)中的關(guān)鍵問題是林木成活率。要提高造林成活率，造林前必須選好適合的生境條件，因地制宜、適地適樹。近些年來，針對(duì)岷江干旱河谷的造林，國(guó)內(nèi)專家做了不少工作，主要從區(qū)域的植被特征［2～5］、土壤水分和肥力［6～8］以及喬（灌）樹種的抗旱性［9～10］等方面做了研究，但對(duì)該區(qū)域的立地或生境質(zhì)量評(píng)價(jià)卻未見報(bào)道。本文以岷江上游典型流域—雜谷腦干旱河谷區(qū)做為研究對(duì)象，選取地形、土壤、水分、植被等共9個(gè)因子，采用層次分析法對(duì)該區(qū)域的生境質(zhì)量進(jìn)行了評(píng)價(jià)，并根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果提出了不同的造林措施和對(duì)策，為該區(qū)域植被恢復(fù)提供科學(xué)依據(jù)和理論指導(dǎo)。

1　研究區(qū)概況

雜谷腦河是四川岷江的一級(jí)支流，發(fā)源于四川省阿壩藏族羌族自治州理縣西北的鷓鴣山北麓的紅水溝，從海拔4 451 m由西北向東南奔流而下，縱貫理縣全境，流經(jīng)理縣的米亞羅、夾壁、沙壩、樸頭、雜谷腦、甘堡、薛城、木卡、通化、桃坪等鄉(xiāng)鎮(zhèn)，至汶川縣城匯入岷江，全長(zhǎng)157 km。歷年平均流量為63.9 m3·s-1，其特點(diǎn)是水流湍急，落差大，流量隨雨季而變化。多年平均總輸沙量2.10×106t左右。山地為燥褐土（過去曾稱灰褐土），是發(fā)育在干燥河谷地帶旱生灌木草叢植被下的土壤，主要分布在海拔2 000 m以下的河谷地帶。由于受焚風(fēng)的影響，土壤水分蒸發(fā)強(qiáng)烈，整個(gè)土體中聚積著大量的游離碳酸鈣，且很少有分層現(xiàn)象，全剖面呈堿性反應(yīng)，pH值7.4～8.4。雜谷腦河干旱河谷從理縣樸頭鄉(xiāng)（海拔2 000 m）開始直至岷江入口地段—汶川縣城（海拔1 444.5 m）處，分布于河面以上海拔高度2 000m以下的河床兩側(cè)山坡范圍內(nèi)，陽破比陰坡的分布海拔一般要高出100 m～200 m［2～3］。

2　研究方法

2.1樣地設(shè)置

按照地形、海拔、坡度、坡位、坡向選取具有代表性的59個(gè)樣地，運(yùn)用GPS測(cè)定各樣地的海拔和經(jīng)緯度，并對(duì)坡度、坡向、坡位進(jìn)行標(biāo)注。其中1-15號(hào)位于二道河至薛城一帶河谷地帶區(qū)域，16-38位于理縣雜谷腦河域左岸熊耳山（陽坡），39-59號(hào)位于理縣雜谷腦河域右岸耳埔（陰坡）。

2.2樣地調(diào)查

在河谷地帶每隔30 m～50 m、山麓坡地50 m左右（間隔的大小根據(jù)實(shí)際情況而定），從地面向下垂直方向挖一斷面，長(zhǎng)寬以人能蹲進(jìn)去為宜，利用GPS記錄下每個(gè)樣地的位置，詳細(xì)記錄各剖面的層次、各個(gè)層次土壤的質(zhì)地、顏色、緊實(shí)度、石礫大小，同時(shí)記錄周圍灌草蓋度和植被情況。

2.3土壤理化學(xué)性質(zhì)測(cè)定

對(duì)各樣地不同層次的土壤采樣，編號(hào)后送實(shí)驗(yàn)室分析。測(cè)量下面的指標(biāo)：土壤含水率、土壤質(zhì)地、pH值、有機(jī)質(zhì)含量、全N、全P、全K等。

2.4數(shù)據(jù)處理方法

用Microfost Excel 2007編制模塊，采用層次分析法用對(duì)生境進(jìn)行質(zhì)量評(píng)價(jià)。

3　結(jié)果與分析

3.1生境質(zhì)量評(píng)價(jià)層次模型的構(gòu)造

生境質(zhì)量的好壞主要可以從土壤、水分等因子的各指標(biāo)通過分析獲得，同時(shí)還可以考慮生態(tài)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，即可以從物質(zhì)量和價(jià)值量來分析。本文主要是為前期的造林提供參考，這里沒有考慮價(jià)值量，僅從物質(zhì)量做了分析。影響立地的因子主要有：氣候、土壤、水分、植被、地形等。試驗(yàn)地均位于理縣雜谷腦河谷內(nèi)，氣候基本一致，因此主要考慮土壤、水分、植被、地形這四個(gè)立地因子，作為準(zhǔn)則層。指標(biāo)的選取要能反映出措施層的特性，且要避免重復(fù)以增加評(píng)價(jià)的有效性。由于試驗(yàn)區(qū)河谷地帶條件較好，種植農(nóng)作物和營(yíng)造經(jīng)濟(jì)林均不成問題，因此本研究不考慮對(duì)河谷地帶的生境進(jìn)行質(zhì)量評(píng)價(jià)，僅對(duì)坡地生境進(jìn)行質(zhì)量評(píng)價(jià)。根據(jù)以往研究結(jié)果，坡度、坡向、坡位、土層厚度、土壤干濕度、有機(jī)質(zhì)含量、土壤緊密度、土壤質(zhì)地和灌草蓋度這9個(gè)指標(biāo)對(duì)生境的影響較大。上述指標(biāo)中，土壤干濕度是土壤水分的一個(gè)經(jīng)驗(yàn)判斷，直接反映出了土壤含水量的多少，放在水分層中；灌草蓋度的大小反映了不同生境內(nèi)植被的生長(zhǎng)狀況，放在植被層里；在岷江干旱河谷區(qū)，坡度對(duì)生境的影響較大，坡位間接的代表了海拔高度，坡向是指陰坡、陽坡和半陰半陽坡，間接的反映出了立地的光照和水熱條件，因此在地形層選擇坡度、坡位和坡向3個(gè)指標(biāo)；土壤層里，土壤有機(jī)質(zhì)是植物所需的N、P、K微量元素等各種營(yíng)養(yǎng)成分的主要來源，速效N、P、K則是土壤中可以直接被植物利用的營(yíng)養(yǎng)元素，它們都反映出土壤的肥力，因此，只需選擇土壤有機(jī)質(zhì)或速效N、P、K其中一項(xiàng)就能反映出土壤肥力狀況。最終得出各自的生境質(zhì)量評(píng)價(jià)層次結(jié)構(gòu)模型（圖1）。

圖1　岷江上游干旱半干旱河谷區(qū)坡地生境質(zhì)量評(píng)價(jià)層次模型

3.2判斷矩陣的構(gòu)造及權(quán)重的確定

采用層次分析法（AHP）來確定各指標(biāo)的權(quán)重。各判斷矩陣及權(quán)重分別見表1～表3。

（1）A-B層

表1　A-B層判斷矩陣及權(quán)重

（2）B1-C

表2　B1-C層判斷矩陣及權(quán)重

（3）B3-C

表3　B3-C層判斷矩陣及權(quán)重

3.3指標(biāo)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

用于評(píng)價(jià)生境質(zhì)量的指標(biāo)存在定性、定量?jī)深愔笜?biāo)，且量綱也不相同，因此不能直接用來評(píng)價(jià)生境，需要按照各因子對(duì)立地貢獻(xiàn)的大小制定出一個(gè)統(tǒng)一的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)（表4）。

表4　指標(biāo)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

表4里的土壤質(zhì)地、土壤松緊度、土壤干濕度這3個(gè)指標(biāo)的評(píng)分等級(jí)主要是在經(jīng)驗(yàn)判斷的基礎(chǔ)上劃分的；有機(jī)質(zhì)含量的評(píng)分等級(jí)是把數(shù)據(jù)的最大值和最小值之間平均分為4分得到的值；坡度、坡向、坡位、土層厚度、灌草蓋度參考《四川省森林資源規(guī)劃設(shè)計(jì)調(diào)查技術(shù)細(xì)則》中的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。為了方便采用0、20、40、60的四級(jí)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。

3.4生境質(zhì)量的綜合評(píng)價(jià)

對(duì)生境因子按照表4的標(biāo)準(zhǔn)賦值，結(jié)合各因子的總權(quán)重可得出各生境的評(píng)價(jià)得分，并對(duì)得分排序（表5）。把立地質(zhì)量劃分為優(yōu)、良、中、差、極差5個(gè)相對(duì)等級(jí)，其中優(yōu)≥50，良40-50，中30-40，差20 -30，極差＜20。按照這5個(gè)等級(jí)分別對(duì)河谷地、坡地各自的生境質(zhì)量做出評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)結(jié)果見圖2。

圖2　樣地生境質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果

表5　生境質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)表

從圖2可以看出，等級(jí)為優(yōu)的樣地有10個(gè)，占16.95%；等級(jí)為良的樣地有7個(gè)，占11.86%；等級(jí)為中的樣地有4個(gè)，占6.78%；等級(jí)為差的樣地有24個(gè)，占40.68%；等級(jí)為極差的樣地有14個(gè)，占23.73%。各立地的綜合評(píng)價(jià)見表5。

以上分析表明，岷江上游干旱半干旱河谷區(qū)只有相對(duì)較小部分的生境質(zhì)量較好，不需投入或只需少量的投入就可以達(dá)到直接造林的要求；有相當(dāng)部分的生境條件不能滿足造林的要求，需要根據(jù)實(shí)際情況采取客土、保水等措施來改善立地條件。對(duì)于生境條件太差的，只能采取封育措施或工程措施等人工促進(jìn)植被恢復(fù)。

3.5岷江上游干旱半干旱河谷區(qū)不同生境類型造林對(duì)策和建議

不同生境類型的條件不同，有的差異很大，在造林時(shí)需要區(qū)別對(duì)待。根據(jù)生境質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果，可以把岷江上游干旱半干旱河谷分為不同的區(qū)域，不同區(qū)域采用不同的造林模式和措施，以達(dá)到最好的造林效果。因?yàn)闋I(yíng)造的主要是生態(tài)防護(hù)林，為了最大程度地利用地力、促進(jìn)林木生長(zhǎng)、改善生境條件和較好地發(fā)揮林地的生態(tài)效益和社會(huì)效益，應(yīng)培育混交林。根據(jù)不同生境質(zhì)量選擇不同樹種，混交方法總的看來采用塊狀混交，在相同的生境內(nèi)選擇不同的樹種采用株間、行間或帶狀混交。那些生境條件極端嚴(yán)酷（評(píng)價(jià)等級(jí)為差和極差）的地方，主要采取封育措施或者選擇適應(yīng)性極強(qiáng)的樹種營(yíng)造純林或種草以恢復(fù)植被。

對(duì)于得分＞50，質(zhì)量評(píng)價(jià)為優(yōu)的生境，主要處于河谷地帶，土壤質(zhì)地較好，土層厚，土壤含水量高，可以直接植樹造林，投入少，是造林的最佳立地。為了促進(jìn)當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的經(jīng)濟(jì)收入，可選擇以經(jīng)濟(jì)價(jià)值高兼具生態(tài)防護(hù)功能的經(jīng)濟(jì)樹種。

對(duì)于得分40～50，生境質(zhì)量評(píng)價(jià)為良的區(qū)域，幾乎全部位于河谷地帶，此類生境土壤質(zhì)地較好，土層厚，土壤含水量相對(duì)得分為優(yōu)的要稍微少一些，地表的植被蓋度也稍小，基本無需回填客土，整地時(shí)要注意保護(hù)地表植被盡量不受破壞，造林后可以將原來的植被再填回原處，可以避免水土流失和減少蒸發(fā)。一些土層相對(duì)較薄的立地可以適當(dāng)回填少量客土，還可以適量使用抗旱保水劑和抗蒸發(fā)劑，以改善生境條件。除可選擇楊樹、柳樹、刺槐等生態(tài)防護(hù)樹種外，為增加當(dāng)?shù)剞r(nóng)民收入，還可選擇蘋果、櫻桃、花椒、李子等水果類經(jīng)濟(jì)樹種。

對(duì)于得分在30～40，生境質(zhì)量評(píng)價(jià)為中的區(qū)域，一般需要客土，客土量要根據(jù)實(shí)際土層厚度而定，客土后再采用撒保水劑、抗蒸發(fā)劑、覆蓋可降解膜、覆草等方法減少水分的蒸發(fā)。對(duì)含石礫較多的區(qū)域，需要清除較大的石塊，并選擇附近較好的土壤回填。還要注意定期澆水。造林樹種選擇當(dāng)?shù)剜l(xiāng)土樹種，其中喬木樹種可選擇岷江柏木、華山松、油松、樺木、香椿、臭椿、刺槐等，灌木類可選擇沙棘、三棵針、枸杞、薔薇等。

對(duì)于得分在20～30，生境質(zhì)量評(píng)價(jià)為差的區(qū)域，土層薄，需要大量客土，當(dāng)?shù)赝寥垒^差的要從附近其他地方取土，應(yīng)遵循就近和方便的原則，還要根據(jù)條件較多的采用保水、防蒸發(fā)的措施，經(jīng)常澆水。喬木樹種選擇輻射松、岷江柏、文冠果等比較耐干旱的，灌木樹種選擇白刺花、薔薇等。

對(duì)于得分＜20，生境質(zhì)量評(píng)價(jià)為極差的區(qū)域，一般不適宜植樹造林，主要采取封育措施以促進(jìn)自然植被恢復(fù)，也可以適當(dāng)采用工程措施或植草等其他的植被恢復(fù)手段。如需要植樹，必須徹底的改土，選擇那些抗旱、耐旱能力特別強(qiáng)的本土灌木，如番麻、沙棘等。經(jīng)常澆水防止樹苗抽干。

總之，要根據(jù)不同的生境質(zhì)量采取適當(dāng)?shù)恼亍⒈Ｋ胧?，選擇適當(dāng)?shù)臉浞N和混交方法，來達(dá)到造林的理想效果。

岷江上游干旱半干旱河谷區(qū)不同生境劃分標(biāo)準(zhǔn)和造林對(duì)策詳見表6。

表6　岷江干旱半干旱河谷不同生境類型劃分標(biāo)準(zhǔn)及造林對(duì)策

4　討論

生境質(zhì)量的評(píng)價(jià)是合理利用土地的基礎(chǔ)，是避免盲目造林的有效措施。正確的生境質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果能夠?yàn)楫?dāng)?shù)氐脑炝?、綠化、適地適樹提供科學(xué)依據(jù)，提出適宜的育林措施，對(duì)充分挖掘地力、樹木生產(chǎn)潛力，促進(jìn)林業(yè)向高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效益發(fā)展有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。同時(shí)，生境質(zhì)量評(píng)價(jià)還是當(dāng)?shù)亓謽I(yè)主管部門指導(dǎo)林業(yè)生產(chǎn)和實(shí)行科學(xué)管理的重要依據(jù)和手段。本文選取地形、土壤、水分和植被等9個(gè)生境因子，利用層次分析法對(duì)岷江上游干旱半干旱河谷區(qū)（雜谷腦河段）的生境質(zhì)量進(jìn)行了評(píng)價(jià)，并針對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果提出了造林措施和對(duì)策，為當(dāng)?shù)刂脖换謴?fù)提供科學(xué)依據(jù)和理論指導(dǎo)。

［1］ 宴兆莉，陳克明，陳建中，等.岷江干旱河谷的生態(tài)特征與植被恢復(fù)研究［J］.世界科技研究與發(fā)展，2000，（1）：36～38.

［2］ 何飛，劉興良，慕長(zhǎng)龍，等.雜谷腦河干旱河谷區(qū)灌叢植被種-面積與坡向及海拔梯度的相關(guān)性研究［J］.四川林業(yè)科技，2006，27（1）：31～34.

［3］ 何飛，慕長(zhǎng)龍，潘攀，等.岷江上游雜谷腦河干旱河谷植被特性研究［J］.成都大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2005，24（4）：258～261.

［4］ 楊欽周.岷江上游干旱河谷灌叢研究［J］.山地學(xué)報(bào)，2007，25（1）：1～32.

［5］ 潘攀，慕長(zhǎng)龍，牟菊英，等.雜谷腦河流域河谷區(qū)植被及其生物多樣性［J］.東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2005，33（5）：55～58.

［6］ 嚴(yán)代碧，岳永杰，鄭紹偉，等.岷江上游干旱河谷區(qū)土壤水分含量及其動(dòng)態(tài)［J］.南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2006，30（4）：64～68.

［7］ 游傳兵.岷江上游山地森林-干旱河谷交錯(cuò)帶植被與土壤水分分布格局研究［M］.四川農(nóng)業(yè)大學(xué)，2008.

［8］ 王春明.岷江上游干旱河谷土壤肥力的垂直變化［M］.西南農(nóng)業(yè)大學(xué)，2001.

［9］ 黎燕瓊，鄭紹偉，劉向東，等.岷江上游干旱河谷區(qū)臭椿抗旱性季節(jié)動(dòng)態(tài)變化研究［J］.四川林業(yè)科技，28，29（1）：16～9.

［10］ 黎燕瓊.岷江上游干旱河谷區(qū)幾種木本植物的抗旱性研究［M］.四川農(nóng)業(yè)大學(xué)，2006.

Evaluation on Habitat Quality in Arid and Sem i-arid Valley Area of the Upper Reaches of the M injiang River——Using the Zagunao River as an Exam ple

GUO Jian1XU Min2CHEN Jun-hua3XIE Tian-zi3LIYan-qiong3GONG Gu-tang3QING Gang4MU Chang-long3*

（1.Environmental Protection and Forestry Bureau ofWenchuan County，Wenchuan 623000，Sichuan；2.Nanjiaochang Forest Farm，Tongjiang 635700；3.Sichuan Academy of Forestry，Chengdu 610081，China；4.Environmental Protection and Forestry Bureau of Lixian County，Lixian 623100，Sichuan）

Selecting the Zagunao River arid valley area in the upper reaches of the Minjiang River valley as the research object，using the data of field investigation，combined with investigation subcompartment data of forest resources and forest land use data protection，and based on factors such as the topography，soil，water，vegetation and so on，nine factors of habitat quality were evaluated in the region，and afforestation measures and countermeasureswere put forward according to the evaluation results，aiming to provide scientific basis and theoretical guidance for the area of afforestation tree species selection and configuration model，but also for the similar difficult site conditions in artificial vegetation restoration.

The upper reaches of Minjiang river，Zagunao river，Arid and semi-arid valley area，Habitat quality evaluation，Analytic hierarchy processmethod

S718

A

1003-5508（2016）03-0025-06

10.16779/j.cnki.1003-5508.2016.03.005

2016-02-04

四川省省財(cái)政專項(xiàng)“岷江流域干旱半干旱河谷區(qū)生境分類及應(yīng)用研究”（ZL2015-17）。

郭建（1975-），男，四川汶川人，工程師，主要從事森林培育工作。E-mail：295454166@qq.com。

慕長(zhǎng)龍（1964-），男，重慶江津人，博士，研究員，博士生導(dǎo)師，主要從事森林生態(tài)、森林培育和城市森林研究工作。