曹建生，陽(yáng)輝，張萬(wàn)軍

(中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所農(nóng)業(yè)資源研究中心/中國(guó)科學(xué)院農(nóng)業(yè)水資源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河北 石家莊 050022)

山區(qū)小流域就是山區(qū)小面積的集水區(qū)域及與之相關(guān)的生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)，是具有一定水文特征的自然、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的綜合體[1]。山區(qū)小流域由于其自然、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)條件的限制，生態(tài)系統(tǒng)受地形地貌等自然因子影響大，生產(chǎn)結(jié)構(gòu)、消費(fèi)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，生態(tài)環(huán)境脆弱，系統(tǒng)穩(wěn)定性差[2]。長(zhǎng)期以來(lái)，由于人們對(duì)山區(qū)自然資源的過(guò)度開(kāi)發(fā)和利用，山區(qū)小流域出現(xiàn)了一系列的環(huán)境問(wèn)題，包括林草破壞、水土流失、生態(tài)退化等，而這些問(wèn)題的出現(xiàn)將制約著小流域的可持續(xù)發(fā)展[3]。對(duì)于小流域的治理，主要措施有植物措施、農(nóng)業(yè)措施和工程措施，其中以植物措施為主要措施[4]。

山區(qū)小流域的生態(tài)服務(wù)功能主要分為3個(gè)區(qū)，包括以涵養(yǎng)水源、保持水土功能為主的流域上部，具有保護(hù)水土和發(fā)展經(jīng)濟(jì)的雙重功能的中部以及經(jīng)濟(jì)活動(dòng)集中的流域下部。從整體來(lái)看，山區(qū)小流域景觀功能分區(qū)呈現(xiàn)環(huán)帶狀立體鑲嵌的景觀格局，但由于自然因素和人類活動(dòng)的干擾，人工景觀不斷增加，而具有顯著生態(tài)效應(yīng)的自然景觀不斷縮小，導(dǎo)致流域生態(tài)環(huán)境不斷退化與惡化。同時(shí)，21世紀(jì)以來(lái)，由于自然條件引發(fā)的水土流失已經(jīng)得到基本治理，人們開(kāi)始追求原生態(tài)、近自然的審美[5]。因此，加強(qiáng)山區(qū)小流域生態(tài)修復(fù)與景觀林建設(shè)技術(shù)的研究，對(duì)于提升山區(qū)生態(tài)修復(fù)與景觀建設(shè)的整體技術(shù)水平，實(shí)現(xiàn)生態(tài)與經(jīng)濟(jì)相協(xié)調(diào)、環(huán)境與人居相適宜的山區(qū)生態(tài)文明建設(shè)目標(biāo)具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

國(guó)內(nèi)外許多的專家學(xué)者對(duì)于山區(qū)小流域生態(tài)修復(fù)和景觀林建設(shè)開(kāi)展了多方面的研究。其中，Kitayama[6]等人和Lomolino[7]對(duì)于山地景觀在垂直分帶上的生物多樣性和植物景觀的多樣性進(jìn)行了研究；陸玉麒[8]對(duì)云南哀牢山的梯田景觀進(jìn)行了研究和分類；張惠遠(yuǎn)[9]等利用GIS，通過(guò)適宜性評(píng)價(jià)和維護(hù)景觀整體生態(tài)的方法，對(duì)山地景觀生態(tài)的優(yōu)化途徑進(jìn)行了探討；擺萬(wàn)奇[10]借助于衛(wèi)星遙感對(duì)大渡河上游地區(qū)的景觀格局和動(dòng)態(tài)進(jìn)行了研究；梁國(guó)付[11]研究了山區(qū)小流域景觀生態(tài)特征和景觀生態(tài)建設(shè)，提出小流域的景觀建設(shè)應(yīng)“集中綠色景觀建設(shè)，增加大斑塊和綠色廊道的面積”，以此減弱水土流失和景觀的破碎化；孫然好[12]等研究了山地景觀垂直分異和景觀格局指數(shù)在垂直梯度上的局限性，提出建立“山地景觀信息圖譜”，用來(lái)準(zhǔn)確的描述山地景觀格局和解釋生態(tài)過(guò)程的變化；翁明華等[13]研究了福建城郊型生態(tài)景觀小流域的規(guī)劃方法，他們認(rèn)為在進(jìn)行小流域綜合治理時(shí)，應(yīng)與當(dāng)?shù)匦×饔蛑卫淼膶?shí)踐經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合，合理使用各種措施對(duì)小流域進(jìn)行規(guī)劃治理；劉立權(quán)等[14]以遼寧省朝陽(yáng)市駱駝山小流域?yàn)檠芯繉?duì)象，提出了遼西山地丘陵區(qū)生態(tài)景觀小流域的治理理念和治理方法，改善了小流域綜合治理的措施體系，豐富和創(chuàng)新了山地丘陵區(qū)小流域的治理模式。

河北省山區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對(duì)滯后，且發(fā)展?jié)摿涂臻g大，依靠科技創(chuàng)新大力推進(jìn)山區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。其中，太行山區(qū)區(qū)內(nèi)森林覆蓋率低，草被稀疏，土層薄且貧瘠，基巖裸露，加上人類不合理的土地利用，大量林地和草地遭到破壞，地表水土流失嚴(yán)重，風(fēng)、旱、洪等自然災(zāi)害頻繁，生態(tài)環(huán)境惡化，威脅著人類的生存和發(fā)展[15]。當(dāng)前，隨著社會(huì)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，這一地區(qū)已經(jīng)成為生態(tài)修復(fù)與景觀建設(shè)的重要區(qū)域，這將為山區(qū)休閑農(nóng)業(yè)與鄉(xiāng)村旅游提供良好的發(fā)展空間與新機(jī)遇。

1 研究區(qū)概況

河北太行山區(qū)位于河北省西部，地理位置介于36°13′—39°30′N，113°30′—115°44′ E之間，總土地面積為3.80×104km2，占河北省山區(qū)總面積的27.6%，占河北省總面積的17%。河北太行山區(qū)地勢(shì)西高東低，北高南低，地貌類型復(fù)雜，以丘陵崗坡為主，約占總面積的45%左右；屬暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候，四季分明，多年平均氣溫7.4～13.9 ℃，多年平均降雨量570～620 mm，年內(nèi)分布不均，集中性暴雨易成山洪災(zāi)害；植被隨海拔高度變化呈垂直帶性分布，以落葉、闊葉林為主；土壤類型多樣，由于區(qū)域立地條件復(fù)雜，其土壤厚薄、肥瘦和發(fā)育情況各不相同[16]。海拔低于800 m 的低山丘陵區(qū)是該區(qū)重要的農(nóng)業(yè)和林業(yè)生產(chǎn)基地，也是太行山生態(tài)環(huán)境最脆弱的地帶之一。

2 山區(qū)小流域生態(tài)修復(fù)及景觀林建設(shè)對(duì)策

在小流域的自然、社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)查分析的基礎(chǔ)上，基于種群生態(tài)學(xué)原理，利用景觀植物點(diǎn)綴功能，恢復(fù)人類破壞的自然植被，使人工植被與天然植被相融合，建設(shè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)型防護(hù)林體系，提倡多林種、多樹(shù)種以及喬灌草相結(jié)合山區(qū)小流域治理工程措施。

2.1 巖土整理與改良

在石質(zhì)荒坡上通過(guò)爆破成腔、魚(yú)鱗坑整地技術(shù)，回填客土、有機(jī)質(zhì)材料等立地環(huán)境改良技術(shù)，雨水集蓄利用、地表覆蓋、肥水偶合等水資源高效利用技術(shù)，以及經(jīng)濟(jì)林生態(tài)功能提升技術(shù)、生態(tài)林經(jīng)濟(jì)化種植技術(shù)等的綜合集成，提高土石山區(qū)困難立地造林成活率和保存率，減少地表徑流，實(shí)現(xiàn)山區(qū)的快速綠化美化。

2.2 景觀植物引進(jìn)篩選與適地化栽培

在小流域植被修復(fù)治理中，應(yīng)圍繞植物的自然生長(zhǎng)，通過(guò)合理配置，規(guī)范種植，科學(xué)養(yǎng)護(hù)，適當(dāng)管理，最大限度發(fā)揮植物的生態(tài)作用，創(chuàng)造自然生態(tài)的景觀效果[17]。在植物的選擇上，應(yīng)按照“鄉(xiāng)土樹(shù)種”、“適地適樹(shù)”和“合理生態(tài)空間”的理念[18]。

通過(guò)對(duì)彩葉樹(shù)種、花卉和特色造型的景觀植物、以及具有觀賞價(jià)值的常綠植物的引進(jìn)篩選和適地化栽培，培育出適合北方山地生長(zhǎng)栽培的景觀材料，包括黃櫨、金葉榆、榆葉梅、五角楓、金葉國(guó)槐、連翹、丁香、紫薇、薰衣草等。

2.3 關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

生態(tài)景觀型小流域是一種景觀休閑型的小流域，是旅游觀光與水土保持生態(tài)清潔型小流域的結(jié)合。旅游業(yè)本身就是一種文化機(jī)構(gòu)和文化模式[19]。通過(guò)從人工植被獲取與天然植被相當(dāng)?shù)纳鷳B(tài)功能與生態(tài)產(chǎn)出效益，提高經(jīng)濟(jì)林生態(tài)功能和景觀效果，增強(qiáng)小流域景觀空間異質(zhì)性，促進(jìn)觀光旅游業(yè)發(fā)展。

在規(guī)劃建設(shè)小流域景觀林前，首先要對(duì)規(guī)劃區(qū)域進(jìn)行地形地貌、生境管理水平等方面的調(diào)查，明確規(guī)劃區(qū)域的基本情況，立足現(xiàn)狀進(jìn)行科學(xué)合理規(guī)劃。其次，綜合分析山場(chǎng)地形、地貌、水體、氣候、野生動(dòng)物等環(huán)境視覺(jué)質(zhì)量，研究山地景觀結(jié)構(gòu)與人居環(huán)境、生態(tài)敏感區(qū)分布與景觀視覺(jué)特征，建立山地景觀關(guān)鍵部位風(fēng)景林設(shè)計(jì)技術(shù)體系，構(gòu)建從空間構(gòu)成、景觀特色需求、山體周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)的多樣化景觀格局。

2.4 生態(tài)景觀建設(shè)

(1)按照小流域生態(tài)系統(tǒng)類型(天然次生林、人工林、經(jīng)濟(jì)林)、生態(tài)景觀林地性質(zhì)和區(qū)域功能特征，合理規(guī)劃森林生態(tài)布局和相應(yīng)的景觀游賞功能布局，將森林生態(tài)、森林游賞、山區(qū)經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)、水利整治等項(xiàng)目融會(huì)貫通到宏觀的森林生態(tài)背景中去，取得結(jié)構(gòu)上的完整性和功能上的高效性。(2)以模擬自然的手法，利用優(yōu)良鄉(xiāng)土植物營(yíng)建舒適健康的生態(tài)環(huán)境，創(chuàng)造豐富多彩的植物群落，以達(dá)到植物與植物之間，植物與其他生物之間，植物與道路、山水環(huán)境之間關(guān)系和諧、系統(tǒng)穩(wěn)定、功能高效的目的。(3)以自然、野趣的景觀，科學(xué)、生態(tài)的技術(shù)，將山水田園風(fēng)光融入其中，營(yíng)建“人與自然和諧共處”的生態(tài)游憩的景觀格局。(4)通過(guò)合理科學(xué)地選擇植物類群，將苗木生產(chǎn)、林果生產(chǎn)和休閑觀光、田園意趣結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)林木的直接經(jīng)濟(jì)效益，提升區(qū)位經(jīng)濟(jì)功能。(5)在植物配置上，實(shí)行喬灌結(jié)合、常綠與落葉相結(jié)合、針葉與闊葉相結(jié)合、速生與慢生相結(jié)合；在空間布局上，根據(jù)生態(tài)敏感區(qū)的特點(diǎn)，按生態(tài)景觀林、休閑景觀林配置不同的森林典型模式。

3 山區(qū)小流域生態(tài)修復(fù)及景觀林建設(shè)模式

3.1 城郊公園型山地生態(tài)修復(fù)及景觀林建設(shè)模式

在元氏縣萬(wàn)花山森林公園，進(jìn)行了城郊公園型生態(tài)修復(fù)及景觀林建設(shè)模式的構(gòu)建，實(shí)現(xiàn)了由傳統(tǒng)的城市園林景觀建設(shè)向大地生態(tài)景觀建設(shè)轉(zhuǎn)變。通過(guò)實(shí)施科學(xué)化、規(guī)模化、標(biāo)準(zhǔn)化植樹(shù)造林，打造集特色綠化、生態(tài)觀光和休閑旅游于一體的人工彩色森林公園，是建設(shè)模式的突出亮點(diǎn)，一年見(jiàn)效是建設(shè)模式的預(yù)期目標(biāo)。

建設(shè)模式上，采取分期進(jìn)行的方式，其中，第一期進(jìn)行春季造林133.3 hm2，主要進(jìn)行以金葉榆為主導(dǎo)樹(shù)種的生態(tài)景觀林的建造，同步實(shí)施整地、打井及節(jié)水管道鋪設(shè)和電力設(shè)施配備。第二期進(jìn)行雨季和秋冬季造林533.3 hm2，主要栽植櫻桃、蟠桃、核桃、杏樹(shù)等兼具觀賞和采摘功能的經(jīng)濟(jì)林，其中行道樹(shù)和經(jīng)濟(jì)片林外圍仍栽植金葉榆等彩葉樹(shù)種，并完成河岸護(hù)坡、步游路及公園管理處建設(shè)。同時(shí)，把萬(wàn)花山綠化和生態(tài)景觀與槐河濕地建設(shè)結(jié)合起來(lái)，不斷提升生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

運(yùn)行管理機(jī)制上，一期采取政產(chǎn)學(xué)研一體化模式開(kāi)展，按照創(chuàng)新發(fā)展和合作共享的理念，政府負(fù)責(zé)流轉(zhuǎn)土地，按照每667 m2每年“雙800”的標(biāo)準(zhǔn)向村民支付租金，由公司負(fù)責(zé)綠化和養(yǎng)護(hù)；二期不流轉(zhuǎn)土地，采取“政府補(bǔ)助、農(nóng)戶受益”的模式，由政府提供果樹(shù)苗木，村集體或農(nóng)合社統(tǒng)一管理，農(nóng)戶以土地入股獲取收益。前5年由于苗木幼小，沒(méi)有收益，政府按照每667 m2每年500元的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)農(nóng)戶予以補(bǔ)貼；進(jìn)入盛果期后，農(nóng)戶獲取果樹(shù)收益。

3.2 紅色基地型山地生態(tài)修復(fù)及景觀林建設(shè)模式

在河北平山西柏坡梁家溝小流域，進(jìn)行了紅色基地型生態(tài)修復(fù)與景觀林建設(shè)模式的構(gòu)建，首先進(jìn)行了實(shí)地考察，完成了本底調(diào)查、立地環(huán)境分析；在詳細(xì)分析該地地形地貌、土壤植被等立地條件及氣候條件的基礎(chǔ)上，根據(jù)植物景觀多樣性原則和植物適應(yīng)性原則，篩選出了適合該地區(qū)應(yīng)用的植物種類。

在景觀設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，優(yōu)化了植物群落配置模式，在石質(zhì)坡地實(shí)施造林時(shí)，由于自身的坡地巖土特征，植被配置上應(yīng)考慮黃櫨、櫻花、金葉榆、金葉槐、榆葉梅等景觀樹(shù)種，一方面豐富了流域、區(qū)域的春景與秋景，另一方面，在整體上與溝道內(nèi)的綠化樹(shù)種、梯田上的經(jīng)濟(jì)樹(shù)種相匹配，為休閑觀光采摘旅游營(yíng)造良好的山區(qū)環(huán)境，形成了多類型、多層次、多季相，觀賞與生產(chǎn)結(jié)合的近自然、多樣化的景觀格局。

3.3 自然風(fēng)景型山地生態(tài)修復(fù)及景觀林建設(shè)模式

3.3.1 邢臺(tái)天河山風(fēng)景區(qū)生態(tài)修復(fù)及景觀林建設(shè)模式 在邢臺(tái)天河山風(fēng)景區(qū)，通過(guò)紅葉楊、黃櫨、紅豆杉、五角楓等景觀植物引入和多彩化景觀格局調(diào)控，形成了以油松、側(cè)柏、栓皮櫟、刺槐、五角楓、黃櫨等水土保持生態(tài)風(fēng)景林和以板栗、山桃、山杏等生態(tài)經(jīng)濟(jì)風(fēng)景林為主體的四季景色變換、周年鮮花不斷的天河山自然風(fēng)景區(qū)景觀模式，提升了天河山觀光旅游的品位，促進(jìn)了山區(qū)生態(tài)旅游的發(fā)展。

3.3.2 淶水野三坡風(fēng)景區(qū)生態(tài)修復(fù)及景觀林建設(shè)模式 在淶水野三坡風(fēng)景區(qū)，通過(guò)喬灌結(jié)合、常綠與落葉結(jié)合、針葉與闊葉結(jié)合、速生與慢生相結(jié)合的景觀效果分析，采用喬、灌、草搭配，多層次綠色景觀立體組合的方法，構(gòu)建了淶水野三坡休閑度假旅游景觀綠化模式，豐富了風(fēng)景區(qū)休閑度假的內(nèi)涵，提升了風(fēng)景區(qū)觀光旅游的品位。