收稿日期:2023-07-06
作者簡介:王曉鶴(1987—),男,陜西西安人,本科,工程師,主要從事林業(yè)研究。E-mail:540952076@qq.com。
王曉鶴.造林綠化技術(shù)在勞山國家森林公園生態(tài)修復(fù)中的應(yīng)用[J].南方農(nóng)業(yè),2023,17(16):-83.
摘 要 為了改善森林公園生態(tài)環(huán)境,更好地發(fā)揮森林公園的生態(tài)效益,以陜西省勞山國家森林公園為例,根據(jù)其所在地的地質(zhì)條件、水文環(huán)境等進行生態(tài)修復(fù)。介紹了綠化造林技術(shù)中的植被護坡技術(shù)、生物植物修復(fù)技術(shù)和植被多樣化種植技術(shù)及其在勞山國家森林公園中的具體應(yīng)用措施,比較了生態(tài)修復(fù)前后的造林成活率、植被覆蓋率、林分保存率和病蟲害防治率等生態(tài)指標。
關(guān)鍵詞 造林綠化技術(shù);生態(tài)修復(fù);降解;植被護坡配置;陜西省勞山國家森林公園
中圖分類號:S718.59 文獻標志碼:A DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2023.16.025
當前,大部分國家的森林公園在建設(shè)和管理方面仍主要采用整體規(guī)劃,尚未形成具體規(guī)劃的體系;尤其是對開發(fā)過程中的資源利用,并未進行細致規(guī)劃,造成各環(huán)節(jié)之間的協(xié)調(diào)性較為缺乏[1-2]。森林公園的生態(tài)景觀大多缺少創(chuàng)新、千篇一律,沒有與當?shù)匚幕?、特色相結(jié)合;一些森林公園只重視建成后的經(jīng)濟利益,導致森林中各種資源的浪費。此外,由于森林公園建設(shè)缺少政府的幫助與引導,部分森林公園在建設(shè)和管理時對生態(tài)環(huán)境的重視程度不高,這也是造成森林公園各類設(shè)施相對落后的原因之一[3]。
森林公園的生態(tài)修復(fù)工作包括造林和綠化,這不但能夠增加公園的植被覆蓋率、提供自然景觀和生態(tài)環(huán)境,而且具有改善空氣質(zhì)量、保護土壤、增加生物多樣性等方面的功能[4]。為落實此項工作,本文以陜西省勞山國家森林公園為例,研究該公園中使用的造林綠化技術(shù),探討該森林公園的生態(tài)修復(fù)方案,以期解決各地森林公園生態(tài)退化問題。
1 研究區(qū)域
勞山國家森林公園地處陜西省延安市甘泉縣南東溝鄉(xiāng)直羅溝,總面積3.47萬hm2,主溝縱深約30 km,森林覆蓋率達85%,享有“陜北第一園”的美譽。2002年,勞山國家森林公園被批準為省級森林公園。隨后,相關(guān)部門不斷加大開發(fā)力度,擴大景點面積,整理修葺了隋煬帝妃子薄姬墓區(qū)、隋唐古寨子,開發(fā)了千尺峽和跑馬場等景區(qū),建立了水上娛樂區(qū)、禽區(qū)和生活娛樂區(qū),開辟了人工林區(qū)、天然林區(qū)、苗木花卉觀賞區(qū)和環(huán)山步行道。經(jīng)過幾年的建設(shè),勞山國家森林公園基礎(chǔ)設(shè)施逐步完善,旅游項目逐漸豐富,在市內(nèi)外已經(jīng)有了一定的聲譽,前來旅游觀光的游客逐年增加。目前,該公園被劃分為建設(shè)管理、森林度假、森林野營、狩獵及森林游憩5個區(qū)域,不僅有臥虎石、鏡心湖、水上樂園等多個自然景觀景點,還有薄姬墓、隋唐古寨、秦直道等人文景觀。2023年5月,陜西省文化和旅游廳發(fā)布公告,確定勞山國家森林公園為國家4A級旅游景區(qū)。
勞山國家森林公園是集森林旅游觀光、娛樂休閑于一體的經(jīng)營性風景林區(qū),因此在開放后,管理部門與相關(guān)負責人需要對園區(qū)進行規(guī)范化的運營管理。盡管在現(xiàn)階段的森林公園生態(tài)改造建設(shè)中,各單位已經(jīng)投入了大量的資金與人力落實此項工作,但勞山國家森林公園依舊需要進行生態(tài)環(huán)境的維護與管理。因此,本文對該公園中使用的造林綠化技術(shù)展開研究,以總結(jié)有益經(jīng)驗,為勞山國家森林公園及其他森林公園的生態(tài)修復(fù)工作提供參考。陜西省勞山國家森林公園基本情況如表1所示。
由勞山國家森林公園實際情況可知,其具有地理位置優(yōu)越、交通環(huán)境便利等特點。同時,該地區(qū)的氣候適宜、整體較為溫暖,適合多種植物生存。
根據(jù)對森林公園所在地的勘查與綜合調(diào)研,降水會沖擊該森林公園部分水環(huán)境坡面,造成水土流失。同時,該森林公園部分水環(huán)境中存在藻類大量繁殖的情況,不僅形成藻華,生物多樣性也遭到一定破壞。此外,該森林公園的骨干樹種為茶條槭、白樺、小葉楊、桃葉衛(wèi)矛等,喬木密集高大,郁閉度較大,林下凋落物具有明顯的未分解層;森林密度較高,光線穿透的程度較低,光照不足,導致喬灌草的生長和養(yǎng)分吸收受到限制。由于植被的葉面積較大,通過蒸騰作用釋放水分的量較高,這會導致土壤水分的迅速蒸發(fā)和水分的競爭,降低地表土壤水分含量,從而影響喬灌草水分的獲取,特別是在干旱季節(jié)或干旱區(qū)域,喬灌草的生長和存活易受到影響。
2 造林綠化技術(shù)
為了解決現(xiàn)階段勞山國家森林公園存在的水土流失、水環(huán)境富營養(yǎng)化和植被群落單一的問題,采用綠化造林技術(shù)中的植被護坡技術(shù)、生物植物修復(fù)技術(shù)和植被多樣化種植技術(shù),對該森林公園進行生態(tài)修復(fù)。
2.1 植被護坡技術(shù)
為滿足森林公園的生態(tài)修復(fù)需求,引進植被護坡技術(shù),進行森林公園植被護坡的配置優(yōu)化設(shè)計。在此過程中,根據(jù)森林公園所在地的地質(zhì)條件、水文環(huán)境等,選擇存活能力較強的作為護坡植被[5]。為滿足設(shè)計中生態(tài)修復(fù)與安全防護的需求,按照圖1設(shè)計森林公園植被護坡配置。
應(yīng)注意的是,生物基質(zhì)混凝土的厚度和坡比一般要結(jié)合森林公園實際地質(zhì)條件進行最優(yōu)設(shè)計。同時,可以按照現(xiàn)場的修復(fù)情況和景觀需求確定潮位之上的恢復(fù)植物分布范圍[6]。森林公園植被護坡應(yīng)在滿足防洪、防沖等要求的基礎(chǔ)上,以“水-土”為基本單元,構(gòu)建“適于生物生長、水土互惠”的“仿生護坡”。配置植被時,要根據(jù)環(huán)境的實際情況選擇適宜生存的植被。早熟禾是禾本科多年生草本植物,適應(yīng)能力強,根系發(fā)達,耐修剪,種植后能快速成坪。果嶺草為禾本科狗牙根屬植物,葉片細長密集,耐鹽堿,生長速度快,生命力強。四季春屬于四季常綠植物,在冬季也不會枯黃,可以防止水土流失,耐旱耐粗放管理。結(jié)合陜西省地理環(huán)境,在護坡植被的選擇上,可優(yōu)先選擇早熟禾、果嶺草、四季春等。
2.2 生物植物修復(fù)技術(shù)
完成植被護坡工作后,為避免森林公園生態(tài)修復(fù)工作受到環(huán)境因素的影響,可使用生物植物修復(fù)技術(shù),適當引進水生植物與微生物,對生態(tài)環(huán)境中的污染物進行降解處理。在此過程中,蘆葦、燈芯草、香蒲、浮萍及鳳眼蓮等水生植物會從森林公園水體的底泥、水層沉積物中,直接吸收氮、磷等物質(zhì),并將吸收的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為自身生存所需的物質(zhì)(如蛋白質(zhì)、核酸等)。在適宜的環(huán)境中,水生植被一般會通過營養(yǎng)繁殖的方式迅速積累生物量,因此可以在森林公園中富含氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)的廢水、底泥區(qū)域種植水生植物,達到幫助生態(tài)環(huán)境脫氮、除磷的目的,獲得全新的生物資源[7]。為確保相關(guān)工作可以在實施中達到預(yù)期效果,應(yīng)掌握不同水生植物在投入使用后的生長率、組織結(jié)構(gòu)中的氮磷物質(zhì)含量。相關(guān)內(nèi)容如表2所示。
經(jīng)采樣檢測,確定該森林公園某水環(huán)境總氮含量為46.20 mg·L-1,總磷含量為1.72 mg·L-1,氨氮含量為
0.62 mg·L-1,存在一定的水體富營養(yǎng)化情況。因此,結(jié)合該森林公園生態(tài)環(huán)境中污染物的含量,選擇種植蘆葦、香蒲、槐葉萍和鳳眼蓮。這些水生植物不僅能適應(yīng)陜西省的氣候和土壤條件,還能有效吸收水體中的營養(yǎng)物質(zhì)、固定底泥、減少水體中的氮、磷等營養(yǎng)鹽含量。其中,蘆葦和香蒲在淺水和濕地環(huán)境中生長良好。它們具有發(fā)達的根系和莖,能夠吸收底泥中的養(yǎng)分和污染物,尤其對氮、磷的吸收能力較強。同時,它們的密集根系可以提供生境,促進其他微生物的生長和活動,加速水體凈化?;比~萍對氮的吸收能力較強,能夠有效減少水體中的氮含量,從而改善水質(zhì)。鳳眼蓮則對磷的吸收效果較好,能夠顯著降低水體中的磷含量。
另外,利用微生物處理森林公園中的污染物,也是修復(fù)技術(shù)中的重要措施。微生物具有特定的代謝途徑和酶系統(tǒng),可以將有機物或無機物降解為更簡單的化合物;某些好氧微生物可同時進行反硝化和厭氧降解,通過有效轉(zhuǎn)化,實現(xiàn)對生態(tài)環(huán)境中污染物的降解。還可以利用微生物來改善內(nèi)部環(huán)境,如生物防治和病蟲害控制。在該森林公園植物根系附近土壤中,芽孢桿菌、假單胞菌等與植物根系共生并提供保護作用,通過競爭資源和產(chǎn)生抑制化合物來保護植物免受侵害,通過固氮作用為植物提供氮源。
2.3 植被多樣化種植技術(shù)
根據(jù)修復(fù)工作的具體需求,進行森林公園生態(tài)修復(fù)中的植被多樣化種植設(shè)計。復(fù)層種植是生態(tài)修復(fù)中最常用的植被種植方法,該方法是指通過多層次植物的層疊,構(gòu)筑出多樣性較高的植被群落,從而對生態(tài)保護和植物景觀效果予以正向幫助。復(fù)層種植植物群落自身的物種豐富度高,喬灌草和藤本等多層植物層狀覆蓋,形成了獨特的自然景觀;林冠線的高低對植物的抗風能力有很大的影響,具有一定的保護功能;復(fù)層種植還能實現(xiàn)對降水的截留,有效利用水資源,減少森林水土流失。
勞山國家森林公園內(nèi)松樹、柏樹、橡樹、楓樹、槐樹等林冠層植物較多,榆樹、薔薇、櫻花等亞冠層植物也較為豐富,地被植物有茅草、莎草、苔蘚等,因此主要需要對半灌木層和地被層植物進行補充,包括牽牛、鱗莖蘭、蕨類植物、杜鵑和小葉女貞。具體栽種方法包括:將牽牛的枝條嫁接到合適的砧木上,或者將植株劃分為子株進行繁殖;選擇有健康鱗莖的植株,將其分開,并將鱗莖埋在適宜的土壤中即可;收集選擇具有萌發(fā)孢子的成熟蕨葉,將其放置在適宜的濕潤環(huán)境中,等待孢子發(fā)芽;將杜鵑苗或容器栽培的植株挖出,確保植株根系完整,選擇適當?shù)脑灾部?,將植株放入孔中,并輕輕填上土壤即可;小葉女貞通過分株繁殖,將植株分成小苗,然后進行移植。
3 應(yīng)用效果分析
結(jié)合勞山國家森林公園的基底環(huán)境、通過造林綠化技術(shù)對該公園進行生態(tài)修復(fù)后,為了檢驗造林綠化技術(shù)的應(yīng)用效果,選擇造林成活率、植被覆蓋率、林分保存率和病蟲害防治率作為評價指標,統(tǒng)計生態(tài)修復(fù)前、生態(tài)修復(fù)后森林公園的基本情況。造林成活率反映了引入的植物在實際環(huán)境中存活和生長的情況,造林成活率較高意味著引入的植物對生長環(huán)境適應(yīng)良好,具有較好的抗逆性和生命力。植被覆蓋率反映了植物在土地上覆蓋的程度,植被覆蓋率較高說明植物群落的密度和茂盛度良好,能夠有效保護土壤,減少水土流失。林分保存率指的是公園內(nèi)原有林地面積占整個公園面積的比例,林分保存率較高可說明公園內(nèi)的生態(tài)系統(tǒng)連續(xù)性和完整性較好。病蟲害防治率反映了公園內(nèi)植物病蟲害的防控效果,病蟲害防治率較高說明管理工作得當,公園內(nèi)植物的生長和健康具有較好的保障。相關(guān)內(nèi)容如表3所示。
從表3可以看出,修復(fù)前森林公園的造林成活率、植被覆蓋率、林分保存率及病蟲害防治率均不符合標準,導致森林公園的生態(tài)效益較差。在使用本文設(shè)計的方法進行森林公園生態(tài)修復(fù)后,森林公園造林成活率96.8%、植被覆蓋率82.3%、林分保存率92.6%、病蟲害防治率98.5%,即各項指標均得到了提升,并符合標準,說明本文介紹的生態(tài)修復(fù)方法有實際效果。
4 結(jié)語
為更好地發(fā)揮森林公園的生態(tài)效益,以勞山國家森林公園為例,通過森林公園植被護坡配置、應(yīng)用水生植物與微生物降解生態(tài)環(huán)境污染物、森林公園生態(tài)修復(fù)中的植被多樣化種植,進行森林公園生態(tài)修復(fù)。結(jié)果表明,引進造林綠化技術(shù)后的森林公園生態(tài)修復(fù)效果良好,按照本文提出的方法進行生態(tài)修復(fù),可以確保修復(fù)后的森林公園各項生態(tài)指標達標。
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(責任編輯:劉寧寧)