摘 要 為推動甘肅省博峪河流域林業(yè)生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展，基于自然環(huán)境與林業(yè)資源現(xiàn)狀，深入探討了該區(qū)域生物多樣性保護難題、土壤水源涵養(yǎng)修復局限、氣候變化適應性策略不足等林業(yè)生態(tài)保護修復存在的主要問題，并針對性提出深化生物多樣性保護修復策略、革新土壤水源涵養(yǎng)功能修復技術、構建氣候適應性修復措施體系等對策。

關鍵詞 生態(tài)修復；林業(yè)；甘肅白龍江博峪河自然保護區(qū)

中圖分類號：X171.4 文獻標志碼：C DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.09.010

隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，人類活動給脆弱的山地生態(tài)系統(tǒng)帶來了巨大壓力，土壤沙化、水源枯竭、生物多樣性減少等問題日益突出。博峪河流域作為我國西部重要的生態(tài)功能區(qū)，其林業(yè)生態(tài)系統(tǒng)服務功能退化問題較為嚴重，開展科學系統(tǒng)的生態(tài)保護修復工作迫在眉睫。本文在分析甘肅省博峪河流域林業(yè)生態(tài)系統(tǒng)退化現(xiàn)狀及成因的基礎上，提出對策，以期為博峪河流域的可持續(xù)發(fā)展提供參考。

1" 自然環(huán)境與林業(yè)資源概況

博峪河流域位于青藏高原東北邊緣，地處秦嶺與岷山山脈交匯帶，地勢西北高東南低，海拔在3 300～4 500 m，年平均氣溫2.5～5.1 ℃，極端最低氣溫可達-31.0 ℃，屬于高寒區(qū)和極寒山地氣候類型[1]。博峪河流域內水熱條件較差，林木生長期短，日照時間長，輻射量大，主要植被類型為高寒矮林和亞高山櫟林（見表1），主要林木樹種有云杉、冷杉、紅樺等針葉樹和櫟類闊葉樹，森林植被覆蓋率為73%，森林蓄積量為320萬m3。然而，受到近年來氣候變暖和干旱天氣頻發(fā)的影響，加上人為活動的日益頻繁，使得該流域出現(xiàn)了明顯的森林生態(tài)系統(tǒng)退化跡象。具體表現(xiàn)包括森林樹木死亡率上升，森林自我更新過程受阻，灌木叢和草地面積呈現(xiàn)出擴張態(tài)勢[1]。調查顯示，博峪河流域內大約24.5%的森林區(qū)域出現(xiàn)了輕度至中度的退化，其中土壤侵蝕問題尤為突出，已成為引發(fā)森林退化的關鍵因素之一。人畜踩踏造成的機械壓力是加速土壤侵蝕的重要驅動力，而根際受損、林下植被覆蓋率下降則進一步削弱了森林水土保持能力。另外值得注意的是，博峪河流域還分布有諸如紅豆杉、金絲桃等國家二級重點保護植物，但這些珍稀植物的數(shù)量近年來也呈現(xiàn)下滑趨勢。

2" 林業(yè)生態(tài)保護修復現(xiàn)狀及問題

2.1" 生物多樣性保護難題

博峪河流域內分布著大量珍稀瀕危物種，這些物種生存環(huán)境極為不佳。1）典型物種及其棲息地保護嚴重不足。該流域內90%以上的國家一、二類保護動物棲息地屬于原始次生林地，而這些棲息地長期以來遭到不同程度的破壞，導致物種數(shù)量銳減。例如，白唇鹿主要分布于海拔3 000～4 000 m的冷杉林中，而近10年該海拔帶冷杉林面積減少了約20%，白唇鹿的種群數(shù)量也從2005年的1 200頭減少到了2019年的不足800頭。紅豆杉作為國家二級保護植物，其分布面積從1990年的4 500 hm2縮減到2021年的1 200 hm2，萎縮近73%[2]。2）外來入侵物種對生物多樣性的負面影響日益嚴重。兔子、野豬等啃食植被，破壞林下更新，改變微環(huán)境，一定程度上加劇了土壤流失；同時它們與部分原生物種形成競爭關系，捕食或驅離珍稀物種。此外，麝香貓等外來入侵食肉動物捕食白唇鹿、藏野驢等瀕危物種，對其種群數(shù)量形成雙重打擊。3）氣候變化導致生境退化，適宜棲息地減少。氣溫持續(xù)上升，導致博峪河流域局地氣候日益干旱。許多依賴冷濕環(huán)境的物種向更高海拔處移動求生，而這些物種數(shù)量本就較少，高山地區(qū)面積有限，不利于其擴散恢復。如果氣候條件繼續(xù)惡化，可能導致更多物種瀕臨滅絕。4）監(jiān)測和科研能力嚴重不足。大部分物種除分布范圍已知外，其種群數(shù)量、生境利用情況、遷移模式等信息十分匱乏，致使無法全面評估生物多樣性變化趨勢和制定科學的保護對策，導致目前針對博峪河流域珍稀動植物的保護措施多停留在定性層面，很難發(fā)揮實質作用。

2.2" 土壤水源涵養(yǎng)修復局限

高原山區(qū)植被對涵養(yǎng)水源和防治水土流失起著極其重要的作用。博峪河上游為典型的山地流域，素有“天上江南”之稱。近年來，該區(qū)域森林植被遭受不同程度的破壞，導致土壤流失加劇、水源涵養(yǎng)能力下降。為治理水土流失，有關部門針對該區(qū)域進行了較大規(guī)模的工程測驗與生態(tài)修復，但收效甚微[3]。局限性體現(xiàn)在以下3方面。1）對區(qū)域生態(tài)水文過程認知不足。高原凍土區(qū)生態(tài)系統(tǒng)結構與功能復雜，水分循環(huán)與植被、微生物、土壤有機質之間關系錯綜復雜。目前，該區(qū)域水源涵養(yǎng)監(jiān)測站點布設不合理，無法反映真實的生態(tài)水文過程，使后續(xù)生態(tài)修復工作的科學指導存在困難。2）治理技術手段單一，沒有發(fā)揮綜合效應。目前，針對該區(qū)域的水土保持以人工測驗為主，主要采用過濾壩、攔沙壩等簡單工程學手段，這些措施對源頭水土保持及生物多樣性維持幫助不大，無法有效改善微環(huán)境，促進植被自然恢復。3）區(qū)域環(huán)境容量評估不足。由于對環(huán)境承載壓力認知有限，生態(tài)修復目標定位不明確，導致修復強度失衡，無法達到修復目標。部分區(qū)域人工林育實施過度，增加了水分消耗，未遵循立地條件適應原則。

2.3" 氣候變化適應性策略不足

近30年來，博峪河流域年平均氣溫呈顯著上升趨勢，與1986—2005年相比，2016—2035年氣溫將繼續(xù)上升1.1 ℃[4]。氣候變暖使區(qū)域內增溫和增濕顯著，然后轉為增溫和降濕態(tài)勢。這種氣候變化過程將嚴重影響凍土、水文及相關生物過程。面對日益嚴峻的氣候變化形勢，針對該區(qū)域實施的高山生態(tài)系統(tǒng)妥善適應和重構的策略顯得尤為重要。然而迄今為止，該工作仍存在諸多不足。1）博峪河上中游海拔跨度大，不同海拔帶對氣候變化的響應各異。種群遷移與物候變化的連續(xù)監(jiān)測工作不扎實，針對性研究較少，因此無法預測未來哪些生物種群及其生境類型將面臨滅絕風險，又有哪些物種可能成為入侵種。現(xiàn)有監(jiān)測體系只設立了氣溫和濕度觀測站，生物、土壤碳匯相關觀測站位分布過于稀疏，無法實現(xiàn)氣候-生態(tài)過程耦合機制的追蹤。2）區(qū)域內90%的植被為天然次生林，這些脆弱生態(tài)系統(tǒng)對氣候變化敏感度高。有關研究表明，坡度大于30°的區(qū)域，土壤侵蝕速率為15～40 cm·a-1；坡度15°～30°的區(qū)域，土壤侵蝕速率也有10～15 cm·a-1 [5]。若不采取有效的生態(tài)恢復措施，氣候變化將加速區(qū)域生態(tài)環(huán)境的全面惡化。目前，該區(qū)域的生態(tài)恢復措施仍以封山育林和建立溫室大棚為主，措施效果有限。

3" 林業(yè)生態(tài)保護修復對策

3.1" 深化生物多樣性保護修復策略

針對博峪河流域生物多樣性減少的嚴峻形勢，有關部門需從根本上深化保護修復策略，構建系統(tǒng)化、整體化的保護體系，具體可從以下3方面著手。1）分類施策，重點保護珍稀瀕危物種。采取物種轉移、異地保護等多種手段，避免棲息地環(huán)境持續(xù)惡化導致種群滅絕。例如，針對扭角羚這一物種數(shù)量不足300頭的國家I類保護動物，可在其分布區(qū)選擇一個較大的無人區(qū)劃為自然保護區(qū)，供扭角羚種群生存繁衍用，并全面禁止各類人為活動。同時，在其他適宜區(qū)域引進適量個體，培育新的種群。2）系統(tǒng)保護生物多樣性熱點地區(qū)。由于集中分布著大量國家級重點保護野生動植物，博峪河上游針葉闊葉混交林與高寒灌叢草甸交匯帶應當劃定為生物多樣性特別管理區(qū)域，實施最嚴格的保護。例如，可采取永久封閉的方式，周邊設置緩沖帶，同時開展定期監(jiān)測與科研工作，跟蹤這一區(qū)域的生物多樣性變化，并逐步深入研究其變化機制。3）構建氣候-物種遷移廊道。根據(jù)物種遷移需求，在保護區(qū)與周邊自然植被間劃定生態(tài)廊道，在廊道兩側適當栽植適生樹種形成綠色走廊，引導野生動植物擴散遷徙。同時，開展跟蹤監(jiān)測，實時跟蹤物種遷移路徑，為后續(xù)保護規(guī)劃提供依據(jù)。

3.2" 革新土壤水源涵養(yǎng)功能修復技術

為有效提高博峪河流域土壤水源涵養(yǎng)功能，需系統(tǒng)優(yōu)化技術路徑，實現(xiàn)修復工程的科學化、系統(tǒng)化、本底化。主要技術革新可從以下3個層面開展。1）加強過程研究，增強修復科學性。統(tǒng)籌區(qū)域內水文站點、生態(tài)站點，采用“3S”技術與多源異構數(shù)據(jù)融合方法，深入解析凍土-林地-河流耦合的山地流域水文生態(tài)過程，明確不同海拔帶、坡向、植被類型對水源涵養(yǎng)的貢獻機理。在此基礎上，采用分布式水文模型，模擬氣候變化情景下流域水源涵養(yǎng)功能的時空動態(tài)變化，識別水源涵養(yǎng)功能衰減的關鍵源區(qū)，為后續(xù)修復提供理論支撐。2）創(chuàng)新修復模式，發(fā)揮綜合效應。除必要的水保工程外，推廣采用模擬自然演替過程的生物測驗。例如，在坡度大于25°的溪谷源頭，采用溝壑截水、小流域封育的組合模式，加強源頭涵養(yǎng)。同時，嚴格控制人畜活動，避免生境繼續(xù)退化。3）因地制宜，突出本底化原則。各海拔帶選取當?shù)貎?yōu)勢水保樹種積極更新，避免破壞山區(qū)垂直立地格局。同時，鑒于高原地區(qū)生物量積累較慢，采取封育促進措施，延長植被恢復周期。充分利用凍土-植被相互反饋作用，促進生態(tài)系統(tǒng)向優(yōu)勢類型重組。

3.3" 構建氣候適應性修復措施體系

面對博峪河流域日益嚴峻的氣候變化形勢，有關部門急需從戰(zhàn)略高度構建系統(tǒng)化、多層次的氣候變化適應性生態(tài)修復體系。1）完善區(qū)域生態(tài)安全屏障體系。充分依托遙感、地理信息系統(tǒng)和“3S”技術，科學識別博峪河流域內的生物多樣性熱點區(qū)、生境脆弱區(qū)和生態(tài)廊道。在此基礎上，因地制宜規(guī)劃多級生態(tài)廊道，形成橫向和縱向相連接的生態(tài)網(wǎng)絡。其中，生物多樣性熱點區(qū)如扭角羚分布區(qū)，實施最嚴格的封育措施；脆弱過渡帶如高寒草甸灌叢區(qū)，建立適生植被系統(tǒng)，改善微氣候，為物種遷移贏得寶貴時間。2）深化生態(tài)-水文過程模擬與評估。充分利用區(qū)域內各類氣象、水文、土壤、生物等觀測資料，采用時變參數(shù)概率分布等技術手段，深入預測和模擬未來氣候情景下的生態(tài)水文響應變化。建立不同時間尺度的生態(tài)安全預警系統(tǒng)，科學識別極端氣候作用下的生態(tài)環(huán)境損害臨界點，為適應性修復決策提供理論依據(jù)。以流域為單元，測定不同植被類型對氣候變化的潛在適應性，指導后續(xù)的適應性人工林更新。3）分類施策，有序推進氣候適應性生態(tài)修復。對已嚴重退化的生態(tài)系統(tǒng)實施主動修復，人工輔助引導其向優(yōu)勢類型轉變；對仍較完整的生態(tài)系統(tǒng)采取自然恢復為主的策略，建立框定原生核心區(qū)、恢復周邊緩沖過渡帶、遷地保護珍稀物種的“三區(qū)模式”，助力其自我調節(jié)；對氣候變化敏感度極高的特殊生境如高山濕地，開展多樣地釋放試驗，篩選充分適應未來氣候的生物類型和植被模式。

4" 結語

博峪河流域作為我國重要的高原生態(tài)功能區(qū)，肩負著水源涵養(yǎng)、土壤保持、生物多樣性維持等重要功能。當前，該區(qū)域面臨氣候變化、植被退化、物種減少等多重壓力。面對日益嚴峻的形勢，有關部門需采取系統(tǒng)保護修復策略，建立科學合理的技術體系?？傮w而言，必須立足區(qū)域特點，因地制宜推進保護修復工作，充分發(fā)揮科技支撐作用，助力博峪河流域高原山地生態(tài)系統(tǒng)向優(yōu)勢類型重構。

參考文獻：

[1] 張智.自然保護區(qū)內林業(yè)苗木種植成活率控制技術探討：以甘肅白龍江博峪河自然保護區(qū)為例[J].園藝與種苗，2023，43（9）：61-63.

[2] 馬文杰.甘肅博峪河自然保護區(qū)林業(yè)產業(yè)助推鄉(xiāng)村振興的優(yōu)勢和措施[J].南方農業(yè)，2023，17（20）：163-165.

[3] 陸發(fā)強.博峪河保護區(qū)動植物資源特點與保護對策[J].甘肅林業(yè)科技，2020，45（2）：32-35.

[4] 趙曉冏，汪桂生，孟浩賢，等.甘肅省博峪河自然保護區(qū)大熊貓潛在生境適宜性評價[J].西北師范大學學報（自然科學版），2016，52（6）：103-110.

[5] 李晶晶.基于鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的博峪河省級自然保護區(qū)林業(yè)發(fā)展策略分析[J].南方農業(yè)，2023，17（18）：159-161.

（責任編輯：敬廷桃" 劉寧寧）