王 翔,金祖達
(浙江省森林資源監測中心,浙江 杭州 310020)
生態景觀林建設指導理論與技術方法體系研究
——以武義縣生態景觀林工程總體設計為例
王 翔,金祖達
(浙江省森林資源監測中心,浙江 杭州 310020)
以景觀生態學、恢復生態學、群落生態學、森林美學、林學基本原理為指導,以武義縣為例,對生態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景觀林建設提供借鑒和參考。
林業生態工程;生態景觀林;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,素有“溫泉之城、瑩石之鄉”之稱。新的歷史時期,該縣確立了“工業強縣、開放興縣、生態立縣”發展戰略,提出了“打造綠色武義、建設生態家園”的建設目標。基于現有公益林存在著樹種結構不合理、生態功能不強等諸多弊端,該縣決定開始全面實施生態景觀林建設工程。該工程是武義縣改善公益林結構,建設生態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工程,它對于重建武義生態景觀系統,實施區域自然與社會經濟的和諧與可持續發展,將產生巨大的作用。
本文以武義縣生態景觀林工程總體設計為例,試就生態景觀林的涵義、指導理論、技術方法體系等進行分析和探討。
1.1 生態景觀林的定義
生態景觀林是現代林業和“森林浙江”建設的重要組成部分,兼具生態林和景觀林的基本特征。它歸屬于生態公益林范疇,但在生態區位上,與一般的生態林相比它占據著明顯的區位優勢;一般景觀林以發揮森林的游賞效益為主要目標,而生態景觀林則以發揮森林的生態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,本文將生態景觀林定義為:公益林經營區范圍內區位突出、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型經濟林。
1.2 生態景觀林的內涵
在新時期,生態景觀林被賦予了新的內涵。以武義縣生態景觀林建設工程為例,其戰略基點是建設以人為本、人與自然和諧發展的可持續發展森林生態景觀系統,體現了建設生態文明和綠色文化的新思維。
從空間結構上看,武義縣生態景觀林建設工程由綠色廊道、斑塊、基質、緣等景觀生態要素有機地構建起綠色生態網絡體系;從時間序列上看,工程立足于長遠發展,使森林生態體系建設保持時間上的連續性、空間上的協調性,并力求保持其自身的良性循環和可持續發展;從景觀生態系統的尺度上觀察,它不僅是武義縣而且也是金華市景觀生態系統的重要空間組織要素,對中小尺度的區域形象設計、生態景觀系統構建均將產生重大影響。
生態景觀林建設是一項十分復雜的系統工程,需要綜合運用多學科理論作指導,主要包括景觀生態學、恢復生態學、群落演替理論、森林美學、“近自然林業”理論等。
景觀生態學以研究景觀的結構、功能和變化以及景觀規劃管理為主要目標,其核心理論主要包括:景觀系統整體性和景觀要素異質性;景觀研究的尺度性;景觀結構的鑲嵌性;生態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]。該理論對于生態景觀林建設工程的科學布局具有重要指導意義。
恢復生態學認為:生態系統的動態發展,在于其結構的演替變化;干擾是使生態系統發生變化的主要原因。恢復(restoration)、改建(rehabilitation)、重建(enhancement)是受害生態系統恢復的主要途徑[2]。恢復生態學理論對于生態景觀林建設選擇恢復途徑及確定改造策略具有重要作用。
演替導向穩定性,是群落生態學的首要法則。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的穩態(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律的理論,它既包括作為審美客體的森林美的本質、特征研究,也包括審美主體對森林的審美感受、審美心理、森林美的創造研究。群落演替與森林美學理論,為生態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”(close-to-nature forestry)理論強調森林經營要遵循自然規律,應充分利用自然力調控森林的生長,使森林生態系統向穩定、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;“生態造林法”(又稱宮脅昭方法Miyawaki method)以生態學“潛在自然植被”和“群落演替”為基本理論,選擇鄉土樹種恢復鄉土森林植被,從而實現低成本、快速高效地營造“近自然森林”。“近自然林業”森林經營思想和“生態造林法”技術,為建立生態景觀林技術方法體系奠定了基礎。
3.1 設計思路
武義縣現有公益林總面積47 300 hm2,公益林存在樹種單一、林分質量不高、生態效能欠佳的缺陷。尤其是干線通道兩側山體、城鎮周邊、核心風景區的森林景觀破碎、零亂,缺乏季相變換,景觀價值不高,亟待進行結構性的調整。武義縣生態景觀林建設工程總體設計思路如下。
從自然地理、資源環境和社會經濟發展的客觀實際出發,以維護生態安全、優化生態環境、追求森林生態、經濟和社會效益的和諧與可持續發展為目標,圍繞生態文明建設大局,遵循自然規律、系統工程理論,運用林學、景觀生態學、恢復生態學和森林美學等原理,采用“近自然林業”的經營思想和“生態造林”技術方法,對重要區位的低效生態林因地制宜地實施以封育為主、“補、改、造、疏、育”相結合的生態經營措施,促進森林快速向目標群落演替;同時,大力發展多層次、多色彩、多功能的生態景觀林和珍貴闊葉樹物種資源,改善森林生態系統的結構與服務功能,為武義縣經濟社會可持續發展提供強有力的環境支撐。
3.2 總體布局與建設規模
以功能區為主導因子,綜合考慮斑塊、走廊、本底等景觀要素,利用景觀生態學等原理,將武義縣生態景觀林建設工程分為4大構架、18個工程區、30個作業區,并形成“一縱二橫三區”的總體布局,具體見表1。整個功能區布局以武義中心城區為核心,通過生態廊道串聯成網,構建滿足多功能需求、健康的生態景觀林體系。
3.3 階段性目標群落
實踐證明,“適宜的頂極植被”是退化生態系統恢復和重建的基本目標。武義縣自然森林植被在分區上屬典型的中亞熱帶常綠闊葉林甜櫧木荷林區,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演化過程,無論從景觀生態學或群落生態學出發,常綠闊葉林并非唯一的目標群落。綜合考慮各工程區森林群落現狀樹種組成、結構和具體地塊自然條件的異質性等因素,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 景觀分區設計
利用群落生態學、森林美學等原理進行景觀分區設計,是工程建設的重要內容。武義縣生態景觀林各工程區森林主導功能、景觀格局與目標森林群落設計見表2。

表2續
3.5 建設途徑與營造林方式
根據受損生態系統恢復的模式途徑,以及各工程區所處區位與立地條件、現狀林分結構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。
生態經營:設計生態撫育1種經營方式。
3.6 營造林技術
武義縣生態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、生態脆弱地區闊葉林恢復、混交林營造與經營、輕型基質容器苗培育等十多項林業科研成果與先進適用技術,并將傳統技術與現代林業經營理念、先進適用技術相結合,制定了一套較為完善的生態景觀林營造的技術體系,其關鍵技術和特色主要體現在以下幾個方面。
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,以充分利用地力優勢。
3.6.2 樹種選擇 重視和強調用鄉土樹種營造鄉土森林;堅持適地適樹和特性協調的原則。
3.6.3 綠化類型 按照穩定性、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;為使景觀自然優美,種植點采用隨機、三角形配置,對城市公園、風景區采用孤植、群植、片植等手法,對經濟林園進行美化補植。
3.6.4 種苗設計 采用營養缽育苗;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,對林地清理、間伐和撫育作業中的選留樹種進行了研究確定;實施生態采伐,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、困難地生態復綠模式10個、生態經濟林經營模式3個;分別不同的造林、補植和生態經營模式,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)作為指導生態景觀林建設的基礎理論——景觀生態學于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展;生態公益林則在“九五”期間首次引入我國森林資源調查體系,“十五”、“十一五”期間進入實質性建設階段。因此,生態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。武義縣生態景觀林建設工程綜合運用了景觀生態學、恢復生態學、群落生態學、森林美學、林學等基本原理,對中小尺度的生態景觀林建設進行了一次有益的嘗試,積累了一些經驗,期望為我國生態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演化過程,若在中小尺度的生態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展的自然規律,易造成破壞性建設(大砍大造);其次,與景觀生態學、森林美學等基本原理相悖,限制了豐富多彩的生態景觀林發展模式與空間;再者,大范圍的營造頂極群落,現實可操作性不強。因地制宜地確定階段性目標群落,可體現景觀分區特色,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節能力。源于近代德國的“近自然林業”經營思想與生態學家宮脅昭教授提出的“生態造林法”,為生態景觀林的建設提供了良好的經營理論與技術方法,在追求人文生態與自然和諧的新時期,將其之理論精髓與傳統技術、先進適用技術相結合,制定一整套適合區域特色的生態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,從事林業調查規劃設計工作。