莆田東圳庫區流域防護林體系修復與重建

劉碧青

摘 要：以恢復生態學為理論基礎，針對東圳庫區流域防護林存在闊葉樹比重偏低、齡組結構不合理、生態退化嚴重等問題，根據現狀地類、立地質量等級及海拔等因子，結合篩選的9種適生樹種，設計了4種修復措施、7種造林類型。工程實施后，顯著地提高了庫區林分質量，有助于構建健康、穩定的生態防護體系，保障了庫區功能的正常發揮。建議后期進行庫區生態林優化布局調整，探索庫區防護林生態服務功能價值評估。

關鍵詞：東圳庫區流域；防護林體系；修復；重建

中圖分類號 S727 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2015）11-90-03

1 引言

流域防護林作為流域生態系統的重要組分，在調節氣候、保持水土、涵養水源及凈化水質等方面貢獻巨大[1-2]，對保障流域水環境生態安全具有不可替代的作用。然而，由于流域生態系統是一個社會-經濟-自然復合系統，受人類活動干擾強烈，且經營管理不到位，導致流域內防護林存在幼齡林比重偏高、樹種結構單一及林分質量下降等問題[3-4]，是流域生物多樣性銳減、洪澇災害頻發及水環境惡化等生態退化的主要原因[5-8]。因此，如何構建健康的流域防護林體系，改善流域生態環境逐漸引起研究者們的重視，并提出了多種切實可行的生態修復措施。20世紀初，歐洲各國提出通過重建流域植被、恢復緩沖帶、修建人工濕地等方式來治理河流流域生態惡化[7]。我國在建國初期就十分重視流域防護林體系的構建，已開展了黃河、長江、淮河、太湖、珠江、遼河等大流域防護林工程[9]，同時一些小流域也在積極構建防護效益更佳的生態林體系，并取得了較好的生態效果[3-4]。

東圳水庫是莆田市城廂區、荔城區、秀嶼區及湄洲島的重要飲用水源地，對莆田市人民的生活及經濟的可持續發展具有重大戰略意義。然而，20世紀90年代末開始，庫區流域原生植被破壞嚴重、水土流失頻發及水質下降明顯，地區經濟發展受阻。當地政府十分重視東圳水庫水環境生態變化，2014年推出《東圳水庫水環境綜合治理工作方案》，主要包括：大壩除險加固、保護區內移民拆遷、退耕（果）還林、岸防護帶、生態補償等多方面綜合工程[10]，部分項目已經開始實施。本項工程主要是針對庫區流域沿岸一面坡的稀疏林分、經濟林、宜林荒山荒地等森林覆蓋率較低的地塊進行恢復，基于工程區植被現狀，設計相應的修復與重建技術措施，補充和完善水庫水環境綜合治理工程，對促進庫區流域自然生態系統的良性循環具有重大的現實意義。

2 研究區概況

2.1 自然概況 東圳水庫地處莆田市常太鎮境內（25°15′～25°35′N，118°49′～119°02′E），位于木蘭溪支流的延壽溪中游。水庫于1960年建成，總庫容4.35億m3，集水面積321.23km2，多年平均徑流量3.02億m3，正常蓄水位80.5m。以低山丘陵和山間谷地地貌為主，地勢從西北向東南傾斜。屬中南亞熱帶海洋性季風氣候，年均氣溫17～20℃，年均降雨量1 710～1 970mm。土壤類型以紅壤和赤紅壤為主，地質結構疏松，植被一旦被破壞，較易引起水土流失。

2.2 庫區植被現狀及存在問題

2.2.1 植被現狀 工程區內林地土壤較肥沃，立地質量等級以II、III級為主，約占總面積的97.2%。現狀植被主要包括經濟林、人工針葉樹種、闊葉樹種、竹林等類型。其中，人工針葉樹種（濕地松、馬尾松、火炬松）比例最大，占72.5%，以中、幼齡林為主；其次為桉樹，占12.2%，經濟果樹（包括枇杷、橄欖、柿）占8.9%，闊葉樹僅占2.8%，毛竹林占2.1%。

2.2.2 存在問題 （1）林分結構簡單，闊葉樹比例過低。現有植被以人工針葉純林為主，闊葉樹及針闊混交林比例較低，導致了保持水土、涵養水源、改善區域小氣候等綜合森林生態服務功能較差，難以滿足水庫流域對防護林的要求，此外，群落穩定性也較差，易發生病蟲害。（2）生產經營活動較頻繁，生態退化嚴重。工程區內部分經濟林及桉樹短輪伐用材林，生產經營活動頻繁，易造成水土流失。此外，經濟果園常年施用農藥化肥，嚴重影響到庫區水質。據2013年莆田市集中式飲用水水源地環境質量評價結果：東圳水庫主要指標總磷和總氮有5個月出現超標現象，溶解氧、高錳酸鹽指數、BOD5等也出現超標現象，不能滿足《地表水環境質量標準》（GB3838-2002）Ⅲ類水質標準要求。目前，水庫富營養化水平達到中營養狀態。（3）林分質量總體不高，齡組結構不合理。據現場調查，庫區流域林分稀疏林分占有較高比例，部分采伐跡地、火燒跡地及宜林荒山荒地也未及時更新造林。區內幼齡林比例偏高，林分呈現低齡化。（4）區內植被林相單調，以單層林為主，森林層次感較差。

3 建設目標與設計原則

3.1 建設目標 圍繞莆田市國家級“生態市”建設規劃的要求，弘揚“東圳精神”，力爭2a內完成東圳庫區流域沿岸一面坡受損森林生態系統的修復與重建，提高庫區森林覆蓋率，營造生態防護效益更佳的防護林體系，走生態建設促進經濟發展，經濟發展支撐生態建設的可持續發展道路，最終實現東圳水庫“環境優美、水質合格”的目標。

3.2 設計原則

3.2.1 科學規劃，分類實施 根據區域及地塊類型的分類布局進行設計，同時兼并區域的城市發展、旅游發展、經濟發展相協調，有計劃、有重點地分類建設。

3.2.2 因地制宜，適地適樹 根據庫區自然條件、立地質量及交通區位等環境因子，因地制宜，以適生闊葉樹種為主，進行科學造林，形成穩定的森林結構群落，對改善庫區生態環境起著至關重要的作用。

3.2.3 突出重點，優化配置 以庫區林分建設為突破口，優化樹種配置，科學合理地進行造林綠化設計，為水環境治理提供幫助。

4 設計思路及主要修復措施

4.1 設計思路 以恢復生態學為理論基礎，通過實地勘察，根據工程區內現狀地類、立地條件、林分郁閉度及海拔等因子，選擇涵養水源、凈化水質效益較好的樹種，針對不同的地塊采用人工補植、套種、更新造林及封禁管護方式進行生態修復。以期提升工程區內林分質量及森林覆蓋率，促進構建更加穩定、物種豐度更高的森林生態系統，為保障庫區水環境生態安全提供服務。

4.2 主要修復措施設計 經綜合考慮，共設計4種修復措施7種造林類型（表1）。稀疏林分修復是補植林中空地，結合具體地塊的立地質量及海拔劃分為4種造林類型，提升森林覆蓋率。由于區內枇杷呈灌木狀，生態防護效益不佳，因此經濟林修復主要是改造枇杷優勢林，根據枇杷所占比例不同劃分2種造林類型，優化樹種結構，并保留修復地塊內其他經濟林樹種（龍眼、荔枝等）。無林地修復則以宜林荒山荒地、火燒跡地或采伐跡地為對象，通過人工營造混交林，重建森林生態系統。此外，對工程區內郁閉度≥0.6的林分（枇杷優勢林除外）采取的封禁管護措施進行生態保育。

4.3 主要技術措施設計

4.3.1 林地清理 造林前必須進行林地清理，根據造林地塊現有植被及坡度、坡位等因子，以經濟、有效、可行為原則。林分修復措施采用定點塊狀清理方式，清理規格為1.0m×1.0m；經濟林修復采用對枇杷進行強力修復的方式獲取造林空間，清理規格為1.0m×1.0m或帶寬1.0m；無林地造林更新可采用沿等高線帶狀清理方式，帶寬1.0m。要清除種植穴（帶）周圍的塊石、碎石及非培育目的植物，挖凈茅草頭，將剩余物（果樹枝條、灌木、雜草）平鋪在種植穴下邊坡。

4.3.2 整地 采用塊狀整地。稀疏林分、經濟林修復措施挖穴規格為50cm×50cm×40cm；無林地修復挖穴規格為40cm×40cm×30cm。挖穴時應剝離種植穴0.8m×0.8m范圍內的表層熟土（厚度0～20cm），揀凈塊石、碎石、枝椏和根莖等雜物，尤其是一定要揀凈芒萁根（防白蟻危害），表土與心土分開放置。施基肥時，基肥與土球底接觸之間應鋪一層約10cm沒有拌肥的干凈種植土。林分修復每穴施有機菌肥0.5kg，人工造林更新每穴施有機菌肥0.25kg，與表土拌勻后回填。整地挖穴應在造林前1～2個月結束。

4.3.3 種苗選擇及規格 以同類區域植被現狀及工程區內原生天然樹種作為參照，以闊葉樹種為主，按照因適地適樹的原則，選擇木荷（Schima superba）、紅錐（Castanopsis hystrix）、火力楠（Micheliamacclurei）、杜英（Eleocarpus glabripetalus）、天竺桂（Cinnamomum japonicum）、香樟（Cinnamomum camphora）、楓香（Liquidambar formosana）、卷莢相思（Acacia cincinnata）、杉木（Cunninghamia lanceolata）作為本項目的造林綠化樹種。

稀疏林分、經濟林修復選用優良種源培育的生長健壯、無病蟲害、多年生袋苗，苗高≥150cm的苗木；無林地修復苗木應符合I級苗標準，選擇袋苗。起苗時，應充分澆水至苗床土壤濕潤，帶土球捆扎、袋裝。運輸時，應注意保持苗木濕潤，防止土球松散，避免擠壓和機械損傷。起苗當天不能造林時，應及時假植。

4.3.4 栽植 3～5月選雨天造林。栽植時必須將塑料袋底袋撕破，袋內土球要壓緊，注意不能直接踩在袋裝營養土上面，以免踩散營養土，影響成活率。必須從營養土外側向內壓緊，然后培土踩實、覆土，澆透“定根水”。栽植次日，檢查樹干四周泥土是否下沉或開裂，苗木是否歪斜。

4.3.5 幼林撫育 撫育措施包括帶狀除草、松土、澆水、擴穴，連續撫育2a，每年2次，時間分別為4～5月、9～10月；翌年4～5月結合撫育追肥1次，每株追有機復混肥0.25kg。當年及時補植缺死株，并做好消毒工作，避免大規模擴散。遇到臺風、暴雨等惡劣天氣應追加撫育1次，主要措施有苗木扶正、培土等。

5 結語

東圳庫區流域防護林體系的修復與重建是一項利民工程和生態保障工程，是構建生態文明社會、福建生態省的重要舉措。然而，對退化的森林生態系統進行修復與重建是一項長期而艱巨的生態工程，作業設計僅是其中重要的一步，此外，還需要通過加強后期監測與健全管理制度來維系庫區流域防護林體系的健康發展。建議從以下2個方面進行鞏固：一方面應逐步將庫區內商品林調入為生態林，提高生態林占有比例。隨著經營目的的改變，能有效控制群眾對庫區內森林植被的破壞，且便于主管單位對庫區內林分統一管理。另一方面對庫區森林生態系統服務功能進行價值評估，通過量化評估結果使群眾更深刻地認識森林功能和作用，提高保護意識，同時可為庫區建立生態補償機制提供科學的依據。

參考文獻

[1]劉瓊閣.三峽庫區森林生態系統服務功能評估研究[D].北京：北京林業大學，2014.

[2]王建忠.長江流域防護林生態系統服務功能評估與宏觀調控技術研究[D].武漢：華中農業大學，2012.

[3]梁文慧.論閩江流域生態林保護工程建設[J].華東森林經理，2002，01：39-42.

[4]翁友恒，劉榮峰，黃先發.福建省江河流域生態林保護工程建設研究[J].林業勘察設計，2004，02：63-68.

[5]彭國楨.巢湖流域生態林建設的重點與措施[J].林業科技開發，2001，15（S1）：16-18.

[6]何智娟，黃錦輝，潘軼敏，等.黃河流域生態系統特征及下游生態修復實踐[J].環境與可持續發展，2010，04：9-13.

[7]張慧.滇池流域綜合治理對水質的影響研究[D].昆明：昆明理工大學，2014.

[8]練湘津.湘江流域長株潭段水資源與水生態問題研究[D].長沙：湖南大學，2007.

[9]楊慧玲.蒙陰縣毛坪小流域生態修復示范工程生態效益監測與評價[D].泰安：山東農業大學，2010.

[10]莆田市人民政府.莆田市人民政府辦公室關于印發莆田市東圳水庫水環境綜合治理工作方案的通知[EB/OL].（2014-05-29）[2015-04-05].http：//www.fujian.gov.cn/zwgk/zxwj/sqswj/pt/201406

/t20140606_745409.htm

（責編：張宏民）