劉興信
丹江口庫區位于河南省的淅川縣、湖北省的丹江口市和鄖陽區,以淅川縣占比庫容面積最大,超過50%以上。河南省南陽市淅川縣是南水北調中線工程渠首所在地,也是丹江口庫區重要水源區。近年來,全縣先后實施了長江防護林、退耕還林、世界銀行貸款、亞洲銀行貸款、日元貸款、生態河南等系列造林工程,森林覆蓋率由1988年的30.9%提高到目前的45.2%,生態效益顯著提高。然而,全縣仍有近45 000 hm2的荒山和石漠化區域水土流失嚴重,對丹江口庫區水源水質構成威脅。為了減少水土流失,并對現有低效林進行改造,選擇適宜的樹種和混交配置比例成為關鍵,可起到事半功倍的效果。
1 試驗區概況
淅川縣北亞熱帶與暖溫帶過渡區域,東經110°58′~111°53′,北緯32°55′~33°23′,海拔高度120~1 086 m,年平均降雨量817.3 mm,年平均溫度15.7 ℃,極端最高氣溫42.6 ℃,絕對最低氣溫-13.2 ℃;土壤為黃棕壤、黃褐土、紫色土和潮土,由石灰巖、片麻巖等成土母質發育而成,質地疏松,肥力一般,pH值5.5~8.0。全縣林地總面積138 728 hm2,有林地呈區域性不均勻分布。主要樹種為側柏、櫟類、松樹、楊樹、刺槐、榆樹、柳樹等,多為中幼齡林和低效林,林種結構單一,防護能力差,自然調節能力低下。
2 水源涵養林現狀
2.1 淅川適生樹種群體
由于較為特殊的氣候與地理條件,淅川縣適于很多樹種生長。據調查,在淅川自然生長可供造林綠化的樹有60余個,針葉樹種有側柏、馬尾松、油松、杉木、水杉、柳杉、落羽杉等;闊葉樹種種類眾多,主要有栓皮櫟、槲櫟、青岡櫟、麻櫟、楓香、化香、黃連木、楊樹等;灌木和藤本有紫穗槐、黃櫨、荊條、酸棗、連翹、金銀花、胡枝子、爬山虎、野生獼猴桃、野薔薇等;竹類有剛竹、淡竹、水竹等。上述樹種已經成為當地山區的優勢樹種,在丹江口庫區淅川水源涵養林工程建設中要充分發揮這些樹種的資源優勢,進行合理選擇和配置,豐富水源涵養林的樹種結構和布局。
2.2 樹種配置情況
淅川縣在實施各項工程造林期間,堅持適地適樹的原則,伴隨著合理規劃、科學造林,及時墾復撫育,技術措施到位,造林成活率和保存率明顯提高,分別由10年前的50%左右提高到目前的85%以上。造林樹種主要有側柏、栓皮櫟、大葉女貞、火炬松、馬尾松、五角楓、黃連木、臭椿、欒樹、油桐等。樹種配置上選擇側柏與櫟類、五角楓、黃連木,火炬松與櫟類、黃連木、臭椿、欒樹等形成針闊混交林;大葉女貞與五角楓、黃連木、臭椿、欒樹等形成闊葉混交林。通過對近10年造林作業設計及實地外業調查,當前各樹種所占比例分別為:針葉樹種純林22.5%、針闊混交林25.2%、闊葉純林43.3%、常綠闊葉與落葉闊葉混交林9%。通過針闊混交,并加大混交比例,充分發揮了涵養水源的生態效益,進一步提高了林地生產潛力,綜合效益明顯提高。
2.3 樹種選擇與配置存在的問題
2.3.1 造林樹種單一,未能適地適樹
在60余種可供造林綠化的鄉土樹種中,經常用于造林的樹種僅有10種左右,樹種選擇單一,不利于形成良好的森林生態系統。不科學選擇樹種,違背適地適樹的原則,將導致造林全面失敗,此類現象在淅川有著慘痛教訓。在生態河南工程實施初期,片面追求造林面積、節約造林成本,進行了大面積的油桐點播造林,由于土層淺薄,加之撫育管理跟不上,導致生長緩慢且大面積死亡,目前保存率僅有30%左右。
2.3.2 林種及樹種配置不合理,生態防護功能差
近幾年的工程造林雖然加大針闊混交林的比例,但仍然存在混交比例搭配不合理的現象,針葉純林和闊葉純林所占比例仍然偏大。針葉純林生長緩慢,達到林分郁閉所需時間較長,不利于發揮水源涵養的作用。同時,像馬尾松純林容易發生馬尾松毛蟲、松材線蟲等病蟲害,給后期撫育管理增加負擔。闊葉純林雖然較針葉樹種生長快,但闊葉樹種大部分為落葉樹種,冬季落葉多,不利于護林防火,容易發生森林火災,病蟲害的發生幾率也會增加。
3 水源涵養林樹種選擇與配置技術
3.1 水源涵養林樹種選擇原則與選擇
優化樹種結構,合理布局樹種,使選擇的樹種特性和林地立地條件相適應,充分發揮生產潛力,達到該立地條件在當前技術經濟水平下可能的最高效率,最大限度發揮所選樹種的生態和社會效益,發揮其涵養水源的最終作用。
在適地適樹原則指導下,水源涵養林的造林樹種應選擇具備根量多、根域廣、林冠層郁閉度高、林內枯枝落葉豐富等特點。除主要樹種外,要考慮合適的伴生樹種和灌木,以形成混交復層林結構。同時選擇一定比例深根性樹種,加強土壤固持能力。在立地條件差的地方、可考慮以對土壤具有改良作用的豆科樹種作先鋒樹種;在條件好的地方,則要用速生樹種作為主要造林樹種。
針葉樹種可選擇側柏、馬尾松、油松、黑松、杉木等;闊葉樹種可選擇櫟類、刺槐、大葉女貞、五角楓、烏桕、黃連木、香椿、臭椿、合歡、黃檀、青檀、楸樹等;灌木和藤本可選擇黃櫨、荊條、紫穗槐、連翹、胡枝子、爬山虎、野生獼猴桃等;
3.2 淅川縣水源涵養林區劃與樹種(林種)配置
按照不同區域、不同經營類型,全縣水源涵養林可劃分為純生態型水源涵養林;經濟生態兼顧型水源涵養林;以經濟為主型水源涵養林;環縣城周圍景觀、涵養兼顧型水源涵養林和濕地修復工程型水源涵養林等。
3.2.1 石漠化、半石漠化宜林荒山純生態型水源涵養林
淅川縣石漠化、半石漠化區域主要分布于以丹江口水庫為中心的周圍鄉鎮。這些區域土層淺薄,石礫含量大,水土流失嚴重,保水保肥能力差。坡向以陽坡為主,土壤pH值在7~8之間,呈堿性;位于山體中上部,植物群落喬木以側柏為主;灌木有荊條、酸棗、胡枝子等;草本有黃背草、白羊草等。此類立地條件下,造林難度大,整地、栽植、前期管理環節需投入大量人力物力,成本較高。在石漠化嚴重區域,幾乎沒有土壤,需要客土造林。樹種應選擇耐干旱瘠薄、適應性特別強的樹種,如側柏、火炬松、刺槐、五角楓、櫟類(栓皮櫟、槲櫟、青岡櫟、麻櫟)、烏桕、山杏、黃檀、黃櫨木、爬山虎等。
3.2.2 土層較薄、肥力較差純生態型水源涵養林
此類立地條件稍好于石漠化、半石漠化區域,但土層較淺,肥力較差,土壤干燥,腐殖質少,保水保肥能力較差,pH值在5.5~6.5之間,呈弱酸性,一般位于山體中部區域。植物群落喬木層由馬尾松組成,偶伴生楓香和栓皮櫟;灌木層有胡枝子、山胡椒、山楂;草本有三脈馬蘭、黃背草、牛至、黃蒿等。樹種可選擇馬尾松、火炬松、大葉女貞、五角楓、黃連木、櫟類、山杏、山毛桃、臭椿、黃檀、青檀、欒樹、楸樹等樹種。
3.2.3 土層較厚,肥力較好,經濟生態兼顧型及經濟為主型水源涵養林
此類立地條件位于山體下部及部分中部陰坡部位,土層較深,腐殖質含量較大,肥力較好,土層厚度可達30~40 cm,pH值在5.5~7.0之間,酸性或中性。植物群落呈多樣性,喬木層有馬尾松、栓皮櫟針闊混交林,栓皮櫟、銳齒槲櫟、麻櫟、黃連木、黃檀、刺槐等闊葉純林。灌木層為山楂、山胡椒、杜鵑、鹽膚木、胡枝子、黃櫨、連翹、野薔薇等眾多種類;草本有長芒草、白羊草、黃背草、鵝觀草、狗尾草、馬唐、白茅等。樹種應選擇兼具經濟與生態效益的樹種,如核桃、軟籽石榴、油牡丹、仁用杏、皂角、柿子、梨樹、棗樹、花椒、櫻桃、杜仲、金銀花、竹類等樹種,可讓林農享受經營林地帶來的經濟收入。同時,國家已經啟動新一輪的退耕還林工程,發展兼具經濟生態效益的樹種,還可調動林農參與退耕還林的積極性。
3.2.4 環縣城周圍景觀、涵養兼顧型水源涵養林
淅川環縣城周圍的地類基本上屬于半石漠化及土層較淺薄范圍,其生境特點同屬較差范疇。鑒于面積范圍有限,可加大整地、苗木、管護等投資比例,應側重于選擇景觀效果較好的樹種,如大葉女貞、五角楓、青桐、火炬松、油牡丹、欒樹、合歡、紅葉石楠、紅葉李、紫葉海棠、樟樹、紫薇、夾竹桃、黃櫨、爬山虎、竹類等。
3.2.5 濕地修復工程及丹江口庫區沿岸水源涵養林
丹江濕地國家級自然保護區位于沿丹江口水庫的馬蹬鎮、上集鎮、老城鎮、大石橋鄉、滔河鄉、盛灣鎮、倉房鎮7個鄉鎮范圍之內,具有保護內陸次生河口濕地生態系統、黑鸛和白鸛珍稀水禽等生物多樣性及涵養水源、凈化水質、防止水土流失的雙重職能。保護區總面積64 027 hm2,林地面積占49.13%。該區域在南水北調中線工程通水后,海拔168~172 m水位線范圍內移民搬遷后有大量土地需進行濕地修復工程建設。該區域土層深厚,土壤肥沃,但當水庫水位達到最大水位線170 m時,將有部分林木樹干被淹沒水中一段時間。因此,在海拔170 m以下部位應選擇耐水性較強的柳樹、垂柳、竹柳、楓楊、構樹、水杉、落羽杉、柳杉等樹種,也可栽植蘆葦等耐水性植物;在海拔170~172 m范圍內可按照經濟生態兼顧型及經濟為主型水源涵養林進行樹種選擇。
4 水源涵養林造林技術
4.1 針葉混交林
針葉樹種之間的混交造林,如側柏與松類(馬尾松、油松、黑松、火炬松)、松類與杉類(杉木、柳杉、落羽杉、水杉),建議混交比例各占50%。整地方式采用穴狀或魚鱗坑,整地規格60 cm×60 cm×60 cm,密度按照2 m×3 m,每666.7 m2栽植110株。
4.2 針闊混交林
針葉樹種與闊葉樹種的混交造林,如側柏或松類與五角楓、櫟類、黃連木、烏桕、刺槐、大葉女貞、欒樹、黃檀等,建議混交比例以針葉樹種占比30%~40%,闊葉樹種占比60%~70%為宜。采用魚鱗坑整地為好,深度應達到60 cm。造林密度針葉樹種按每666.7 m2栽植110株,闊葉樹種每666.7 m2栽植80株為宜。
4.3闊葉混交林
闊葉樹種之間進行混交造林,建議采用常綠樹種與落葉樹種搭配混交,如大葉女貞與五角楓、烏桕、欒樹、黃連木、臭椿、皂角、楸樹等進行混交,混交比例可在40%~60%之間任意選擇。穴狀、魚鱗坑、帶狀整地均可,栽植穴口徑、帶寬、深度均應達到60 cm左右。造林密度應根據造林樹種樹冠大小,以每666.7 m2栽植60~90株為宜。
4.4 喬木與灌木、藤本混交造林
喬木樹種可選擇,灌木樹種可選擇紫穗槐、黃櫨、荊條、連翹、胡枝子等,藤本選擇爬山虎、野生獼猴桃、野生薔薇等。喬木樹種每666.7 m2栽植50株左右,采用穴狀整地;灌木樹種每666.7 m2栽植110株,采用帶狀整地;藤本樹種每666.7 m2栽植30株,穴狀整地。栽植穴口徑、帶寬、深度均應達到60 cm左右。
5 結論
淅川縣水源涵養林建設應根據不同區域、不同林地類型進行樹種選擇。在石漠化嚴重、土層淺薄、土壤石櫟含量大的宜林荒山造林,應選擇特別耐干旱瘠薄的樹種;在土層較深、土壤肥力較好區域,盡量營造針闊混交林、常綠與落葉樹種混交的闊葉混交林;為了提高水源涵養功能,探索營造喬灌藤相結合的復層林。為了調動林農造林積極性,在立地條件好的區域,應選擇既有經濟價值又能涵養水源的經濟生態兩用型樹種。同時,多選用適應性極強的優良鄉土樹種,可增加丹江口庫區水源涵養林的樹種和林種結構,提高水源涵養功能。
(責任編輯:鄭京津)