太行山區小流域生態修復及景觀林建設技術探討

曹建生，陽輝，張萬軍

(中國科學院遺傳與發育生物學研究所農業資源研究中心/中國科學院農業水資源重點實驗室，河北 石家莊 050022)

山區小流域就是山區小面積的集水區域及與之相關的生態經濟系統，是具有一定水文特征的自然、社會和經濟的綜合體[1]。山區小流域由于其自然、經濟、社會條件的限制，生態系統受地形地貌等自然因子影響大，生產結構、消費結構簡單，生態環境脆弱，系統穩定性差[2]。長期以來，由于人們對山區自然資源的過度開發和利用，山區小流域出現了一系列的環境問題，包括林草破壞、水土流失、生態退化等，而這些問題的出現將制約著小流域的可持續發展[3]。對于小流域的治理，主要措施有植物措施、農業措施和工程措施，其中以植物措施為主要措施[4]。

山區小流域的生態服務功能主要分為3個區，包括以涵養水源、保持水土功能為主的流域上部，具有保護水土和發展經濟的雙重功能的中部以及經濟活動集中的流域下部。從整體來看，山區小流域景觀功能分區呈現環帶狀立體鑲嵌的景觀格局，但由于自然因素和人類活動的干擾，人工景觀不斷增加，而具有顯著生態效應的自然景觀不斷縮小，導致流域生態環境不斷退化與惡化。同時，21世紀以來，由于自然條件引發的水土流失已經得到基本治理，人們開始追求原生態、近自然的審美[5]。因此，加強山區小流域生態修復與景觀林建設技術的研究，對于提升山區生態修復與景觀建設的整體技術水平，實現生態與經濟相協調、環境與人居相適宜的山區生態文明建設目標具有非常重要的現實意義。

國內外許多的專家學者對于山區小流域生態修復和景觀林建設開展了多方面的研究。其中，Kitayama[6]等人和Lomolino[7]對于山地景觀在垂直分帶上的生物多樣性和植物景觀的多樣性進行了研究；陸玉麒[8]對云南哀牢山的梯田景觀進行了研究和分類；張惠遠[9]等利用GIS，通過適宜性評價和維護景觀整體生態的方法，對山地景觀生態的優化途徑進行了探討；擺萬奇[10]借助于衛星遙感對大渡河上游地區的景觀格局和動態進行了研究；梁國付[11]研究了山區小流域景觀生態特征和景觀生態建設，提出小流域的景觀建設應“集中綠色景觀建設，增加大斑塊和綠色廊道的面積”，以此減弱水土流失和景觀的破碎化；孫然好[12]等研究了山地景觀垂直分異和景觀格局指數在垂直梯度上的局限性，提出建立“山地景觀信息圖譜”，用來準確的描述山地景觀格局和解釋生態過程的變化；翁明華等[13]研究了福建城郊型生態景觀小流域的規劃方法，他們認為在進行小流域綜合治理時，應與當地小流域治理的實踐經驗相結合，合理使用各種措施對小流域進行規劃治理；劉立權等[14]以遼寧省朝陽市駱駝山小流域為研究對象，提出了遼西山地丘陵區生態景觀小流域的治理理念和治理方法，改善了小流域綜合治理的措施體系，豐富和創新了山地丘陵區小流域的治理模式。

河北省山區經濟發展相對滯后，且發展潛力和空間大，依靠科技創新大力推進山區經濟發展具有重大的現實意義。其中，太行山區區內森林覆蓋率低，草被稀疏，土層薄且貧瘠，基巖裸露，加上人類不合理的土地利用，大量林地和草地遭到破壞，地表水土流失嚴重，風、旱、洪等自然災害頻繁，生態環境惡化，威脅著人類的生存和發展[15]。當前，隨著社會的不斷發展與進步，這一地區已經成為生態修復與景觀建設的重要區域，這將為山區休閑農業與鄉村旅游提供良好的發展空間與新機遇。

1 研究區概況

河北太行山區位于河北省西部，地理位置介于36°13′—39°30′N，113°30′—115°44′ E之間，總土地面積為3.80×104km2，占河北省山區總面積的27.6%，占河北省總面積的17%。河北太行山區地勢西高東低，北高南低，地貌類型復雜，以丘陵崗坡為主，約占總面積的45%左右；屬暖溫帶大陸性季風氣候，四季分明，多年平均氣溫7.4～13.9 ℃，多年平均降雨量570～620 mm，年內分布不均，集中性暴雨易成山洪災害；植被隨海拔高度變化呈垂直帶性分布，以落葉、闊葉林為主；土壤類型多樣，由于區域立地條件復雜，其土壤厚薄、肥瘦和發育情況各不相同[16]。海拔低于800 m 的低山丘陵區是該區重要的農業和林業生產基地，也是太行山生態環境最脆弱的地帶之一。

2 山區小流域生態修復及景觀林建設對策

在小流域的自然、社會經濟系統進行調查分析的基礎上，基于種群生態學原理，利用景觀植物點綴功能，恢復人類破壞的自然植被，使人工植被與天然植被相融合，建設生態經濟型防護林體系，提倡多林種、多樹種以及喬灌草相結合山區小流域治理工程措施。

2.1 巖土整理與改良

在石質荒坡上通過爆破成腔、魚鱗坑整地技術，回填客土、有機質材料等立地環境改良技術，雨水集蓄利用、地表覆蓋、肥水偶合等水資源高效利用技術，以及經濟林生態功能提升技術、生態林經濟化種植技術等的綜合集成，提高土石山區困難立地造林成活率和保存率，減少地表徑流，實現山區的快速綠化美化。

2.2 景觀植物引進篩選與適地化栽培

在小流域植被修復治理中，應圍繞植物的自然生長，通過合理配置，規范種植，科學養護，適當管理，最大限度發揮植物的生態作用，創造自然生態的景觀效果[17]。在植物的選擇上，應按照“鄉土樹種”、“適地適樹”和“合理生態空間”的理念[18]。

通過對彩葉樹種、花卉和特色造型的景觀植物、以及具有觀賞價值的常綠植物的引進篩選和適地化栽培，培育出適合北方山地生長栽培的景觀材料，包括黃櫨、金葉榆、榆葉梅、五角楓、金葉國槐、連翹、丁香、紫薇、薰衣草等。

2.3 關鍵節點設計

生態景觀型小流域是一種景觀休閑型的小流域，是旅游觀光與水土保持生態清潔型小流域的結合。旅游業本身就是一種文化機構和文化模式[19]。通過從人工植被獲取與天然植被相當的生態功能與生態產出效益，提高經濟林生態功能和景觀效果，增強小流域景觀空間異質性，促進觀光旅游業發展。

在規劃建設小流域景觀林前，首先要對規劃區域進行地形地貌、生境管理水平等方面的調查，明確規劃區域的基本情況，立足現狀進行科學合理規劃。其次，綜合分析山場地形、地貌、水體、氣候、野生動物等環境視覺質量，研究山地景觀結構與人居環境、生態敏感區分布與景觀視覺特征，建立山地景觀關鍵部位風景林設計技術體系，構建從空間構成、景觀特色需求、山體周圍環境相協調的多樣化景觀格局。

2.4 生態景觀建設

(1)按照小流域生態系統類型(天然次生林、人工林、經濟林)、生態景觀林地性質和區域功能特征，合理規劃森林生態布局和相應的景觀游賞功能布局，將森林生態、森林游賞、山區經濟開發、水利整治等項目融會貫通到宏觀的森林生態背景中去，取得結構上的完整性和功能上的高效性。(2)以模擬自然的手法，利用優良鄉土植物營建舒適健康的生態環境，創造豐富多彩的植物群落，以達到植物與植物之間，植物與其他生物之間，植物與道路、山水環境之間關系和諧、系統穩定、功能高效的目的。(3)以自然、野趣的景觀，科學、生態的技術，將山水田園風光融入其中，營建“人與自然和諧共處”的生態游憩的景觀格局。(4)通過合理科學地選擇植物類群，將苗木生產、林果生產和休閑觀光、田園意趣結合起來，實現林木的直接經濟效益，提升區位經濟功能。(5)在植物配置上，實行喬灌結合、常綠與落葉相結合、針葉與闊葉相結合、速生與慢生相結合；在空間布局上，根據生態敏感區的特點，按生態景觀林、休閑景觀林配置不同的森林典型模式。

3 山區小流域生態修復及景觀林建設模式

3.1 城郊公園型山地生態修復及景觀林建設模式

在元氏縣萬花山森林公園，進行了城郊公園型生態修復及景觀林建設模式的構建，實現了由傳統的城市園林景觀建設向大地生態景觀建設轉變。通過實施科學化、規模化、標準化植樹造林，打造集特色綠化、生態觀光和休閑旅游于一體的人工彩色森林公園，是建設模式的突出亮點，一年見效是建設模式的預期目標。

建設模式上，采取分期進行的方式，其中，第一期進行春季造林133.3 hm2，主要進行以金葉榆為主導樹種的生態景觀林的建造，同步實施整地、打井及節水管道鋪設和電力設施配備。第二期進行雨季和秋冬季造林533.3 hm2，主要栽植櫻桃、蟠桃、核桃、杏樹等兼具觀賞和采摘功能的經濟林，其中行道樹和經濟片林外圍仍栽植金葉榆等彩葉樹種，并完成河岸護坡、步游路及公園管理處建設。同時，把萬花山綠化和生態景觀與槐河濕地建設結合起來，不斷提升生態、經濟和社會效益。

運行管理機制上，一期采取政產學研一體化模式開展，按照創新發展和合作共享的理念，政府負責流轉土地，按照每667 m2每年“雙800”的標準向村民支付租金，由公司負責綠化和養護；二期不流轉土地，采取“政府補助、農戶受益”的模式，由政府提供果樹苗木，村集體或農合社統一管理，農戶以土地入股獲取收益。前5年由于苗木幼小，沒有收益，政府按照每667 m2每年500元的標準對農戶予以補貼；進入盛果期后，農戶獲取果樹收益。

3.2 紅色基地型山地生態修復及景觀林建設模式

在河北平山西柏坡梁家溝小流域，進行了紅色基地型生態修復與景觀林建設模式的構建，首先進行了實地考察，完成了本底調查、立地環境分析；在詳細分析該地地形地貌、土壤植被等立地條件及氣候條件的基礎上，根據植物景觀多樣性原則和植物適應性原則，篩選出了適合該地區應用的植物種類。

在景觀設計的基礎上，優化了植物群落配置模式，在石質坡地實施造林時，由于自身的坡地巖土特征，植被配置上應考慮黃櫨、櫻花、金葉榆、金葉槐、榆葉梅等景觀樹種，一方面豐富了流域、區域的春景與秋景，另一方面，在整體上與溝道內的綠化樹種、梯田上的經濟樹種相匹配，為休閑觀光采摘旅游營造良好的山區環境，形成了多類型、多層次、多季相，觀賞與生產結合的近自然、多樣化的景觀格局。

3.3 自然風景型山地生態修復及景觀林建設模式

3.3.1 邢臺天河山風景區生態修復及景觀林建設模式 在邢臺天河山風景區，通過紅葉楊、黃櫨、紅豆杉、五角楓等景觀植物引入和多彩化景觀格局調控，形成了以油松、側柏、栓皮櫟、刺槐、五角楓、黃櫨等水土保持生態風景林和以板栗、山桃、山杏等生態經濟風景林為主體的四季景色變換、周年鮮花不斷的天河山自然風景區景觀模式，提升了天河山觀光旅游的品位，促進了山區生態旅游的發展。

3.3.2 淶水野三坡風景區生態修復及景觀林建設模式 在淶水野三坡風景區，通過喬灌結合、常綠與落葉結合、針葉與闊葉結合、速生與慢生相結合的景觀效果分析，采用喬、灌、草搭配，多層次綠色景觀立體組合的方法，構建了淶水野三坡休閑度假旅游景觀綠化模式，豐富了風景區休閑度假的內涵，提升了風景區觀光旅游的品位。