西南地區山地干熱河谷困難拉地生態修復措施

羅紹芹 徐凡迪 李帥鋒 李紅云

摘要：指出了近年來，造林綠化工程如火如荼進行，造林工作重心已從宜林地和荒山造林轉移到困難立地植被恢復上。干熱河谷由于干旱土壤貧瘠等原因，造林成活率和保存率低，是生態恢復的關鍵區域?？偨Y了近年來我國干熱河谷生態修復所取得成效，提出了適宜樹種選擇、整地方式、保水劑應用技術及坡改梯工程等對干熱河谷的生態治理具有有效性。

關鍵詞：困難立地;干熱河谷;生態修復;工程措施

中圖分類號：X171 文獻標識碼：A 文章編號：1674-9944（2019）14-0011-03

1引言

困難立地為自然條件較差的土地以及地形復雜的地方，如沙地、礫石戈壁、鹽堿地、灘涂、崩崗區、石灰巖裸露山地、受損山體邊坡以及交通干線工程創面等地方，在困難立地上常規造林較為困難，通常需要改良土壤、人力與物力的大量投入以及必要的工程措施輔助。困難立地大多交通不便、基礎設施薄弱、生態條件脆弱，采用新材料與新技術可以有效促進樹木生長，然而治理恢復具有投入大和見效慢的特點。干熱河谷是我國困難立地的典型類型之一。

干熱河谷屬于脆弱生態環境類型區域，是我國西南山區一種特殊的地理景觀，具有獨特的生態結構與功能。由于干熱河谷地形陡峭、氣候干熱、土壤結構較差、植被覆蓋率低以及人類活動頻繁干擾，在這些因素的綜合作用下，干熱河谷地形破碎，山地沖溝侵蝕極為嚴重，已受到眾多研究人員的廣泛關注。

2干熱河谷成因及特點

2.1干熱河谷成因

干熱河谷由原干熱河谷和次生干熱河谷疊合形成。其中：原干熱河谷是早已存在的，由于特殊地貌和局部小氣候綜合形成了特殊氣候。而且伴隨干熱河谷氣候的往往還有焚風效應，造成升溫和失水。干熱河谷森林植被恢復起來十分困難，主要是由于缺水使該區域大面積土地荒蕪，尤其是河谷坡面表土大面積喪失，露出大片裸土和裸巖地，造林成活率低。次生干熱河谷是由于人類的毀林開荒、亂砍濫伐等連續的消極干擾退化而形成的，有研究認為，大約距今3000～5000年，金沙江兩側大部分區域原始植被為綠闊葉櫟類林。

2.2干熱河谷特點

我國干熱河谷地帶主要分布在西南岷江、大渡河、雅礱江、金沙江、怒江、瀾滄江等江河的河谷坡面，是干旱河谷的重要組成部分，主要位于北緯23°00～28°10，東經98°50～103°50、海拔1500m以下的干旱半干旱沿江河谷地帶。真正意義上的干熱河谷一般都處于海拔500m以下地段，屬于西南地區典型山地生態環境脆弱區，與周邊地區濕潤半濕潤等地區景觀有明顯差異。在河谷坡面植被茂密的區域，干熱河谷景觀分布面甚至會低于海拔300m，有的區段僅僅限于河床兩側50～150m的坡面。

干熱河谷地處高溫、低濕河谷地帶，區域內光熱資源豐富，氣候炎熱少雨，水土流失嚴重，生態十分脆弱，寒、旱、風、蟲、草、火等自然災害特別突出。干熱河每年旱季長達8個多月，年均降雨量800mm左右（雨量550～650mm，干季降雨量50～160mm），蒸發量卻為降雨量的3倍以上，相對濕度較小，干燥度1.5～2.5。4～5月份，裸地地表最高溫度可達75℃，40cm內的表土含水量接近零值。干熱河谷多數立地土層較厚，但植被稀少，覆蓋率不足5%。

干熱河谷地區植被與非洲和印度等地分布的植被外貌與結構相似，為半自然稀樹灌草原，該群落結構簡單，季相變化明顯，物種豐富度較低，草本層優勢度明顯，灌木層為次優層，喬木較少，該區域植被遭受較大的人為干擾，其中火燒為主要干擾因子。

3干熱河谷生態治理必然性

①金沙江屬于長江水系主要支流，其干熱河谷區域生態環境近年來惡化嚴重，尤其是水土流失嚴重，對長江流域中下游社會、經濟和生態安全造成較大威脅，特別是三峽大壩存在著極大負面影響。金沙江干熱河谷的生態治理是從源頭上治理長江流域，保護三峽大壩的重要措施;②干熱河谷坡面上的森林植被生態系統極為脆弱，開發措施使用不當，則會使干熱河谷景觀分布面積不斷擴大，造成原生森林破壞，同時使稀樹灌木草原的河谷坡面退變為干熱河谷生態景觀，對人類生存以及經濟生活的可持續發展造成危害;③金沙江干熱河谷流域2300余km，覆蓋土地面積4000萬畝，該流域主要流經云南、四川等貧困地區。如果將該區域治理難度適中的立地進行合理改造，一方面，可以為我國落后山區的農民帶來一定經濟效益，助推西南地區脫貧攻堅;另一方面，金沙江干熱河谷與其他干旱立地相比具有明顯的地理優勢（太陽能充足、河流水資源豐富），經過科學利用，可帶來巨大的經濟、生態、社會效益，具有極大的開發潛力。

生態恢復對象主要是在自然或人為干擾條件下形成的偏離自然狀態的退化生態系統。生態恢復技術體系主要包括兩個方面，其一，工程技術主要針對干熱河谷區的自然干擾及土壤恢復，側重點在極度退化生態系統恢復;其二，生物技術則利用物種選育和培植技術、物種引入技術、群落技術、種群動態調控技術、種群行為控制技術、群落結構優化配置與組建技術、群落演替控制與恢復技術等進行干熱河谷區的生態修復措施，在實踐中，通常將兩種技術結合起來使用，從而達到最優的生態恢復效果。

4干熱河谷區生態修復措施

4.1技術造林措施

4.1.1適生性強造林樹種選擇

干熱河谷氣候類型屬于非地帶性氣候，主要由焚風效應形成，因此地帶性樹種對干熱河谷植被恢復未必適合，應根據干熱河谷區域植被分布特征，選擇相應喬灌草并結合適生植物進行群落修復。樹種選擇的原則是根據不同江段、不同坡位、坡度選擇最適合的造林樹種，河谷上段選擇金合歡、黑荊樹等樹種造林，河谷下段選擇構樹、川楝、山毛豆等樹種造林;陰坡可以選擇木棉、蝦子花、扭黃茅、牛角瓜等喬灌木為主要樹種進行造林，陽坡稀樹灌木干草叢、石質山地可選擇仙人掌、霸王鞭等肉質多刺灌叢作為先鋒樹種。

近年來，許多學者不斷探索研究適應金沙江干熱河谷惡劣環境的植物品種，一方面研究當地植物品種，另一方面引進了一些理論上可行的植物品種，發現鄉土樹種耐旱能力強的主要有：仙人掌>黃連木>攀枝花>桑樹>合歡>花椒>葛藤;引入樹種如印楝、絹毛相思、馬占相思木豆等樹種都有較強抗旱性，生長良好。此外，甜角和印楝是干熱河谷優良經濟林樹種。

4.1.2主要造林技術

選對樹種可以很好的確保干熱河谷生態治理成功的可能性，但是要真正實現治理目標，造林技術才是整個治理過程的重中之重。目前，主要造林技術包括4個內容：①抗旱集水保墑整地技術，魚鱗坑整地是造林成活的關鍵技術，適宜于土層較厚的各種坡地或被溝壑分割的不規則荒地，一般在大于5。的坡度坑內植樹，使雨水有效匯集，同時覆蓋農用地膜或麥草，減少樹根四周水分蒸發，從而保墑和增加地溫，可以有效提高造林成活率。②集水補充灌溉技術，該項技術主要是在陡坡地中上部修建集水窖來集存雨水，也可以通過太陽能發電機將江底的水抽到山頂的集水池中補充灌溉造林。以確保人工取水輔助灌溉的需要，有效提高了造林成活率。③根部注水栽植，根部注水栽植是在樹木根系附近用鐵釬子穿孔至根系分布深度，然后把注水管順人孔中注水，相隔一定距離再穿孔，再把注水管順入孔中注水。④其他輔助造林技術，包括一是保水劑與化學抗旱劑抗旱造林技術、生長調節劑和礦質元素造林技術及高分子材料功能膜造林技術。

4.2工程措施

4.2.1工程造林方式

工程造林主要是為了提高立地保水、保土、保肥能力。干旱河谷地區立地改良主要涉及坡改梯工程、土地整治工程及水利工程。①改梯工程主要是坡改梯，就是把坡形改成梯形臺階狀，該技術是實施水土保持的主要內容之一。②土地整理工程，土地整理是解決土壤干旱和貧瘠的關鍵措施之一，是提高造林成活率的關鍵環節。適地適樹，并結合細致整地，是解決土壤干旱區域造林的有效措施，該工程的技術關鍵是整地季節和整地方式，因而土壤含水量影響著苗木的成活率和生長。③灌溉工程，主要是針對金沙江干熱河谷這樣特殊立地環境而采用的生態修復輔助措施。主要涉及到電力、土木、水利等工程措施。

4.2.2 工程措施對干熱河谷生態修復的重要作用

坡改梯工程、土地整理工程及灌溉工程對干熱河谷的生態治理功不可沒，尤其是坡改梯工程及土地整理工程，對該地區立地條件的改善起了舉足輕重的作用，其主要體現在以下幾個方面：①攔截徑流泥沙。有研究表明，坡改梯前，當降雨量增加79.5%時，徑流泥沙量增加了239%，在坡改梯之后，同樣的降雨量徑流泥沙量僅為47.8%左右;②保持土壤含水量，梯地可將降雨攔截蓄在該水平面中，并逐漸入滲至土壤內。有研究表明：與坡耕地相比，梯地的土壤含水量，至少可提高1.58%左右;③提高土壤保肥能力，改良土壤結構才會影響到土壤其他性狀，目的是使土壤具有自我調節和孕育其他生物物種條件;④更有利于開展其他輔助灌溉措施。干熱河谷地處金沙江沿岸的區位優勢為全區域的人工灌溉提供了可能，而通過工程措施處理后的耕地地勢平坦，具有較高的保水、保土、保肥能力，這為人工灌溉創造了更多有利條件，從而保證了金沙江干熱河谷生態治理的可行性。

5西南地區干熱河谷生態治理展望

西南干熱河谷生態環境極其脆弱，具有逆向演替特征，其破壞影響近期內難以消除，在實踐中，生態恢復及修復治理一直是難點，以至于常規的植樹造林對該區域的綠樹青山的實現效果不大。未來干熱河谷區域的生態治理則采取工程措施為主、生物措施結合的方式進行專項治理，制定長遠的目標，不急于求成，穩步推進，使干熱河谷區成為我國社會經濟可持續發展后國家生存發展空間的拓展區域。只有國家經濟社會發展到一定的高度和水平后，工程治理就成為應對自然災害而采取的必要生態修復活動，成為人工促進自然恢復的重要環節之一。此外，保障措施對干熱河谷生態治理十分必要，包括國家重視、科學研究、合理規劃、經濟投入以及精細施工等。

我國西南地區干熱河谷擁有特殊的自然資源，為干熱河谷的有效治理提供了充足的自然條件，通過適當的人為干預對該區域進行生態治理是可行的。干熱河谷生態治理的當前目標是實現其生態價值，更進一步應當發揮其經濟價值。以后的工作可以結合困難立地的區位優勢，將第一、三產業有機結合，發展具有區域特色的地方經濟。困難立地坡改梯后，可將離城鎮較近且交通便利的區域打造成具有坡改梯特有景觀的樹木公園或果園，引入特色農家樂，開發鄉村旅游景觀。改造后土壤條件好的地塊，可以考慮林下種植、養殖業，構建復合經營體系，充分開發利用土地資源。