甘肅洮河國家級自然保護區退化天然林分級修復技術探析

王有錄

（甘肅洮河國家級自然保護區管護中心，甘肅卓尼 747600）

甘肅洮河國家級自然保護區（以下簡稱洮河自然保護區）地處黃河上游，是青藏高原重要的生態保護屏障[1]。相較于人工林，保護區中的天然林在涵養黃河上游水源、調節高原氣候、保持土壤營養、維護生物多樣性上發揮著更加重要的生態調節功能[2]。但受氣候及人類活動影響，洮河自然保護區中的天然林出現了不同程度的退化，導致生態服務功能退化[3]。開展退化天然林的修復工作，不僅有助于減緩或遏制天然林的退化情況，還有助于從“山水林田湖草沙冰”一體化角度維護洮河自然保護區的生態系統，促進區域內社會經濟的協調發展[4]。為提高退化天然林的修復效果，本文針對洮河自然保護區天然林退化的現狀展開論述，從自然因素與人為因素兩方面分析了天然林退化的原因，通過對洮河自然保護區中的退化天然林的特征進行區域劃分，提出應根據各區域退化特征開展針對性修復工作。

1 現狀及成因

1.1 現狀

洮河自然保護區地處甘肅省甘南高原的東北部，東鄰岷縣，南抵迭山縣，西至碌曲縣，主體位于卓尼縣、臨潭縣境內，橫跨四城五縣。由于地域跨度大，海拔差異明顯，洮河自然保護區內植被隨海拔變化呈現垂直分布，由下到上依次分布著山地針闊葉混交林帶、亞高山寒溫性針葉林帶、高山灌叢草甸帶、高山流石灘稀疏植被帶[5]。目前，洮河自然保護區主要的天然林區有卓尼洮河國家自然保護區和臨潭冶力關國家森林公園，天然林占地面積總計336.77萬hm2，其中納入天保工程的國有管護天然林面積達到295.26 萬hm2，政府相關部門是天然林管護的主體部門。據甘南藏族自治州林業和草原局統計，甘肅省自實施公益林管護方案以來，洮河流域自然保護區的綠化成績顯著提高，植被覆蓋率已提高到91.4%，林地種類及面積如表1所示。

表1 洮河自然保護區林地統計

由于洮河自然保護區所處地形的特殊性，整體的生態系統仍很脆弱，主要表現為：林分質量下降、水源涵養能力降低和局部區域出現林線后移；森林和植被破壞嚴重，林區內森林資源大幅減少。

1.2 退化林成因

洮河自然保護區天然林的退化原因主要分為自然因素與人為因素，其中自然因素主要有樹木自然死亡、區域內水土流失、氣候環境變化，人為因素主要有礦山遺留、不合理開墾、草地退化。

1）樹木自然死亡。在洮河自然保護區的死亡樹木中，根據樹木的樹根年輪可以判定很多樹木處于過熟階段。樹木作為生命體，到達自然凋亡階段后其生理機能會明顯下降，如果天然林中的樹木自然死亡后沒有及時補植，很可能會使整個天然林發生退化。

2）水土流失。水土流失情況在卓尼縣與臨潭縣較為嚴重，當地的自然林地域不僅水土流失面積較大，而且流失程度較重。主要原因是洮河流域地處高山丘陵，水流對土地呈下切、側切和向源方式侵蝕，造成地塊破碎，溝壑縱橫，而且溝底侵蝕情況嚴重，各支溝逐漸聯通成片，加上不合理的人類活動，加劇了水土流失的情況。

3）氣候環境影響。隨著全球變暖，洮河流域以濕地為主的生態系統，地表水源蒸發量巨大，降水與地表河流量減少，凍土層萎縮，導致植物生長緩慢，生物多樣性下降。

4）礦山遺留問題。之前不合理采礦活動留下的大量礦坑和渣堆，不僅破壞植被，造成天然林水源涵養能力降低，而且容易引發地質災害，破壞天然林的生態結構。

5）不合理開墾。不合理開墾的現象主要存在于臨潭縣、卓尼縣比較平緩的丘陵區，因為氣溫較低，開墾草地種田的產出較少，為保證產出，當地居民會擴大開墾面積，加之農藥和化肥的不合理使用，破壞了天然林的生物多樣性。

6）草地退化。草地受氣候和人類活動的影響較大，加之對草地鼠、蟲害缺乏系統連續的防治，導致草原的水土保持功能下降，甚至出現了較為嚴重的退化，進而加速了天然林的退化。

2 洮河自然保護區退化天然林的種類區塊劃分

天然林具有物種豐富、結構復雜、受地域影響大的特征，圍繞洮河流域退化天然林的修復要基于“山水林田湖草沙”一體化治理理念，結合天然林的地域空間特征，以水源涵養為核心，精準識別與診斷天然林退化的原因，劃分修復模塊，科學選取修復模式，最終實現整個洮河自然保護區生態系統綠色健康發展，各要素相互協調、相互支撐。

修復退化天然林之前，需根據林分退化程度的不同，選取適合的修復技術。針對洮河自然保護區域中不同地區的天然林狀態，從植被覆蓋率、水土流失占比及天然林退化程度等方面綜合考量，劃分出重度退化天然林、中度退化天然林和輕度退化天然林3個模塊。根據3個模塊中退化林的退化程度、恢復力強弱等特征，基于自然恢復為主的原則，通過主要修復技術與輔助修復技術相結合的方式，開展退化天然林的修復工作。

3 洮河自然保護區退化林修復技術

3.1 重度退化天然林模塊

重度退化天然林模塊主要包括卓尼縣的完冒鎮、扎古錄鎮，臨潭縣的店子鎮、石門鄉等地區。這些區域的天然林因為嚴重的水土流失和礦山生態破壞，出現了比較嚴重的退化，具體表現為森林資源減少，林分質量下降及林線后移。針對該區域的退化天然林修復，主要采用更替修復技術。

重度退化天然林模塊中，不同區域的退化程度有所不同，要因地制宜，選擇適宜的修復技術。1）對于退化情況較為嚴重的天然林，可采用全面補植更新的方法進行修復。清除枯死、存在病蟲害的樹木，根據林分狀況及所在的坡度情況，確定采伐的面積；清除之后及時更新補種，補種時既要避免樹種單一，也要考慮森林的系統性，避免外來物種的入侵，有效提高林業防護能力，預防林業病蟲害。2）對于退化程度中等的天然林，進行林下更新造林修復時，要先清除土壤中的雜草、蟲鼠等，之后種植耐庇蔭的樹苗，待幼苗處于生長穩定期后，選擇性伐除上層林木，確保留下生長狀況優良的樹木。3）對于退化程度較低的天然林，要重點進行病蟲害防治，主要目的是提升現有樹木的自身抵抗力。具體措施是對沒有蟲害的林分進行預防，做好施肥管理，增加土壤養分，以農業防治為主，盡量避免使用化學藥品防治，保證對整體生態系統的影響最小；對于遭受蟲鼠災害嚴重的天然林，通過實施修復黑土灘、修復鼠類與蟲類危害草地等措施，保護天然林的生態。同時，加強對幼林的管護，可通過責任承包制，將管護責任落實到屬地的管護站，再分散到小班，以系統完成自然林修復工作。

3.2 中度退化天然林模塊

中度退化天然林模塊的天然林主要存在于自然保護區內或水源涵養地附近，因為近幾年加大了對天然林的保護力度，森林面積逐步增加，但天然林中次生林占地面積較大，原始森林占地面積偏小、森林整體質量不高，生態系統還未徹底恢復平衡，故而需加大天然林的修復保護力度。針對生態系統相對成熟、退化程度中等的天然林，主要采取封山育林的修復措施和撫育修復技術。

采取封山育林修復時，需根據氣候等因素合理設置封育期，同時根據當下的林木狀態，科學采取全封、半封等封育形式，提升退化天然林的修復效果。

修復整體密度較大的退化天然林時，采用撫育修復技術對林分結構進行調整，可使用的方式有疏伐、生長伐等。需要嚴格遵循“間密留勻、去弱留強”的原則，對該區域中退化林的結構、層次、密度進行分析，對于針葉林密度較大的區域，間伐針葉林、補植闊葉林形成混交林，同時注意將間伐強度控制在25%以內，通過調整樹種分布，強化森林生態防護功能，提升防護林的整體成活率。

具體修復時，先伐除現存林地中遭受病蟲害而枯死的樹木，之后根據地形、坡度和光照條件選取隔帶、隔株、半帶等方式進行補植補造，確定間隔期進行更新。1）隔株更新。針對郁閉度適中的林地，間伐的樹木周圍要留存樹木，可選擇隔2伐2或隔3伐3，之后在空地補植樹木，當幼苗生長穩定后，再間隔伐除周邊樹木，適當補植。2）半帶更新。針對生長在山坡的天然林，先伐除偏陰面或偏陽面的林帶，種植健康易活的優質樹木，等樹苗生長穩定后，對另半面的林地伐除更新。3）隔帶更新。在天然林周邊，鑲嵌低層次空間的喬木、灌木等，形成混交復層林，提高生態調節能力。

3.3 輕度退化天然林模塊

輕度退化林模塊主要包括卓尼縣的術布鄉、刀告鄉、尼巴鎮等地區。該區域內天然林的資源相對豐富，在涵養水源、保持水土等方面發揮了重要作用。隨著近幾年當地政府和居民對森林資源的保護和重視，林地郁閉度得到極大提升，由于人工干擾的減小，天然林退化主要由樹木過熟導致，因此該模塊的退化天然林修復工作以自然恢復為主，同時注意對過熟樹木的擇伐修復。使用擇伐修復技術時，需根據林分狀態選擇應用群狀擇伐或單株擇伐，之后再進行相應的補植補造。

如區域中的林木群分布較為明顯，對過熟樹木采用群狀擇伐，擇伐的株數要控制在林木群株數的40%以下；如果該林木群擇伐后的郁閉度低于0.5，且存在林木分布不均勻的情況，則需按照穴狀整地進行補植補造，一般整地規格為0.5 m×0.5 m×0.6 m，根據需要翻耕土地，打碎土塊，揀除石塊、殘根、垃圾，并根據苗木的大小調整栽植穴的大小。在進行苗木的補植補造時，應遵循“三埋兩踩一提苗”的技術要求。選擇苗木樹種應該從單一化向多樣化發展，除了常見的紫果云杉、油松、紅杉等，還可引進沙棘、紅樺、圓柏等。此外，應增加闊葉樹種和灌木樹種的比例，為天然林建設提供豐富的苗木來源。

4 結語

修復洮河自然保護區的退化天然林，對涵養黃河上游水源、調節高原生態平衡具有重要意義。應堅持“山水林田湖草沙冰”一體化的治理原則，立足于洮河自然保護區中天然林的具體退化情況，開展具有針對性的修復工作，科學合理地使用生物防治、撫育修復、林帶漸進修復等技術，并通過小班分散的修復模式，有效提高退化天然林的修復效率。通過完善的制度保證、詳細的責任劃分及科學的修復手段，將洮河自然保護區退化天然林的修復工作落到實地。