
摘 要 加強森林生態廊道建設,不僅能夠保護和恢復生物多樣性,提高生態系統的穩定性,而且能減緩氣候變化,實現林業可持續發展的目標。基于森林生態廊道建設原則,探究科學規劃設計,以甘肅洮河國家級自然保護區為研究對象提出了構建合理的森林生態廊道結構;選擇合適的樹種,引入不同樹種生物種群;進行土壤改良,設計灌溉和排水系統等森林生態廊道建設要點。
關鍵詞 森林生態;生態廊道;生物多樣性;廊道建設;甘肅洮河國家級自然保護區
中圖分類號:S731.2 文獻標志碼:C DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2023.10.033
生物多樣性是世界生命系統的重要組成部分,是維持區域生態系統穩定的基礎條件[1]。然而,受各種人類活動的影響,全球生物多樣性正遭受嚴重威脅,生物種群數量正在急劇減少[2]。在此背景下,加強生物多樣性保護勢在必行。森林生態廊道建設是保護生物多樣性的有效方式[3]。森林生態廊道不僅可以為野生動物提供安全的遷徙通道,保證物種的生存和繁衍,而且還能增強生態系統的連通性,有助于維護和恢復生物多樣性。筆者將以甘肅省洮河國家級自然保護區為例,深入研究森林生態廊道的建設方法,希望能借此為其他保護區提供參考與借鑒,提升區域生物多樣性。
1 森林生態廊道建設的重要性
森林生態廊道連接了兩個或多個生態區域,為動物遷徙提供了通道,有助于維護生物多樣性。通過森林生態廊道提供的遷徙路線,野生動物可以在不同的生態系統之間進行遷移、棲息,從而降低物種滅絕的風險。森林生態廊道的建設加強了生態系統的連通性,有助于維持森林內部生態系統穩定,如種子散播、營養循環等。同時,森林生態廊道使動植物能夠對氣候變化等環境壓力做出更有效的應對。洮河國家級自然保護區位于中國西北部的甘肅省,是森林生態系統類型自然保護區,擁有豐富的生物多樣性和獨特的自然景觀。加強洮河國家級自然保護區森林生態廊道建設,不僅能改善周邊環境,推動科研和教育發展,促進周邊經濟發展,而且對保護生物多樣性、提高生態連通性、恢復生態系統等方面具有重要的作用[4]。
2 森林生態廊道建設原則
洮河國家級自然保護區建設森林生態廊道時,主要遵循以下7條原則。1)尊重自然。洮河國家級自然保護區以尊重自然為前提,在充分了解和研究保護區的自然條件(如地貌、氣候、水文、土壤等)和生物多樣性等的基礎上建設森林生態廊道[5]。2)科學規劃。洮河國家級自然保護區基于科學的規劃,綜合考慮生態、經濟、社會等多方面的因素,以達成最優的森林生態廊道建設方案。3)生態連通性。洮河國家級自然保護區在建設森林生態廊道時,不僅要保證保護區內部的生態連通性,也要考慮與其他保護區的連通性。4)多功能性。洮河國家級自然保護區在建設森林生態廊道時,不僅考慮了其需具有的生態保護功能,也考慮了其對社區發展、科研教育、生態旅游等方面的服務功能。5)參與性。洮河國家級自然保護區在建設森林生態廊道時,鼓勵和倡導社區、公眾、專家等多方的參與,以確保建設方案的科學性和公眾的接受度。6)可持續性。洮河國家級自然保護區在建設過程中,充分考慮到未來森林生態廊道的維護和管理問題,確保森林生態廊道的長期有效性。7)靈活性。洮河國家級自然保護區靈活建設森林生態廊道,使其能夠適應未來可能發生的環境變化和社會需求變化。在遵循以上建設原則的基礎上,洮河國家級自然保護區的森林生態廊道建設能夠更好地實現生態保護和社會發展的雙重目標。
3 森林生態廊道建設要點
3.1 科學規劃設計,構建合理的森林生態廊道結構
洮河國家級自然保護區根據當地的地理、氣候、水文、土壤、生物多樣性、人文等方面的情況,科學規劃設計和構建合理的森林生態廊道結構。洮河國家級自然保護區處于東經102°46′02″~103°44′40″、北緯34°10′07″~34°42′05″,總面積為287 760 hm2,森林覆蓋率為44.4%,林地綠化率為71.33%。洮河國家級自然保護區可以根據這些數據開展森林生態廊道建設。
洮河國家級自然保護區在收集數據的基礎上,根據當地的生態目標和功能定位,確定森林生態廊道的定位。例如,如果自然保護區的主要目標是保護特定的生物種群,那么森林生態廊道的定位就應該是提供這些生物種群的生活空間和遷移路徑。基于上述收集到的數據可以初步確定森林生態廊道的位置。洮河國家級自然保護區考慮在氣溫適中、林地覆蓋率較高的地方建設森林生態廊道,同時考慮洮河和其支流的分布情況,盡可能讓森林生態廊道沿著水源延伸,這樣既可以利用水源,又可以保護水源。
在確定森林生態廊道的定位之后,便可進行森林生態廊道的結構設計,包括森林生態廊道的空間布局、功能區劃分、植物配置、建筑設施等。在此過程中,洮河國家級自然保護區充分考慮當地的自然條件和生態建設目標,以及人類活動的影響。洮河國家級自然保護區根據當地的植被和土壤類型設計森林生態廊道的植被組成,考慮種植對環境適應性強、生長速度快的樹種,以加快森林生態廊道的建設速度,為野生動物提供棲息地和食物來源。考慮周邊人口較多,洮河國家級自然保護區在森林生態廊道的入口和出口設置標識,引導人們正確使用森林生態廊道,盡量減少人類活動對森林生態長廊的影響。
3.2 選擇合適的樹種,引入不同樹種生物種群
洮河國家級自然保護區在選擇合適的樹種以及引入不同的生物種群時,需要考慮多種因素,如生物適應性、環境穩定性等。樹種的生態適應性決定了其在特定環境中的生存能力。例如,由于位于高原地區,年平均氣溫在-5.8~5.1 ℃,洮河國家級自然保護區選擇了那些能夠適應這種環境條件下的樹種,如落葉松、白樺、青岡等。
生物多樣性是生態系統健康和穩定的關鍵因素。引入不同的生物種群可以增加生物多樣性,同時能優化食物鏈,保障生態系統穩定。洮河國家級自然保護區在確定森林生態廊道中的樹種時,選擇了部分當地主要的森林樹種(如松、橡、柞等),選擇了部分特有植物和珍稀植物(如豹子花等),以保持生態多樣性。生長速度快的樹種可以更快地建立起森林生態廊道,而壽命長的樹種可以保證森林生態廊道的持久性。楊樹和柳樹的生長速度都比較快,但其壽命相對較短;而松樹和橡樹的生長速度相對較慢,但其壽命在上百年。因此,洮河國家級自然保護區合理搭配楊樹、柳樹、松樹、橡樹等,以確保森林生態廊道的建設質量。
雖然保護生態是建設森林生態廊道的主要目標,但如果樹種具有經濟價值,那么建設的森林生態廊道也可以帶來經濟效益。例如,松樹、橡樹和柞樹等不僅具有生態價值,還有經濟價值。樹種的抗逆性決定了其對環境變化和病蟲害的抵抗能力。在選擇樹種時,洮河國家級自然保護區盡可能選擇那些抗逆性強的樹種如柞樹、白樺等。洮河國家級自然保護區根據當地的氣候、土壤、水文條件,以及社會經濟條件等因素,選擇樹種和引入生物種群,避免引入外來物種導致生態環境問題,同時注重保護當地的土著物種和生態環境。
3.3 進行土壤改良,設計灌溉和排水系統
3.3.1 土壤改良
洮河國家級自然保護區土壤有6大類型,分別是褐土、栗鈣土、暗棕壤、山地草甸土、高山草甸土及粗骨土。在進行森林生態廊道建設時,改良土壤,設計灌溉和排水系統都是至關重要的。因為當地土壤分布和特性有顯著的垂直變化和坡向差異,所以洮河國家級自然保護區針對不同地區和土壤類型制訂了土壤改良策略(見表1)。
由表1可知,對于褐土和暗棕壤,洮河國家級自然保護區可以通過添加有機肥料(如農家肥等)和石灰來改良土壤,提高土壤的肥力和pH值,使其更適合樹木生長。對于栗鈣土和粗骨土,由于這些土壤中的鈣含量較高,洮河國家級自然保護區需要添加酸性有機質(如酸性腐殖質)來中和土壤的堿性,并改善土壤的結構。對于山地草甸土和高山草甸土,由于這些土壤在高海拔地區,洮河國家級自然保護區需要通過增加有機質和礦物質來改善其肥力。
3.3.2 灌溉排水系統設計
在森林生態廊道的建設中,灌溉和排水系統的設計是非常重要的,主要用來保證植物的正常生長,并預防土壤侵蝕和積水。洮河國家級自然保護區為確保植物的水分需求得到滿足,在設計森林生態廊道的灌溉系統時,確定當地7 d內的灌溉量為25~50 mm·m-2,并根據植物種類和氣候條件進行調整。例如,在炎熱干燥的季節,灌溉系統可以每天灌溉1次,而在濕潤的季節只需要每7 d灌溉1次。滴灌系統的工作壓力在100~150 kPa,這能夠確保灌溉系統的正常運行。滴灌管或微噴頭的間距需要根據植物的大小和分布來決定,間距在30~50 cm,若在植物稠密的區域,則需要更小的間距。
在設計排水系統時,要確保地面有適當的坡度以便于排水,排水坡度應該在1%~3%。洮河國家級自然保護區建設的森林生態廊道排水管道尺寸要足夠大,以便于處理大量的雨水,主排水管道的直徑在15~30 cm,次級排水管道(從主管道引出的小管道)的直徑在10~15 cm。洮河國家級自然保護區根據當地的地形和土壤條件確定排水井的間距。在平坦的地形和排水性良好的土壤中,排水井的間距在50~100 m。在斜坡或排水性差的土壤中,排水井的間距縮短到20~30 m。
4 結語
加強森林生態廊道建設對于提升生物多樣性具有重要作用。通過科學合理的設計和管理,森林生態廊道不僅能為野生動植物提供生存空間和遷移通道,而且能提高生態系統的連通性,增強生態系統的適應能力。然而,洮河國家級自然保護區在建設森林生態廊道建設時面臨諸多挑戰,需要在實踐中不斷探索和學習,以更好地為生物多樣性保護做出貢獻。
參考文獻:
[1] 劉金林,耿昊,程谷栒,等.森林城鎮建設規劃探討:以浙江省泰順縣西旸鎮為例[J].中南農業科技,2023,44(1):79-81.
[2] 蔣琳琳.生態廊道理念下沅江市生態安全格局的構建[J].現代園藝,2022,45(15):165-168.
[3] 張中強.明確全面建成黃河生態廊道等目標? 河南國土空間生態修復和森林河南建設規劃通過評審[J].資源導刊,2021(12):9.
[4] 黃浦江,蔣巧璐.快速城市化地區森林生態網絡識別與評價[J].地理空間信息,2021,19(11):6-10.
[5] 高燕,王嶸.城鄉交錯區的土壤微生物多樣性格局及其影響因素[J].華東師范大學學報(自然科學版),2023(3):20-32.
(責任編輯:張春雨)
收稿日期:2023-04-09
作者簡介:劉周強(1993—),男,甘肅卓尼人,本科,助理工程師,主要從事林業保護。E-mail:1047530482@qq.com。