陳安全,黃 斌,張小平,鄧東周,鄢武先,干少雄
(1.四川省林業(yè)科學研究院,四川 成都 610081;2.汶川縣林業(yè)局,四川 汶川 623000)
堡子關位于汶川縣城北面威州鎮(zhèn),岷江與雜谷腦河交匯處。東經 103°28'53″~ 103°35'11″,北緯31°45'53″~31°28'53″之間。最高海拔1 742.9 m,最低海拔1 327.7 m??傮w上,地勢陡峭,南低北高。屬暖溫帶大陸性半干旱季風氣候區(qū),屬干熱干旱河谷。光能資源較為豐富,春夏多于秋冬,氣溫水平差異小,垂直差異顯著,降水時空分布不均,水平(南北)差異極大,垂直差異較小。土壤為燥褐土,土壤表層為淡色腐殖質表層,B層有一定粘化,呈黃棕色(7.5YR4/4);Bt/A>1.2,全剖面石灰質反應強烈,pH為7.0~8.0。5·12特大地震,造成地表土層更為疏松,結構不穩(wěn)定。區(qū)域水資源匱乏,而且地處風口,水分蒸發(fā)量大。區(qū)域全為林地,保留少量的刺槐、桉樹、岷江柏和雜灌。
堡子關與汶川縣行政中心一江之隔,通過植被恢復和景觀建設能為市民提供一個休閑、健身、游憩的場所,打造成為縣城北面的城市背景,故其景觀地位顯而易見,同時亦是干旱河谷植被恢復的一個重要典范。
根據不同的立地條件和實施的難易程度將其劃分21個地塊,按土層厚度、坡度和受損程度等因子劃分為10個地塊(立地)類型。根據各地塊立地特征差異、地震引起的林地受損情況,采用羅盤儀面積實測與GPS拐點坐標定位法確定地塊邊界。同時深入到每個地塊調查其海拔、地類、地貌、坡度、坡位、坡向、土壤狀況(土壤類型、土層厚度、石礫含量、土壤結構與肥力、土壤水分)、植被(喬、灌、竹、草、地被、攀緣植物)、地震受損程度、坡體穩(wěn)定性等,同時調查區(qū)域社區(qū)的社會經濟情況。
地塊立地條件調查采用現地踏勘,海拔用GPS結合地形圖調查,現地實測坡度,現地鋼圍尺量取土壤厚度,其它立地因子在現地結合地形圖確定。植被因子調查采用小樣方進行調查,主要調查內容包括樹種、高度、郁閉度、灌木(草本)蓋度,幼苗、幼樹名稱、高度、植株保存情況、每hm2株數、分布情況等。
地塊面積求算:用AutoCAD軟件求算。
不同的地塊類型,結合樹(灌、草)種生物學、生態(tài)學特性設計相應的技術措施。各地塊類型特征及相應的技術措施為:
(1)裸巖陡坎
該類型地塊特征為:巖石表面完全裸露,坡坎亂石參差不齊,坡度60°~70°,水濕條件極差,基本無植物生長。主要采用砌筑種植槽或樹池,種植觀花灌木、藤蔓的措施。
(2)風化邊坡
該類型為風化型裸巖區(qū),坡面破碎,坡度50°~60°,水濕條件差,有零星耐旱草本生長。采用厚層基質噴播植草技術。厚層基質噴播植草基層材料厚度8 cm~10 cm,格柵網為14#渡鋅鐵絲網,網孔尺寸8 cm×8 cm,錨桿長45 cm~60 cm(Ф12)。
(3)中薄土層斜緩坡
該類型土壤、水濕條件相對較好,坡度較緩,一般坡度15°~35°,土層厚度15 cm~30 cm。選用大葉女貞(Ligustrun lucidumAit)、輻射松(Pinups radiate)、岷江柏(Cupressus chenggianaS.Y.Hu)等常綠樹種和櫻花(Prunus serrulata)、山杏(Siberian Apricot)等落葉樹種,營建“春季繁花似錦、夏季綠樹成蔭、秋季紅葉滿山、冬季松柏挺立”生態(tài)景觀林。喬木、灌木原則上實行行帶狀配置,常綠樹種與落葉樹種相間配置,同時兼顧觀花、觀葉的景觀異質性。
(4)道路挖方坡面
該類型為G213線道路施工時挖方后留下的創(chuàng)面,坡度60°~70°,已掛網,無綠化種植條件。此類型技術方案同風化邊坡。
黨的十八大以來,江西始終把生態(tài)文明建設作為重要民生工程,健全教育宣傳機制,培育生態(tài)環(huán)保意識,倡導綠色消費、低碳生活,初步形成生態(tài)文明理念廣泛認同、生態(tài)文明建設廣泛參與、生態(tài)文明成果廣泛共享的良好局面。
(5)滑坡松散坡面
該類型為地震造成山體松動,或上部山體滑坡散落物堆積而成,坡面土石混合,結構疏松,坡體穩(wěn)定性較差,遇強降雨極易形成泥石流,水土流失嚴重。此類型采取邊坡砌坎加固、植生袋種植技術。沿等高線水平帶狀清理松散渣石,在實土上就近取材進行漿砌石筑坎,坎體高1.2 m~1.5 m,地面高40 cm~60 cm,上平面寬40 cm,在坎上側堆砌植生袋2層2帶,在植生袋上種植灌草。植生袋寬度約60 cm,厚度50 cm,帶間距15 m,植生袋帶間帶狀種植中等規(guī)格喬木,喬木間成帶種植灌木。
(6)滑坡裸巖
該類型為地震造成坡體表層滑坡后形成的裸露坡面,多為巖石裸露或少量泥夾石裸露坡面。坡度35°~60°,無土層或少量風化物,坡體結構較穩(wěn)定。此類型采取在裸巖四周種植藤蔓或泥夾石處打穴客土種植小喬木、灌木等方式進行綠化。依地形條件不規(guī)則種植,注重常綠、落葉搭配,喬木平均株行距2 m×1.5 m,灌木1 m×1.5 m,藤本間距60 cm。
(7)河岸石質臺地
該類型位于G213公路旁,山體下緣,與原縣政府隔江相望,故地理位置很重要。地勢較為平坦,種植條件較好。此類型采用在地塊外側濱河旁砌筑防護堤,種植喬灌木及地被植物的方式,打造成綠點。喬木樹種選用二球懸鈴木(Platanus×acerifolia(Ait.)Willd)、阿根廷柳(Salix argentinensis)、雪松(Cedrus deodera)、楓楊(Pterocarya stenopt)等;灌木選用月季、迎春和尖葉木樨欖(Olea cuspidataWall);下層種植岷江百合(Lilium regaleWilson),撒播高羊茅、狗牙根等混播草種。
(8)薄土層陡坡
該類型土壤、水濕條件較差,坡度較陡,一般坡度20°~45°,土層厚度15 cm ~20 cm,有稀疏樹木好草本植物分布。此類型采用中等規(guī)格喬木和灌木營建成生態(tài)景觀林。喬木選用大葉女貞、輻射松、岷江柏等常綠樹種和甜櫻桃、山杏等落葉樹種,行帶狀配置,相間配置,同時應注重觀花、觀葉樹種的搭配,以確保坡面總體景觀效果和景觀季相變化;下層灌木選用小葉錦雞兒(Caragana microphyliaLam.)和白刺花(Sophora davidii);藤本選用美國地錦(Parthenocissus),栽植于陡坡陡坎和巖石裸露地段的四周,采用見縫插針方式進行種植。
該類型地勢都較陡峭(大多位于坡體的上緣),坡度為40°~65°,土層瘠薄,一般10 cm左右,有少量原生矮灌木和草本植物。在原有灌草的基礎上,選用輻射松、岷江柏等常綠樹種,紅楓、白刺花等灌木相間配置,喬木、灌木原則上依據地形和土壤條件不規(guī)則塊狀配置,以確保坡面總體景觀效果和四季景觀變化。藤本栽植于陡坡陡坎和巖石裸露地段的四周,采用見縫插針方式進行種植。
(10)極薄土層急陡坡
此類型位于坡體頂部,海拔1 600 m以上,地勢陡峭,坡度為50°~70°,土層瘠薄,一般10 cm以下,無原生喬灌木,僅有少量草本,水肥條件極差。在原有草被基礎上,根據立地狀況小塊狀種植白刺花、小葉錦雞兒和黃花槐等灌木,并撒播混播草種方式進行植被恢復,以增加植被蓋度,形成一定植物景觀。
喬木、灌木、藤本種植及灌草種撒播后,應進行必要的林地施肥,以促進植物健康生長。喬木、灌木、藤本種植前應施基肥,種植后于當年8月和第2年、第3年的7月~8月追肥3次,草本種植只施追肥?;史N類以復合肥為主,但盡可能施用有機肥,追肥為尿素或尿素+過磷酸鈣。
通過對區(qū)域本底調查和技術分析得出,該區(qū)域植被恢復和景觀建設的成敗取決于4個關鍵性的技術環(huán)節(jié):灌溉水源、客土來源、種植穴回填和種苗來源。
堡子關地處干旱河谷,又處于迎風口,風力較大,水蒸發(fā)作用強,年降雨量又小,不足550 mm,水源和灌溉設施的設計與建設在此成為了至關重要的條件,也是該區(qū)域多年造林綠化成效甚微的關鍵原因。給水系統(tǒng)包括水源收集、處理系統(tǒng)、輸水管網系統(tǒng)和綠化灌溉給水系統(tǒng)等方面的內容。
區(qū)域內土層瘠薄,肥力差,因此種植土是植被恢復能否成功的第2大制約因素。壤土是植物種植穴和坡面植草最主要的土壤,要求結構疏松,肥力中等以上,有機質含量2%以上,石礫含量低于3%。肥力較低的壤土應通過摻入磷肥、腐熟有機肥或餅肥等方式進行改良。由于客土量較大,需多點取土,原則上土源點應在10 km范圍內選取。
種植穴開挖后,應及時驗收并立即回填,以減少土壤水分損失。原則上所有種植穴均應使用經驗收合格的客土回填。為增強種植穴保水能力,需首先在種植穴底部回填一層(10 cm~15 cm)粘土,粘土回填后再回填壤土,壤土厚度30 cm以上,最后再回填腐殖土于種植穴表面,回填土中粘土、壤土、腐殖土比例大致為 3∶6∶1。
堡子關植被恢復與景觀建設是汶川縣地震災后重建的重要內容之一,是汶川縣城周邊區(qū)域植被恢復和景觀建設成效的重要展示窗口,因此對種苗要求極高。為確保種苗質量和栽植成效,種苗產地應四川省內為宜,并優(yōu)先選用阿壩州境內和成都市周邊的種苗資源。同時,在植物品種設計應考慮1個~2個備選樹種。
在干旱河谷植被恢復的實施和研究中,還需要著重考慮以下幾個方面:①根據干旱河谷氣候干燥水分不足的特殊環(huán)境背景條件,結合植物的生物生態(tài)學特性,植物選擇上既要注重對鄉(xiāng)土樹種的選擇,也注意從其它相似地區(qū)引種栽培,同時也要考慮備選樹種;②加大對干旱河谷植被恢復模式的研究,建立不斷與環(huán)境協(xié)調的動態(tài)模式。人工建立植被恢復模式應與干旱河谷不同段位目前的演替階段相適應,植被恢復不同階段的結構模式也應當不斷加以優(yōu)化調控;③發(fā)揮科技作用,加大現有科技成果和實用技術的推廣應用力度,通過各類技術在生產中的集成和組裝配套,提高恢復重建質量;④積極引進、采納、應用國內外先進的生態(tài)恢復措施,做好技術咨詢和服務;⑤組織專門技術力量,圍繞生態(tài)修復的重點和難點進行攻關。
干旱河谷植被恢復受自然地理條件和人為因素的制約,自然因素起著根本的制約作用??傊?,我們應尊重干旱河谷的自然規(guī)律,采用人工生物措施與工程措施相結合,在保護原生植被的前提下,根據不同立地條件選擇不同的營建模式。植被恢復設計和施工都應從各個技術環(huán)節(jié)進行分析、研究,編制科學、合理、行之有效的技術方案。本文僅僅就汶川堡子關進行了分析闡述,不能一點蓋全,故對干旱河谷植被恢復技術研究還有待深入。
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