【摘要】:通過(guò)密云水庫(kù)水源涵養(yǎng)林在實(shí)際管理工作中采用林木管理、病蟲(chóng)害防治和護(hù)林防火等三種管護(hù)措施,有效地改善了林分結(jié)構(gòu),促使水源涵養(yǎng)林健康的發(fā)展,保障了水源涵養(yǎng)林涵養(yǎng)水源、保持水土和凈化水質(zhì)等方面的生態(tài)效益。
【關(guān)鍵詞】:密云水庫(kù);水源涵養(yǎng)林管護(hù);生態(tài)效應(yīng)
密云水庫(kù)是北京城市用水的主要水源, 占北京市供水量的60 %以上,而流域內(nèi)的水源涵養(yǎng)林對(duì)保護(hù)好這一水源具有重大的戰(zhàn)略意義。本文發(fā)現(xiàn)密云水庫(kù)水源涵養(yǎng)林在實(shí)際工作中采用了多項(xiàng)管護(hù)措施,保障了水源涵養(yǎng)林的健康發(fā)展,進(jìn)而起到了良好的森林生態(tài)功能,為密云水庫(kù)水源涵養(yǎng)林的建設(shè)提供理論依據(jù)。
1、密云水庫(kù)水源涵養(yǎng)林
密云水庫(kù)地處北京市北部, 位于東經(jīng)116°07′~117°30′, 北緯40°14′~41°31′,屬于暖溫帶半濕潤(rùn)季風(fēng)大陸性氣候。年平均氣溫11.9℃,無(wú)霜期140d。密云水庫(kù)庫(kù)區(qū)年平均降雨量661.3mm,全年降雨分布不均,降雨多集中在6-9月,歷時(shí)短,雨強(qiáng)大。密云水庫(kù)所轄林地面積2.19萬(wàn)畝(第八次森林資源二類調(diào)查的數(shù)據(jù),包括水位下降后次生林的面積),全部為水源涵養(yǎng)林。林區(qū)森林覆蓋率為87.46%。山林造林密度平均為150株/畝,林區(qū)內(nèi)主要造林樹(shù)種為油松、側(cè)柏和刺槐。還有少部分如元寶楓、栓皮櫟、黃櫨,山桃、山杏、臭椿、火炬樹(shù)、黑棗、杜梨、鹽膚木等闊葉樹(shù),灌木樹(shù)種主要有荊條、扁擔(dān)桿、酸棗、紫穗槐等,經(jīng)濟(jì)樹(shù)種主要有板栗、核桃、杏等,共計(jì)67種、35科。
2、密云水庫(kù)水源涵養(yǎng)林管護(hù)
2.1林木管理
林木管理主要指林木撫育、枯死木清除和植樹(shù)造林。根據(jù)《森林撫育作業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)定》和《森林撫育檢查驗(yàn)收辦法》(林造發(fā)〔2014〕140號(hào))對(duì)密云水庫(kù)水源涵養(yǎng)林開(kāi)展修枝、清雜、翻擴(kuò)樹(shù)垵、枯死木清除等撫育,增強(qiáng)林分通風(fēng)、透氣,抑制徒長(zhǎng),改善林分結(jié)構(gòu),保證樹(shù)木生長(zhǎng)。根據(jù)《生態(tài)公益林建設(shè)技術(shù)規(guī)程(GB/T18337.3—2001)》、《造林技術(shù)規(guī)程(GB/T15776—2006)》要求,對(duì)密云水庫(kù)林區(qū)進(jìn)行植樹(shù)造林,堅(jiān)持“因地制宜,適地適樹(shù)”的原則,運(yùn)用本地生長(zhǎng)良好,易于成活成林的樹(shù)種,以提高造林質(zhì)量。
2.2 病蟲(chóng)害防治
密云水庫(kù)水源涵養(yǎng)林林區(qū)主要分布在水庫(kù)南岸155米高程線以上環(huán)湖路北側(cè),邊界多為公路,各種客觀因素造成我處林區(qū)極易發(fā)生病蟲(chóng)害,為保證樹(shù)木正常生長(zhǎng),水源涵養(yǎng)林生態(tài)平衡,需對(duì)密云水庫(kù)水源涵養(yǎng)林進(jìn)行病蟲(chóng)害防治。根據(jù)《森林病蟲(chóng)害防治條例》(1989年11月17日國(guó)務(wù)院第五十次常務(wù)會(huì)議通過(guò) 1989年12月18日中華人民共和國(guó)國(guó)務(wù)院令第46號(hào)發(fā)布 自發(fā)布之日起施行)若干規(guī)定,結(jié)合密云水庫(kù)往年發(fā)生病蟲(chóng)害頻次規(guī)律進(jìn)行病蟲(chóng)害防治。
對(duì)密云水庫(kù)林區(qū)分重點(diǎn)林區(qū)、次重點(diǎn)林區(qū)、普通林區(qū)等進(jìn)行區(qū)域性病蟲(chóng)害防治,結(jié)合病蟲(chóng)害發(fā)生頻次,按重點(diǎn)病蟲(chóng)害、一般蟲(chóng)害進(jìn)行防治。防治時(shí)間貫穿全年。防治方式主要以生物、物理相結(jié)合方式進(jìn)行綜合防治。同時(shí)每年對(duì)密云水庫(kù)水源涵養(yǎng)林全部區(qū)域進(jìn)行病蟲(chóng)害實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)方式為觀測(cè)殺蟲(chóng)燈和人工進(jìn)入林區(qū)實(shí)地監(jiān)測(cè)。防治樹(shù)木無(wú)病蟲(chóng)害在95%以上,且做到有蟲(chóng)不成災(zāi),無(wú)公害防治率100%,常發(fā)性病蟲(chóng)害成災(zāi)率0,測(cè)報(bào)準(zhǔn)確率100%。
2.3 護(hù)林防火
森林防火重在預(yù)防。在充分考慮各種防火要素和復(fù)雜情況的基礎(chǔ)上,采取建設(shè)防火道,清理路邊、重點(diǎn)部位可燃物等方式,能有效做好防火隔離作用,保護(hù)密云水庫(kù)水源涵養(yǎng)林的安全。
3、生態(tài)效應(yīng)分析
密云水庫(kù)是華北重要的水源儲(chǔ)存點(diǎn),水源涵養(yǎng)林可保護(hù)水分、凈化空氣,森林根部具有凈化水質(zhì),防止水源的污染,集水保水等功能,因此密云水庫(kù)水源涵養(yǎng)林養(yǎng)護(hù)對(duì)于密云水庫(kù)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)具有重要意義[1]。生態(tài)效益最大化是密云水庫(kù)水源涵養(yǎng)林管理的優(yōu)先目標(biāo),必須在設(shè)計(jì)、施工和監(jiān)督過(guò)程中防止林木撫育異化為木材生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)行為,保證林業(yè)工程社會(huì)公益方向。
3.1 涵養(yǎng)水源
涵養(yǎng)水源是森林重要的的生態(tài)水文效應(yīng),是指森林通過(guò)林冠層、枯落物層和土壤層攔截滯蓄降雨的功能。森林火災(zāi)燒毀植物冠層,破壞地表的枯枝落葉層,導(dǎo)致森林林冠層和枯枝落葉層的截留作用銳減或者消失。由于森林火災(zāi)的空間異質(zhì)性,對(duì)林冠層和凋落物層的破壞程度不均勻,截留程度也是不同的。劉效雨等對(duì)比了火災(zāi)前后毛竹林地土壤的滲透速率,發(fā)現(xiàn)火災(zāi)后的土壤滲透率和前30min的平均速率分別為火災(zāi)前的26.01%和34.54%[2]。林冠層對(duì)降雨具有截留作用,不同林型、不同生長(zhǎng)階段的生態(tài)系統(tǒng)林冠層對(duì)不同強(qiáng)度的降雨截留量不同。宋秀瑜(2006)研究了密云水庫(kù)南岸不同經(jīng)營(yíng)技術(shù)措施的水源涵養(yǎng)林的防護(hù)功能,表明降雨量為40mm時(shí)油松人工純林的截留率高達(dá)16%[4]。林地的枯落物層作為森林水文功能的第二作用層,在水源涵養(yǎng)和水土保持中發(fā)揮了重要作用。張俊卿等(2008)對(duì)密云水庫(kù)上游油松林和刺槐林的枯落物持水能力進(jìn)行了測(cè)定,結(jié)果表明:油松林和刺槐林枯落物現(xiàn)存量分別為7.11t·hm- 2和3.62t·hm- 2 ,最大持水量分別為8.227t·hm- 2和5.605 t·hm- 2 ,有效持水量分別為1.193t·hm- 2和0.261t·hm- 2[5]。降雨經(jīng)林冠層和枯落物層截流后進(jìn)入土壤,土壤入滲率和地表徑流量又決定了降雨的凈土壤入滲量,土壤的入滲能力受多種因素的影響,其中土壤表面滲透性、水分停留時(shí)間、降雨持續(xù)時(shí)間及降雨強(qiáng)度等因素起著主要的控制作用。包昱峰等(2007)對(duì)密云水庫(kù)北京集水區(qū)水源涵養(yǎng)林林地土壤研究表明,初滲速率多在13~20mm/min之間。土壤的穩(wěn)滲速率在1~7mm/min之間,側(cè)柏林、油松林的土壤滲透性和持水功能優(yōu)于荒草坡和農(nóng)田[6].
隨著氣候的變化和生物多樣性的減少,病蟲(chóng)害正嚴(yán)重影響著森林的生態(tài)環(huán)境。目前對(duì)森林環(huán)境危害極大的病蟲(chóng)已經(jīng)由過(guò)去的幾十種擴(kuò)展到有200多種,病蟲(chóng)害的面積總體呈上升趨勢(shì),居高不下,嚴(yán)重破壞了森林環(huán)境。森林病蟲(chóng)害的危害發(fā)生將會(huì)對(duì)森林的植被造成不可逆轉(zhuǎn)的破壞,破壞森林的生態(tài)平衡,加劇生物多樣性的減少惡化[6]。目前,國(guó)內(nèi)對(duì)這方面的研究,定性分析居多,定量分析很少。
3.2 保持水土
森林火災(zāi)不僅燒毀地表植被,破壞凋落物層和腐殖質(zhì)層,還破壞了森林土壤良好的物理結(jié)構(gòu),導(dǎo)致林下土壤的滲透性能和蓄水能力降低,進(jìn)而加劇水土流失。劉效雨等對(duì)比了毛竹林火災(zāi)前后土壤含水量,發(fā)現(xiàn)火災(zāi)前的土壤含水量和火災(zāi)后的土壤含水量分別為22.40%和16.91%;土壤破壞率為火災(zāi)前的1.34倍[2]。森林生態(tài)系統(tǒng)中通過(guò)喬木層、灌木層、草本層和草本地被植物直接承受大氣降水的沖擊,使其對(duì)土地沖擊力大大減少,保持了土壤結(jié)構(gòu),從而減少地表徑流和土壤的水蝕。李之軍和凌峰(2008)的研究發(fā)現(xiàn),密云水庫(kù)潮河流域?qū)嵤┮孕×饔驗(yàn)閱卧C合治理后,2001-2005年間造林24466.67hm2,林地面積的比例比80年代增加了10.98%,起到了較好的水土保持效果[7]。
3.3 凈化水質(zhì)
水源涵養(yǎng)林與降雨之間的淋溶、交換、吸附等過(guò)程對(duì)降雨具有凈化作用。在病蟲(chóng)害防治過(guò)程中,人們通常會(huì)選擇在森林中噴灑大量的高毒高殘留化學(xué)農(nóng)藥,而這些化學(xué)農(nóng)藥又極難被分解和代謝,若是使用的農(nóng)藥過(guò)多,將會(huì)對(duì)森林造成很大的負(fù)擔(dān)。而藥物殘留會(huì)隨著森林中的水循環(huán)滲透到森林生態(tài)系統(tǒng)中的各個(gè)環(huán)節(jié),從而影響整個(gè)森林生態(tài)系統(tǒng)。李文宇(2004)研究表明密云水庫(kù)水源涵養(yǎng)林對(duì)地表徑流水質(zhì)具有很好的改善作用。土門北溝、土門中溝的水源涵養(yǎng)林覆蓋率分別為35.7%和93.8%,其地表徑流水質(zhì)土門中溝明顯好于土門北溝。地下水的監(jiān)測(cè)結(jié)果也表明水源涵養(yǎng)林具有凈化水質(zhì)的作用,其中覆蓋率最高的采樣點(diǎn)水質(zhì)較好[8]。
結(jié)語(yǔ)
水源涵養(yǎng)林是水庫(kù)水源的生態(tài)基礎(chǔ), 在水資源安全中起著重要作用。水源涵養(yǎng)林的作用是長(zhǎng)期的, 短期很難體現(xiàn)出來(lái), 如果等發(fā)生病蟲(chóng)害爆發(fā)影響樹(shù)木生長(zhǎng)、或者森林大范圍火災(zāi)損毀樹(shù)木等問(wèn)題再去保護(hù)和重視將為時(shí)已晚。對(duì)密云水庫(kù)水源涵養(yǎng)林的實(shí)行的各項(xiàng)林木管理、病蟲(chóng)害和森林防火措施,可以進(jìn)一步優(yōu)化林分結(jié)構(gòu),著力于建成具有喬灌草層相結(jié)合的復(fù)層林結(jié)構(gòu),以闊葉混交林、闊葉樹(shù)為主的針闊混交林為主,樹(shù)木年齡結(jié)構(gòu)上為異齡林, 或近、成熟林、中齡林、幼齡林。林區(qū)動(dòng)植物物種豐富。通過(guò)這些措施,使得密云水庫(kù)水源涵養(yǎng)林健康發(fā)展,發(fā)揮較好地保持水土、涵養(yǎng)水源、改善水質(zhì)等生態(tài)效應(yīng),從而更有利于密云水庫(kù)這盆“生命之水”的發(fā)展。
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作者簡(jiǎn)介:齊娜(1984年-),女,碩士研究生,寧夏隆德縣,北京市密云水庫(kù)管理處,中級(jí)職稱、農(nóng)學(xué)學(xué)位。研究方向:水土保持,森林生態(tài)。