祁连山自然保护区采金废弃区植被恢复技术措施研究
蒋德旭 张斌运1 许少霞1
(1.甘肃祁连山国家级自然保护区哈溪自然保护站 甘肃 天祝 733206)
[摘 要]为了落实国家对祁连山生态保护和修复的各项政策,对祁连山自然保护区采金废弃区采取回填,栽植苗木、播种种子等植被恢复措施,修复结果表明:栽植沙棘和河柳后,当年成活率高于80%,3年后保存率高于60%,郁闭度高于40%,修复效果明显;播种木本萎陵菜和沙棘种子后,当年出苗率高于70%,3年后保存率高于70%,郁闭度高于40%,修复效果也较明显。鉴于以上修复,建议采用回填+种植(播种)+封育保护的模式来实施植被恢复。
[关键词]自然保护区;采金废弃区;植被恢复;技术措施
祁连山双龙沟采金废弃区原本因降水较多,植被良好,水土流失较轻。但是,自从1983年开始出现群众性的采金活动以来,由起初的人工小规模采挖发展到后来大规模机械开挖,使整个河床上、下游布满了采金后废弃的坑穴、槽井,1997年以来,采金区范围更是向河源山麓、两岸阶地和下游大范围延伸,从实地踏勘来看,黄花滩至双龙沟、西沟脑一带24km的河段遍布深度15~35m的矿坑,废弃砂砾石堆积形成的人造山包高度达10~30m,砂砾堆积横卧河床,严重阻碍了河道水流下泄,比比皆是的矿坑形成了地表水的渗透坑群,水流穿行于其间,时隐时现,难以向下游流动,采金排放的大量废弃土、废弃砂石挤占地表,压占河床,使原本长势良好的乔木、灌木林和两岸阶地植被遭到严重破坏,人为造成的水土流失十分严重。因此,迫切需要采取有效的措施进行植被恢复[1]。本试验对采金废弃区进进行回填、覆土、栽植苗木和播种树种,封育保护等植被恢复措施,取得了一定的修复成效,现就取得的成果总结如下,以期为今后的祁连山植被恢复提供技术参考。
1材料与方法
1.1实验区概况
试验区位于甘肃祁连山国家级自然保护区哈溪自然保护站双龙林区,面积331hm2,海拔2750~3300m,沟谷河滩地,属大陆性季风气候,年平均气温1.8℃,极端最高气温28.5℃,极端最低气温-27.8℃,平均温较差26.4℃。年降水量350~400mm,年蒸发量1234.2mm,无霜期110d。该区因采金等人为破坏,大面积呈裸露砾石地带,零星分布沙棘、萎陵菜等灌木,灌木丛中分布少量草本植物。
1.2试验方法
1.2.1回填整地
2005年,天祝县聘请甘肃地质灾害工程勘查设计院对双龙沟矿区地质环境进行实地勘查,编制了《天祝县双龙沟矿区地质环境综合治理项目可行性研究报告》。工程分二期实施,一期工程从黄花滩大桥至双龙沟口,二期工程从双龙沟口至小南沟。在尽量保护已有植被的基础上,依据地形条件,合理规划河流走向,重点对人工采金坑穴、机采砂山(坑)采取推挖、填平措施,疏通河道,减少地下渗漏,提高地表径流,增加水源下泄量,改善水域生态环境。
1.2.2造林绿化
2010年5月土壤解冻后,随机选择根系发达、固土力强的乡土树种青海云杉、祁连圆柏、沙棘和河柳。所用苗木质量均达到“甘Q/LYI2-85”Ⅰ、Ⅱ级苗木规定。栽植前坡度大于5°的地段为鱼鳞坑整地,长、宽各50cm,深40cm,外沿土埂高10cm;坡度小于5°的地段为穴状整地,长、宽、深各40cm,外沿土埂高10cm。栽植时坡度大于5°的阳坡、半阳坡选择沙棘+祁连圆柏,阴坡、半阴坡选择沙棘+青海云杉的株间混交,坡度小于5°的河谷选择沙棘进行造林,每亩167株,株行距2×2m,乔灌混交比例为1:2。河谷湿地选择病虫害少的优良柳植株作为采条母树,在萌芽前剪取2~3年生枝条,截成15~17cm长作插穗。扦插株行距1×1m,直插,插穗露出地面5~7cm,插后充分浇水,采用品字形配置。同时在裸露地块播种木本萎陵菜和沙棘种子。
1.2.3封育保护
对栽植和播种的植被恢复区架设高标准围栏,固定专人管护,严禁人为破坏和牲畜进入
1.2.3调查内容及方法
回填整地、造林绿化等治理措施完成后,调查栽植当年(2010年)苗木青海云杉、祁连圆柏、沙棘和河柳成活率,2010年、2012年和2014年栽植苗木苗高,调查2014年栽植苗木保存率,调查2012年和2014年苗木郁闭度。同时调查播种木本萎陵菜和沙棘的当年(2010年)出苗率、2010年、2012年和2014年苗高, 2014年保存率,2012年、2014年郁闭度。调查随机抽取样方地9块,每块400m2。同时从当地水文站调取2010年~2014年的水文变化资料。
2结果与分析
2.1栽植苗木的成活率和生长量
表1 造林苗木成活率和生长量调查表
树种 |
造林 方式 |
当年 成活率 (℅) |
苗高(cm) |
保存率(℅) |
郁闭度(℅) |
|||
2010年 |
2012年 |
2014年 |
2014年 |
2012年 |
2014年 |
|||
沙棘 |
植苗 |
91 |
45 |
68 |
86 |
81 |
32 |
52 |
青海云杉 |
植苗 |
13 |
40 |
43 |
45 |
8 |
0 |
0 |
祁连圆柏 |
植苗 |
15 |
40 |
42 |
44 |
9 |
0 |
0 |
河柳 |
扦插 |
88 |
10 |
23 |
42 |
65 |
25 |
42 |
由表1可以看出,在植被恢复治理中,栽植的不同树种沙棘、青海云杉、祁连圆柏和河柳的当年成活率、2010~2014年的生长量苗高,2014年的保存率、2012年、2014年的郁闭度均以树种沙棘最高,分别为91%、45cm、68cm、86cm、81%、32%和52%,其次为河柳,分别为88%、10cm、23cm、42cm、65%、25%和42%。树种青海云杉和祁连圆柏成活率、生长量较低,栽植多年后逐渐干枯死亡,最终(2014年)的保存率为0。
2.2播种种子的出苗率和生长量
表2 播种种子出苗率和生长量调查表
树种 |
造林 方式 |
当年 出苗率 (℅) |
苗高(cm) |
保存率(℅) |
郁闭度(℅) |
|||
2010年 |
2012年 |
2014年 |
2014年 |
2012年 |
2014年 |
|||
木本萎陵菜 |
播种 |
86 |
11 |
29 |
48 |
82 |
21 |
43 |
沙棘 |
播种 |
75 |
12 |
37 |
56 |
75 |
23 |
41 |
由表2可以看出,在植被恢复治理中,播种的不同树种种子木本萎陵菜和沙棘的当年出苗率、2010~2014年的生长量苗高,2014年的保存率、2012年、2014年的郁闭度分别为86%、11cm、29cm、48cm、82%、21%和43%,75%、12cm、37cm、56cm、75%、23%和41%。其中治理3年后(2014年)郁闭度大于40%,收到了一定的治理效果。
3结论与讨论
本试验结果表明,祁连山自然保护区采金废弃区经过回填治理,选择沙棘、柳和木本萎陵菜,采用植苗、扦插和人工促进天然更新措施后,进行封禁保护可以恢复成灌木林。但通过对栽植苗木沙棘、青海云杉、祁连圆柏河柳的成活率、生长量、保存率和郁闭度调查后发现,树种沙棘的成活率、生长量、保存率和郁闭度最高,其次为河柳,可将沙棘和河柳作为植被恢复的首选树种。在播种修复中,播种木本萎陵菜和沙棘种子后,出苗率、生长量、保存率和郁闭度均较高,在植被恢复中起到了一定的修复效果,可以在播种修复中大面积应用。但无论是栽植苗木恢复植被还是播种恢复植被,恢复过程中都要和封育保护相结合,因自然保护区采金废弃区也是当地牧民的主要放牧区,治理中封禁保护措施尤其重要。采金废弃区周围人为影响的环境区域,因植被未被全部破坏,通过封禁养护可自然恢复原有植被。架设高标准围栏,固定专人管护,严禁人为破坏和牲畜进入。自然封育和人工促进天然更新有机结合,促进天然、人工复合植被群落的生长发育尤为重要[2]。
参考文献:
[1]李耀林.天祝县双龙沟采金区河道整治思路[J].甘肃水利水电技术,2001,37(4):290-291.
[2]吕海元,马金宝.双龙沟采金区水域生态环境变化状况与恢复治理措施[A].中国林业论坛编委会.中国林业论文集[C].北京:中国林业杂志社.2009.12.