汶川地震災(zāi)區(qū)人工植被恢復(fù)技術(shù)研究

王宇　劉興良　 閔安民等

摘要 在人工植被恢復(fù)過(guò)程中，人工植被恢復(fù)坡面植物的狀況能很好地反映出工程的恢復(fù)效果。選取汶川地震災(zāi)區(qū)具有代表性的受損坡面為研究對(duì)象，對(duì)人工恢復(fù)坡面植物群落、周邊原生植被以及土壤物理性質(zhì)進(jìn)行觀察。研究表明，禾本科植物適合作為先鋒物種進(jìn)行早期人工恢復(fù)坡面的水土保持，且在群落中占據(jù)著主要的優(yōu)勢(shì)；在植被演替過(guò)程中，菊科及禾本科植物入侵明顯，但是喬木的鄉(xiāng)土種競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng)；隨著時(shí)間的進(jìn)行，草本植物種類(lèi)顯著增加，群落多樣性增加，坡面生態(tài)系統(tǒng)日趨穩(wěn)定，其中坡中、坡下的植被恢復(fù)效果明顯優(yōu)于坡上；坡度對(duì)于植被恢復(fù)效果起到重要作用。

關(guān)鍵詞 汶川地震；植被恢復(fù)；物種多樣性

中圖分類(lèi)號(hào) S718.57 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼

A 文章編號(hào) 0517-6611（2014）08-02374-03

Study on Vegetation Restoration Technology in Wenchuan Earthquake Area

WANG Yu， MIN Anmin et al （Sichuan Academy of Forestry， Chengdu， Sichuan 610081）

Abstract The situation of botany on the slope can reflect the effect of vegetation restoration during the process of vegetation recovery. Taking the typical damaged slope of Wenchuan earthquake area as the research object， through observing the vegetation situation of deserted slope， the results showed that，compositae plants and gramineous plants are suitable for being pioneer plant and dominant in community；while vegetation succession， many compositae and gramineous species invaded， but no magaphanerophytes； with time goes by， the herbaceous species and diversity increased gradually， so， the ecosystem became more stable； the gradient is important for revegetation.

Key words Wenchuan earthquake； Vegetation restoration； Diversity of species

“5·12”汶川地震觸發(fā)了大量的山體滑坡和崩塌，初步估計(jì)達(dá)數(shù)萬(wàn)個(gè)之多。大量規(guī)模不等的山體崩滑改變了山河的面貌，導(dǎo)致山體破碎斑駁、道路損毀、江河淤塞，在雨季很容易形成新的滑坡和產(chǎn)生泥石流災(zāi)害，因此重建生態(tài)環(huán)境、加快植被恢復(fù)成為地震災(zāi)區(qū)亟待解決的戰(zhàn)略問(wèn)題和現(xiàn)實(shí)問(wèn)題[1-3]。至2011年5月，汶川已完工的恢復(fù)重建項(xiàng)目占規(guī)劃項(xiàng)目的95%，這意味著汶川地震災(zāi)區(qū)基本完成恢復(fù)重建任務(wù)，即將步入提高發(fā)展階段[4-7]。目前，相關(guān)植被恢復(fù)生態(tài)工程結(jié)束后的植被恢復(fù)情況的后續(xù)研究報(bào)道不多。為此，該研究根據(jù)汶川地震災(zāi)區(qū)坡面受損特征，選擇具有代表性的植被恢復(fù)模式，對(duì)其人工植被恢復(fù)2年后的植被群落結(jié)構(gòu)、生態(tài)情況進(jìn)行研究，為日后地震災(zāi)區(qū)生態(tài)恢復(fù)和植物群落的重建提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

試驗(yàn)地位于汶川縣映秀鎮(zhèn)老虎嘴，氣候濕潤(rùn)，夏季受東南季風(fēng)和西南季風(fēng)影響，并且又處在迎風(fēng)坡上，高溫多雨，冬季受西北季風(fēng)影響，年均氣溫14.1 ℃，無(wú)霜期247～269 d，雨量528.7～1 332.2 mm，日照時(shí)數(shù)1 693.9～1 042.2 h，適宜各類(lèi)動(dòng)植物生長(zhǎng)。研究區(qū)震后山體受損嚴(yán)重，通過(guò)對(duì)地震災(zāi)區(qū)實(shí)地調(diào)查，土壤退化部位主要集中在因地震滑坡、坍塌而形成的創(chuàng)面和堆積物處，原地表土壤及植被遭到破壞和覆蓋，立地條件極差，土壤自然修復(fù)和植被自然恢復(fù)非常困難。

1.2 植被恢復(fù)模式設(shè)計(jì)

1.2.1 水平結(jié)構(gòu)配置及綜合措施。

在立地類(lèi)型調(diào)查的基礎(chǔ)上，遵循適地適樹(shù)和建立生態(tài)經(jīng)濟(jì)型植被模式的原則，在群落配置上主要依據(jù)山體部位、坡度及各參試植物的生物生態(tài)學(xué)特性，為利于水土保持效益的有效發(fā)揮，植被采取沿等高線(xiàn)進(jìn)行水平帶狀混交配置，喬木與灌木 （或藤本）沿等高線(xiàn)水平條狀種植，草本植物沿等高線(xiàn)帶狀種植，并依據(jù)立地條件的好壞進(jìn)行經(jīng)濟(jì)與生態(tài)型（或兼顧型）組合，采取不同的管理措施。

（1）坡地上環(huán)（坡距約40 m）。上環(huán)部分土壤為山體表土滑落，有機(jī)質(zhì)含量豐富，故不對(duì)此區(qū)域進(jìn)行過(guò)多的工程措施，采取人工常規(guī)改帶作業(yè)，進(jìn)行沿等高線(xiàn)水平線(xiàn)坡改梯整地，坡距4 m。改造梯地寬度為1 m，為了保持水土，梯地外緣較內(nèi)緣高10 cm。總坡改梯帶共10條栽植帶。改帶后直接挖掘樹(shù)穴進(jìn)行植物栽植。

（2） 坡地中環(huán)。土層較薄，石礫含量高，單純改帶作業(yè)后極易再度垮滑，故采用竹筐裝填礫石、土壤后固邊，埋入地內(nèi)30 cm，沿等高線(xiàn)水平線(xiàn)鋪設(shè)，坡距6～8 m。共設(shè)置約10條護(hù)坡栽植帶。竹筐內(nèi)側(cè)一帶栽植苗木。并在竹筐護(hù)邊體上撒播草種、花種，形成一種帶狀生態(tài)植被帶。

（3）坡地下環(huán)（坡距約30 m）。下環(huán)為地震山體塌方所產(chǎn)生的大量礫石堆積地帶，此次整治需將部分礫石收集裝入鐵絲籠，用鐵絲籠作擋土墻，

鐵絲籠規(guī)格：2.0 m×1.0 m×1.0 m，共設(shè)置3道擋土墻。擋土墻內(nèi)側(cè)栽植苗木，坡距8～10 m，帶寬1.8～2.0 m。鐵絲籠擋土墻內(nèi)嵌入土壤，播入草種、花種，形成一種獨(dú)特的生物擋土墻。

1.2.2 植被恢復(fù)措施。根據(jù)恢復(fù)區(qū)的自然立地條件，根據(jù)適地適樹(shù)的原則，以鄉(xiāng)土樹(shù)種為主，具體植被恢復(fù)措施如下。

（1）坡地上環(huán)（坡距約40 m）。水平梯田內(nèi)植物配置模式為喬灌混交，梯田外緣坡面撒播草種。植物種選擇：①喬木種類(lèi)（赤桉、楓香和女貞）；②灌木種類(lèi)（火棘）；③草本種類(lèi)（早熟禾、紫羊茅、狗牙根）。

（2）坡地中環(huán)。水平帶內(nèi)植物配置模式為喬灌混交，竹筐中撒播草種。植物種選擇：①喬木種類(lèi)（赤桉、楓香和女貞）；②灌木種類(lèi)（火棘）；③草本種類(lèi)（早熟禾、紫羊茅、狗牙根、孔雀草和紫花苜蓿）。

（3）坡地下環(huán)。水平帶內(nèi)植物配置模式為喬灌混交，鐵絲籠擋土墻內(nèi)撒播草種與花種。植物種選擇：①喬木種類(lèi)（阿根廷垂柳、木姜子和女貞）；②

灌木種類(lèi)（山杏）；③草本種類(lèi)（早熟禾、紫羊茅、狗牙根、孔雀草和紫花苜蓿）。

1.3 研究方法

1.3.1 樣方設(shè)置及數(shù)據(jù)調(diào)查。對(duì)整個(gè)人工恢復(fù)坡面采用分層取樣法與系統(tǒng)取樣法相結(jié)合的方式，將人工植被恢復(fù)坡面大致按照人工削坡坡度的不同，分成坡上、坡中、坡下3個(gè)部分，然后在每個(gè)部分中，按照一定距離，系統(tǒng)取樣，樣方面積為1 m×1 m，全坡共計(jì)30個(gè)樣方。記錄樣方內(nèi)植物群落的組成和結(jié)構(gòu)、植物多樣性、植被蓋度等相關(guān)指標(biāo)[8]。

1.3.2 數(shù)據(jù)處理。

群落的物種多樣性是指群落中所有物種的數(shù)目以及每一種物種的個(gè)體數(shù)目，其具有2層涵義：①種的數(shù)目或豐富度，指一個(gè)群落或生境中物種數(shù)目的多寡；②種的均勻度，指一個(gè)群落或生境中全部物種個(gè)體數(shù)目的分配狀況，反映各物種個(gè)體數(shù)目分配的均勻程度[9]。為比較群落中相關(guān)植物多樣性方面的差異，采用了豐富度指數(shù)、Simpson指數(shù)、Shannon—weiner指數(shù)、Pielou指數(shù)等指標(biāo)。相關(guān)指數(shù)按照下列公式計(jì)算：