遼寧大凌河河灘地植被生態(tài)修復(fù)模式試驗(yàn)研究

于 雷

(遼寧省楊樹研究所 遼寧 蓋州 115200)

遼寧大凌河河灘地植被生態(tài)修復(fù)模式試驗(yàn)研究

于 雷

(遼寧省楊樹研究所 遼寧 蓋州 115200)

以楊樹純林、楊樹-沙棘混交林、柳樹混交林、紫花苜蓿草生態(tài)修復(fù)模式為對象，對大凌河河灘地進(jìn)行植物生態(tài)修復(fù)模式研究，試驗(yàn)結(jié)果顯示: 楊樹純林在阻風(fēng)作用顯著年平均風(fēng)速為2m·s-1，紫花苜蓿草地在風(fēng)蝕量上低于其他年風(fēng)蝕量為0.15kg·m-2，二者模式在植物生態(tài)修復(fù)效果顯著。

遼寧 大凌河 灘地植被 修復(fù)模式

大凌河是遼寧省最大的河流之一,河流途經(jīng)遼西地區(qū)，大凌河流域有兩個(gè)支流，南支流和北支流。南支發(fā)源于遼寧省阜新市建昌縣水泉溝子鎮(zhèn)，北支發(fā)源于河北省承德市平泉縣。南北兩支在遼寧省朝陽市喀左縣匯合而成一條河流,匯合后的大凌河流經(jīng)遼寧省朝陽市、北票市、義縣、凌海市4個(gè)市縣后注入渤海海域。大凌河干流全長447km，整個(gè)流域面積為23263km2，其中：遼寧省內(nèi)流域面積為19998 km2,占總流域面積的88%。大凌河遼寧流域?qū)儆跍貛Т箨懶约撅L(fēng)氣候,夏季多雨炎熱，空氣濕潤，冬春兩季少雨,氣候干燥寒冷，大凌河流域地區(qū)幾乎是十年九旱。流域地區(qū)年平均降水量430-630mm，降水量年變化量比較大，年內(nèi)降水量差異較大,多集中在夏季6-8月。降水分布不均勻,由東南向西北逐漸減少。年平均蒸發(fā)量1800-2300mm，流域內(nèi)自然條件較差多石山或風(fēng)化沙堿土壤，植被生長較差，覆蓋率較低，水土流失非常嚴(yán)重,是遼寧省的生態(tài)環(huán)境較差的河流之一[1]。為了改善大凌河植被生態(tài)環(huán)境；遼寧省委、省政府高度重視大凌河流域綜合治理和區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展，2010年省長陳政高及副省長趙化明先后到錦州、朝陽等地考察了大凌河水質(zhì)及植被修復(fù)情況就大凌河流域治理和生態(tài)恢復(fù)建設(shè)作出工作部署。陳政高省長在考察中指出大凌河的治理工作是恢復(fù)遼西生態(tài)的重大戰(zhàn)略舉措，既是一項(xiàng)重要的環(huán)境工程，更是一項(xiàng)重要的民生工程[2]。到目前為止遼寧省對大河流的水質(zhì)質(zhì)量、水土保持有了初步的研究，但在提高防風(fēng)固沙各種防護(hù)林建設(shè)上、完善防護(hù)林優(yōu)化配置上、可持續(xù)經(jīng)營上、生態(tài)效益評價(jià)體系上等方面還有很多缺陷[3]。本試驗(yàn)采用的是楊樹純林、楊樹沙棘、柳樹、紫苜蓿草等幾種修復(fù)模式的營建，營建后調(diào)查混交林的生長情況和防風(fēng)固沙作用來分析其不同混交林在生態(tài)修復(fù)中所起的效果。

1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于遼寧省錦州市凌海市金城鎮(zhèn)大凌河示范區(qū)，地勢平坦，河灘地面積1100hm2。錦州市地處歐亞大陸東部，屬暖溫帶半濕潤氣候，為大陸性季風(fēng)區(qū)。春季溫和多風(fēng)，夏季高溫多雨，四季分明，降水集中。錦州年平均氣溫為7.8-9.2℃，自南向北降低，年極端最高氣溫為41.8℃，年極端最低氣溫為-31.3℃。年無霜期為144-180d。年平均降水量為567mm，降水四季分布不均，60-70%的降水集中在夏季。

2 試驗(yàn)方法

2.1試驗(yàn)地生態(tài)修復(fù)模式構(gòu)建

大凌河河灘地生態(tài)修復(fù)應(yīng)用的是水土保持學(xué)及植物生態(tài)學(xué)特性等原理和理論為指導(dǎo)，采用定位試驗(yàn)與野外調(diào)查觀測分析相結(jié)合的原則[3]。構(gòu)建大凌河流域不同區(qū)段、不同生境類型的防護(hù)林、用材林、特種用途林的優(yōu)化造林模式。本試驗(yàn)大凌河植被修復(fù)模式共有：楊樹護(hù)河護(hù)岸試驗(yàn)林、楊樹沙棘混交試驗(yàn)林、柳樹試驗(yàn)林、紫苜蓿草四種形式。

2.1.1楊樹護(hù)河護(hù)岸試驗(yàn)林

試驗(yàn)面積合計(jì)150a；一塊試驗(yàn)林面積100a，2013年春季營造，品種為碧玉楊，1年生整株苗造林，株行距3×6m。一塊試驗(yàn)林面積50a；2013年秋季營造，品種為遼育3號楊和3016楊，1年生根樁造林，株行距3×6m。

2.1.2楊樹-沙棘混交試驗(yàn)林

試驗(yàn)面積50a；楊樹品種為3016楊和遼育3號，沙棘別名醋柳、沙棗，是植物和其果實(shí)的統(tǒng)稱；品種為中國沙棘，落葉灌木或喬木。楊樹株行距4×8m，2行楊樹間混交1行沙棘，沙棘株距4m；造林時(shí)間2015年4月，楊樹為1年生根樁，沙棘為1年生苗。

2.1.3柳樹試驗(yàn)林

試驗(yàn)面積25a，2014年春季營造；四個(gè)品種分別為：日本竹柳、饅頭柳、172柳、85-70柳，為1年生根樁苗造林。行混，株行距2×6m，隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，三次重復(fù)。

2.1.4紫苜蓿草

苜蓿草20a；2013 年春種植，在河灘地上播種紫花苜蓿種子建立牧草試驗(yàn)地，當(dāng)草高 50cm左右進(jìn)行收割，牧草生長期在3-9月份，每兩個(gè)月收割一次，每年收割三次。

2.2試驗(yàn)地生態(tài)修復(fù)效果監(jiān)測

2.2.1風(fēng)速測定

測定不同植被生態(tài)修復(fù)模式條件下的防風(fēng)固沙作用，用北京同德創(chuàng)業(yè)科技有限公司銷售的FSXY-1固定式風(fēng)速風(fēng)向測速儀在不同試驗(yàn)造林模式內(nèi)測定風(fēng)速，測定時(shí)長為一年，每2小時(shí)記錄一次數(shù)值，取其平均值，然后確定每種修復(fù)模式的年平均風(fēng)速。

2.2.2土壤風(fēng)蝕量測定

為了監(jiān)測防風(fēng)固沙的效果在楊樹護(hù)河護(hù)岸試驗(yàn)林、柳樹試驗(yàn)林、楊樹沙棘混交試驗(yàn)林、紫花苜蓿試驗(yàn)草地每個(gè)造林模式分別建立2個(gè)固定的積沙槽來測定土壤風(fēng)蝕情況；積沙槽質(zhì)地為磚混結(jié)構(gòu)，規(guī)格為1.0×0.5×0.58m。測定時(shí)長為一年，每隔4個(gè)月測定一次共計(jì)三次測量積沙槽中所積沙土量，每次記錄后將積沙槽中土壤清理干凈；測定結(jié)束后將所測得數(shù)據(jù)整理后，換算成試驗(yàn)地年土壤風(fēng)蝕量。

3 試驗(yàn)結(jié)果與分析

3.1不同生態(tài)修復(fù)模式生長狀況

3.1.1楊樹護(hù)堤護(hù)岸林生長情況

從2016年秋季調(diào)查結(jié)果來看樹木長勢狀況良好并沒有病蟲害發(fā)生，平均樹高為4.5m，平均胸徑為5.9cm,平均保存率為88%，調(diào)查數(shù)據(jù)如下表：

表1 護(hù)河護(hù)岸試驗(yàn)林生長量調(diào)查數(shù)據(jù)

3.2.2楊樹沙棘混交林生長情況

2015年春季由于試驗(yàn)地3、4月份干旱少雨，造林所在地是沙土土壤，保水能力差，楊樹根系缺水導(dǎo)致生長緩慢，有的甚至出現(xiàn)死亡現(xiàn)象，平均保存率在75%左右。由于沙棘屬于耐寒植物生長狀況良好，保存率為100%，2016年秋季調(diào)查如下表：

表2 楊樹-沙棘混交林生長量調(diào)查數(shù)據(jù)

3.2.3柳樹不同無性系混交林生長情況

柳樹屬于廣生態(tài)幅植物，對環(huán)境的適應(yīng)性較強(qiáng)，是喜光，喜水，耐寒，耐鹽堿的樹種，生態(tài)條件較惡劣的地方也能夠生長。2年生的柳樹平均樹高為4.13m，平均胸徑為3.28cm，最大的冠幅可達(dá)到2.4m，平均保存率為89%。

3.2.4紫花苜蓿草經(jīng)濟(jì)效益

2013-2016 年每年割草 3 次，平均每次割草時(shí)草高60 cm，平均每畝產(chǎn)草2kg，一次可收割40kg，一年3次共計(jì)收割120kg蓿草，年產(chǎn)值5萬元。

表3 柳樹混交林生長量調(diào)查數(shù)據(jù)

3.2不同模式生態(tài)修復(fù)效果分析

在試驗(yàn)林地對 4種不同植物生態(tài)修復(fù)模式下的年平均風(fēng)速、風(fēng)蝕量生態(tài)修復(fù)指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測，監(jiān)測結(jié)果見下表。

表4 不同植物生態(tài)修復(fù)模式修復(fù)效果監(jiān)測數(shù)據(jù)

從表 4中數(shù)據(jù)可以看出，楊樹護(hù)河護(hù)岸試驗(yàn)林，年平均風(fēng)速2.5m·s-1阻風(fēng)作用明顯，楊樹護(hù)河護(hù)岸試驗(yàn)林中風(fēng)速顯著降低；由于楊樹枝茂葉盛這種模式的林地土壤不易造成風(fēng)蝕，土壤年風(fēng)蝕量均值僅為0.21 kg·m-2。楊樹-沙棘混交林試驗(yàn)地的楊樹平均樹高為3.6m、沙棘平均樹高為 1.2m，由于沙棘的株體不大，在其阻風(fēng)作用上不明顯，柳樹造林模式中柳樹在阻風(fēng)作用僅次于楊樹護(hù)河護(hù)岸為3.5 m·s-1，土壤年風(fēng)蝕量均值為0.37kg·m-2；試驗(yàn)林紫花苜蓿試驗(yàn)中草地的牧草收割后留下的草茬低矮，基本上沒有阻風(fēng)作用，草地中風(fēng)速較大為4.8 m·s-1；但收割后的牧草根樁相對密集也能夠?qū)ν寥榔鸬捷^好的穩(wěn)固作用，不會輕易造成風(fēng)量侵蝕土壤的現(xiàn)象，所以蓿草修復(fù)模式下的土壤年風(fēng)蝕量較小為0.15 kg·m-2。由此可見：4種植物生態(tài)修復(fù)模式在防風(fēng)固沙、保持水土等方面都能夠起到防護(hù)作用，但是3a生的楊樹護(hù)河護(hù)岸純林的年平均風(fēng)速、風(fēng)蝕量在四種修復(fù)模式中最小分別為2.5m·s-1和0.21 kg·m-2；其在植被生態(tài)修復(fù)上效果顯著。

4 討論

大凌河河灘地植被的修復(fù)是對其生態(tài)環(huán)境、生態(tài)景觀、水質(zhì)、水土保護(hù)、防風(fēng)固沙等起到了緩解作用，大凌河流域植被生態(tài)修復(fù)模式的建立能夠改善了氣候條件，凈化了水質(zhì)，增加河道及周邊的空氣濕度，不同試驗(yàn)林的營建能夠起到防風(fēng)護(hù)沙的作用。同時(shí)，林木滋潤了大凌河周邊的小氣候；為各種動、植物提供優(yōu)益的生存空間[4]。生態(tài)修復(fù)模式的構(gòu)建也為遼寧小凌河、柳河及遼河等河流流域林業(yè)生態(tài)工程綜合治理工作提供技術(shù)支撐。逐漸使整個(gè)大凌河流域生態(tài)環(huán)境由人工修復(fù)型向自然恢復(fù)轉(zhuǎn)變，并由量變達(dá)到質(zhì)變的一個(gè)良性可持續(xù)發(fā)展的趨勢[5]。對該流域改善流域環(huán)境，恢復(fù)生態(tài)健康，再造遼西秀美山川，實(shí)現(xiàn)富民強(qiáng)域、資源可持續(xù)利用、經(jīng)濟(jì)社會的協(xié)調(diào)發(fā)展具有重要意義。

[1]牛萍，張曉光.遼寧水土保持現(xiàn)狀分析及治理建議[J]．農(nóng)業(yè)科技與裝備，2010，( 6):70 -72．

[2]孔令堂，張鴻雁，黃毅．小流域水土保持綜合治理技術(shù)體系的構(gòu)建及效益分析[J]．環(huán)境保護(hù)與循環(huán)經(jīng)濟(jì)，2009,29(6):52 -54．

[3]范學(xué)恒.遼寧大凌河河灘地生態(tài)修復(fù)模式初步研究[J]．吉林林業(yè)科技，2016,45(5)：40-42.

[4]劉法英,顧慈陽.環(huán)境保護(hù)與循環(huán)經(jīng)濟(jì)[J].2012,(11):56-58.

[5]黃松柏.生態(tài)修復(fù)在水土保持生態(tài)建設(shè)中的探究[J].經(jīng)營管理者,2012,(11):101-103.

ExperimentalStudyontheRepairofVegetationEcologicalFloodLandofDalingRiverinLiaoning

Yulei

(First-author's address:Liaoning Provincial Research Institute of Poplar，Gaizhou 115200 ,Liaoning，China)

In poplar forest, poplar and willow Seabuckthorn mixed forest, mixed forest, alfalfa grass ecological restoration mode as the object, The Daling River flood land of ecological restoration model of plant, he results show that the effect of wind resistance in Populus was the annual average wind speed is 2m·s-1, alfalfa grassland in wind erosion on the wind erosion amount is lower than that of other 0.15kg·m-2, two model significant effect of ecological restoration in plants.

Liaoning；Daling River；Flood land；Repair mode

于雷(1980-)，男，黑龍江綏化人，高級工程師，從事楊樹栽培與生理研究；通訊地址：遼寧省蓋州市大景城小區(qū)南門良家洗衣店 。

2017-06-12

責(zé)任編輯：葛 君

校對：王 征