困难立地下植被恢复与重建技术研究

困难立地下植被恢复与重建技术研究

1常规生长法由于自然或人为因素的极端恶劣区位条件，植物的生长和正常生长受到限制，因此很难采用传统方法，且成功率很低。目前研究较多的困难立地类型包括干旱半干旱石质山地、沿海沙荒风口、基岩海岸以及废弃矿山等2主要技术措施总结2.1对土壤的改良效果植物种类的筛选是生态恢复与重建的基础。首先要注重抗逆性强的原则,所选植物应具有抗干旱、耐瘠薄、抗风、耐盐碱、生长迅速、根系发达、枯落物丰富等特点,对土壤的改良效果较好。其次是协调性的原则,综合考虑各种类生物学特性及病虫害情况,避免造成严重的种间竞争,诱发病虫害等,影响植物群落的稳定。另外还有多样性的原则,模拟天然林分生态系统,以多树种、高密度、以草促树的方法,增强生态系统的稳定性。一般以乡土树种为主,也可选择已归化的外来植物种。2.2整地、施肥立地质量的改良措施主要包括整地、施肥、土壤改良剂等等。通过整地措施,形成有利于植物生长的微地形,改善土壤温度、水分调节能力,保水、保肥、防风、抗旱能力显著增强。困难立地条件下不适宜挖大穴,以避免造成地表剧烈扰动,造成风蚀、水蚀等。常用的整地方式包括穴状、水平沟、水平阶整地、鱼鳞坑整地、反坡梯田、竹节沟等。土壤改良措施包括物理措施和化学措施。物理措施,包括使用土壤改良剂如抗旱保水剂、客土等,改善土壤物理性质。化学措施,即通过使用与土壤发生化学反应的填充物,达到改善土壤PH值、生物活性等的作用。施肥措施,通过使用无机或有机肥料,以增强土壤肥力,为植物生长提供必要的营养元素。常用的肥料包括农家肥、复合肥、各种速效专用肥、腐殖酸液肥、生物菌肥等。2.3造林技术措施2.3.1植苗造林技术是最常用的造林方法。常用苗木主要有裸根苗和容器苗2种。容器苗因造林时间不受限制、成活率高,适合在各种困难立地条件下使用。容器苗培育的关键在于科学配置基质,常采用增加基质含量、改善容器袋材料等方法。裸根苗造林应注意苗木的处理,常用ABT生根粉(GGR生根粉)、根宝进行蘸根处理,并进行修根、浸水、打泥浆等。为避免植苗造林植物蒸腾作用过强,可使用植物蒸腾抑制剂。栽植时,苗木应紧贴坑壁:阴坡一般靠上壁,阳坡苗木靠下壁;迎风坡靠下壁,背风坡靠上壁。定植后浇透水。为避免地表蒸发过快或受风蚀严重,常采用覆盖措施。常用材料有塑料薄膜、干土、碎石、片石、秸秆、干草等,也有采用蓄水渗透膜,从而为苗木成活及正常生长提供良好的水分条件。2.3.2合理选择植物生长特性a直播法是减少水土流失、节省人力、物力、财力的有效手段。与植苗技术相比,直播法能有效提高种苗的抗逆能力,从而缩短适应环境的时间。播种方式包括块播、穴播、条播等。播种前应整地清理,翻动土壤,播种后一般覆土,并浇水湿润。b植生块(袋)技术模拟种子萌发的基本条件,将保水剂、营养物质、病虫害防治剂等种子萌发生长所需要的多种物质合理配比,做成固体状、便于运输携带的植生块。当植生块养分消耗完时,苗木已能独立从周围环境中汲取养分和水分,从而确保成苗。c植生笼法在坡度大于65°的土质或半风化岩质陡坡且资金条件允许的条件下可选用挂绿化笼砖的方法。绿化笼砖由草砖坯和六角网笼组成。草砖坯用长效营养土加适量黄泥和黏合剂等,等搅拌再压制成砖坯,在砖坯上播草籽种草,或点播乔灌种子等。播种前应注意种子的处理,包括催芽、种子包衣等。催芽技术包括浸泡、沙埋等。种子包衣是以种子为载体,通过包衣设备,将含有农药、肥料、生长调节剂等有效成分的种衣剂按一定比例均匀有效地包敷到种子表面,可提供种子萌发过程中所需要的水分、营养物质、温度等条件,从而提高种子萌发率。另外,人工种子技术也是研究的热点问题。2.3.3辅助措施及应用对于坡度大于45°的人工开挖边坡,应采用工程辅助措施,为植物着生及生长提供较好的立地环境,然后再植苗或播种。常用方法包括设置防护栅栏、挡土墙、锚杆固定、挂网、混凝土框格、植生槽等。3南日岛植被恢复措施项目3.1自然灾害及植被分布特点南日岛位于莆田市东南部,是南日群岛的主岛,也是仅次于平潭岛的福建省第二大孤立海岛,莆田市第一大岛,与湄洲岛并称姐妹岛。属亚热带海洋性季风气候,干湿季分明,3~9月为湿季,降雨量平均1102.3mm,约占全年降水量的83%,10月~翌年2月为干季,降雨量平均221.6mm,约占全年降水量的17%。全年最多风向为东北风,平均风速8.9m/s,年平均日照时数2015.3h,年平均蒸发量2172.6mm。岛上无较大常年河流,仅有季节性水源,地表水人均不足300m3,属极度贫水区。主要自然灾害有台风、风暴潮、暴雨、大风、干旱、海岸侵蚀、赤潮等。海岛植被分异特征较明显,滨海沙地以木麻黄纯林为主,局部有湿地松、巨尾桉以及经济果树等。丘陵台地主要乔木有木麻黄、相思类(台湾相思为主)、黑松等,灌木主要有滨柃、野牡丹、黑面神等,广泛分布在九重山、猪母山、门前山等主要山体。迎风坡与背风坡植物特征明显。迎风坡乔木呈灌木状丛生,山顶多裸岩,土层薄,多石砾。四旁绿化树种主要有小叶榕、柠檬桉、苦楝、银合欢、乌桕、夹竹桃、黄槿、无花果、散沫花、三角梅、扶桑等,主要为庭院、机关单位、学校等绿化用。3.2南日岛植被恢复的主要问题3.2.1山地土壤层结构常年风沙大,受风蚀、暴雨冲刷等影响,水土流失严重,土层薄,大部分山体上坡位土壤层厚度小于40cm,且石砾含量较多,土壤蓄水能力极差,漏水、漏肥,蒸发量远大于降水量。3.2.2农田林网保存率低20世纪“三五七”造林工程初步构建了南日岛防护林体系,但经过半个多世纪,以木麻黄为主体的沙地防护林老化严重,再加上沿海养殖、旅游业发展等与林业争地严重,不少林带被破坏,农田林网保存率不高。3.2.3未及时吸纳先进的技术措施海岛植被恢复难度大,常规的技术措施难以取得显著成效。前期由于技术力量薄弱、资金有限,而任务量极重,未能及时吸纳先进的技术措施和理念,仍沿用传统的大范围、粗放的造林模式,是成功率不高的重要因素之一。3.3植被恢复的目标3.3.1防护林体系建设得到加强修复和完善滨海沙地防护林体系,消除基干林带断带,使基干林带防风、固沙等综合防护功能得到提升;完善农田防护林网;修复和提升海岛山地丘陵水土保持、水源涵养林体系,重点对裸露山体进行综合整治,对低效稀疏林分进行补植提升,建设交通干线防护林绿色廊道。最终使得海岛自身生态防控能力得到显著提高。3.3.2城市滨水景观的规划进一步完善村镇公共绿地系统,使得海岛人居环境得到明显改善,形成具有鲜明滨海特色的生态景观;创新绿化及营林模式,鼓励群众自发进行绿化美化,使得四荒地的到有效利用,村镇面貌显著改善。3.3.3提高岛植被的生物多样性通过人为干预措施,提高海岛植被生物多样性,改变海岛植被单一的现状;兼顾景观美学的要求。3.3.4研究岛外困难场地植被恢复技术以南日岛绿化提升为试点,重点探索海岛风口、裸露山体植被恢复的综合技术,为今后海岛生态恢复积累经验。3.4技术方法3.5植物种类的选择3.5.1海岸沙(1)植物种类的选择(2)基干天然林生长模式农田防护林带:以木麻黄无性系纯林为主,部分地段也可栽植龙眼、芒果等经济树种。基干林带:前沿风口新造林以及断代修复以木麻黄无性系纯林为主,适度密植。老化基干林带更新以及稀疏林带补植可采用林下套种相思、潺槁木姜子等阔叶树种。后沿片林更新与新造均可采用木麻黄与2个或2个以上树种混交的模式。3.5.2岛上的山脉(1)类型选择(2)混交造林试验乔灌草综合配置的模式。依照灌草先行、乔木跟进的原则,首先恢复地表植被覆盖,减少土壤风蚀、水蚀,为乔木种植提供良好的环境。山体中上部及迎风坡以相思树、黑松混交造林,配合灌木、草本;山体中下部及背风坡(相对弱风)则选用相思树、潺槁木姜子、山乌桕、苦楝等混交造林。藤本植物主要用在人工开挖边坡坡顶及坡度较大的岩质或土质边坡坡脚。3.5.3绿化植物(1)类型选择(2)路面-地面-防风林带配置交通干线绿化:采用对称式布置规则,绿化带单侧宽度10-15ma.一般配置:路面-地被带-矮花灌带(小灌或修剪控制)-主导乔木带(单或双行)—大花灌带-防风林带。b.镇区遇街道或建筑群时,仅根据实际情况配置主导乔木带以增强道路的景观效果。3.6护林、四旁及公共绿地根据南日岛实际情况,森林防护体系包括滨海沙地防护林、海岛山体防护林、四旁及公共绿地3个部分。根据1:10000林业基本图结合外业调查,选择坡度、坡向、有效土层厚度及石砾含量4个因子作为植被恢复类型划分的主导因子,共分为22个类型,主要类型及措施见表1。4后续评价工作海岛困难立地条件下植被恢复与重建尚无可直接利用的技术模式,难度大。本文在总结已有技术措施的基础上,根据莆田市秀屿区南日岛实际情况,选择坡度、坡向、有效土层厚度、石砾含量4个因子作为植被恢复类型划分的主导因子,针对性的进行植物选择、整地、抚育等措施设计。然而,海岛基岩困难立地森林植被恢复难度极大,措施设计仅是第一步,后续的评价工作应主要体现以下几个方面(1)植物适宜性评价设立固定监测样地,对苗木成活率、保存率以及生长发育情况等进行定期观测,评价所选植物对土层薄、土壤贫瘠、风力大、蒸发散强等条件的适应能力,为后期植物种类的选择提供参考。(2)生态防护效果评价对比分析各植被恢