宋玲玲，田青，李宗杰，康飛龍，魏雅倩

(甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院，甘肅 蘭州　730070)

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會寧縣退耕還林還草工程植被生長狀況分析

宋玲玲，田青，李宗杰，康飛龍，魏雅倩

(甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院，甘肅 蘭州730070)

摘要：【目的】 探究會寧縣退耕還林還草工程中建設(shè)的植被的生長狀況與適宜性.【方法】 通過對典型地貌區(qū)實地調(diào)查，得到研究區(qū)植被狀況的數(shù)量指標(biāo)值(樹種、高度、密度、頻度、顯著度等)，分析與評價當(dāng)?shù)赝烁€林還草工程中植被的生長狀況.【結(jié)果】 會寧縣退耕還林還草工程所選用的林木和草本植物均較適宜研究區(qū)的生長環(huán)境，在不同的地貌區(qū)林木的種植基本體現(xiàn)了因地制宜的原則；對研究區(qū)植物重要值的計算分析得出，流域內(nèi)刺槐的重要值(0.871 6)最大，是喬木林群落的優(yōu)勢樹種，其他各樹種重要值依次減小，各樹種生長狀況良好，群落結(jié)構(gòu)合理；研究區(qū)山杏的高度由溝壑區(qū)-梁區(qū)-塬區(qū)呈顯著增加的趨勢，檸條的高度由溝壑區(qū)-梁區(qū)-塬區(qū)呈先減后增的變化趨勢，紫花苜蓿的高度由溝壑區(qū)-梁區(qū)-塬區(qū)呈顯著增加趨勢.【結(jié)論】 通過退耕還林還草工程建設(shè)，會寧縣植被生長狀況良好，植被覆蓋面積大幅度增加，并取得了較好的生態(tài)效益.

關(guān)鍵詞：退耕還林還草工程；植被；生長狀況；會寧縣

植被是陸地的主要覆蓋類型之一，對維持生態(tài)系統(tǒng)平衡起著重要作用，對社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略意義.它的生長狀況對于環(huán)境變化具有十分明顯的指示作用，對植被生長狀況及其變化的監(jiān)測是區(qū)域氣候變化和生態(tài)環(huán)境變化研究的重要依據(jù)[1].退耕還林還草工程是指在水土流失嚴(yán)重或糧食產(chǎn)量低而不穩(wěn)定的坡耕地和沙化耕地，以及生態(tài)地位重要的耕地，退出糧食生產(chǎn)，植樹或種草.國家實行退耕還林還草資金和糧食補貼制度，按照核定的退耕地還林面積，在一定期限內(nèi)國家無償向退耕還林者提供適當(dāng)?shù)募Z食補助、造林種苗費和現(xiàn)金(生活費)補助.實施退耕還林是改善生態(tài)環(huán)境、根治長江和黃河水患刻不容緩的任務(wù)，是改善傳統(tǒng)的耕作方式、增加農(nóng)民收入、調(diào)整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、促進地方經(jīng)濟發(fā)展和農(nóng)民脫貧致富的有效途徑，是拉動內(nèi)需、保持國民經(jīng)濟增長的重大戰(zhàn)略舉措，是西部大開發(fā)的根本切入點[2-5].會寧縣屬典型的黃土高原丘陵溝壑區(qū)，是一個各種自然災(zāi)害頻發(fā)的地區(qū)，被國家納入退耕還林還草工程的典型區(qū)域，經(jīng)過國家的大力扶植和當(dāng)?shù)氐姆e極響應(yīng)，會寧縣于1999年開始退耕還林還草試點建設(shè)，2001年全縣退耕還林試點結(jié)束，2002年由試點轉(zhuǎn)入正式實施.自會寧縣進行退耕還林還草工程實施以來，在改善當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境、改變不合理生產(chǎn)耕作方式、加快貧困地區(qū)農(nóng)民脫貧致富、優(yōu)化農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、促進農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展等方面取得了不菲的成績[6-9].該工程是為合理利用土地資源、增加林草植被、再造秀美山川、維護國家生態(tài)安全，實現(xiàn)人與自然和諧共進而實施的一項重大生態(tài)工程.近幾年的實踐證明，實施退耕還林不僅具有十分重要的現(xiàn)實意義，而且具有深遠的歷史意義[10-13].本研究通過典型樣方調(diào)查法對會寧縣退耕還林還草工程實施后植被生長狀況以及樹種選擇是否適宜當(dāng)?shù)刈匀粭l件進行了調(diào)查分析，評價工程建設(shè)效果，以期為退耕還林工程的實施和相關(guān)政策的制定提供有效的參考資料.

1材料與方法

1.1研究區(qū)概況

會寧縣地處甘肅省中部地區(qū)，屬黃土高原丘陵溝壑區(qū)第五副區(qū)，地處N 35°24′～36°26′、E 104°29′～105°31′，總面積5 666.25 km2，總?cè)丝?8萬.會寧縣南部多高大山梁，相對海拔較高，北部為低緩川塬，相對海拔較低.氣候類型屬溫帶大陸型季風(fēng)氣候，多年平均年降水量為340 mm，多年平均蒸發(fā)量1 800 mm，由于降水稀少，林草覆蓋度僅為8.40%，加之黃土的特有屬性，水土流失十分嚴(yán)重，全縣土壤侵蝕模數(shù)6 156 t/(km2·a)，每年約流失表土4.20 mm，生態(tài)環(huán)境極為惡劣.水土流失、荒漠化等生態(tài)環(huán)境的惡性循環(huán)，不僅加劇了全縣的貧困程度和自然災(zāi)害的發(fā)生，也制約了全縣經(jīng)濟和社會的可持續(xù)發(fā)展，典型植被調(diào)查區(qū)選擇在本縣的土門峴鄉(xiāng)和劉寨鄉(xiāng).土門峴鄉(xiāng)位于甘肅省會寧縣北部，總面積185 km2，是隴西黃土高原的組成部分，山脈多為東西走向.地形大致可分為梁峁山地、河谷川地和部分殘塬區(qū)3個類型，海拔為1 784～2 103 m.水源缺乏，僅有一條季節(jié)性小溪——苦水河，水質(zhì)咸苦.氣候干燥，降水量稀少，年降水量平均為328 mm.劉寨鄉(xiāng)位于甘肅會寧縣東北部，總面積約297.30 km2，屬隴西黃土高原最北端，干旱山塬區(qū)，地形較為復(fù)雜，植被覆蓋差，水土流失嚴(yán)重.由于雨量稀少，形成本鄉(xiāng)氣候干燥.境內(nèi)僅有亂馬川河流經(jīng)南部邊緣地帶，干旱仍然是本鄉(xiāng)的主要自然災(zāi)害.

1.2研究方法

采取實地調(diào)查與理論分析相結(jié)合，定量分析與定性分析相結(jié)合的方法，對當(dāng)?shù)赝烁€林還草工程中植被的生長狀況進行分析與評價.

1.2.1調(diào)查方法采用植被的典型樣方調(diào)查方法.為使調(diào)查研究具有代表性，通過對會寧縣退耕還林還草工程中所選取植物的全面調(diào)查，以土門峴鄉(xiāng)和劉寨鄉(xiāng)為例，選取各個鄉(xiāng)通過退耕還林草工程建設(shè)的植物群落，在這些群落分布的典型地段(黃土塬區(qū)、梁區(qū)、溝壑區(qū))設(shè)置調(diào)查樣方.本次調(diào)查取樣包括喬木、灌木、草本樣方，取樣面積分別為：喬木樣方20 m×20 m，每個典型地段設(shè)置3個大樣方，灌木樣方10 m×10 m，在設(shè)置的每一個喬木樣方中再設(shè)置一個灌木樣方，草本樣方1 m×1 m，在設(shè)置的每一個喬木樣方中再設(shè)置5個草本樣方.調(diào)查內(nèi)容包括喬木的樹種、樹高、地徑、胸徑、密度、顯著度、頻度、重要值；灌木、草本植物的調(diào)查內(nèi)容包括植物種類、密度、高度等數(shù)量指標(biāo).樹高用勃魯萊測高器測定，地徑和胸徑用圍尺測定.

1.2.2分析計算重要值是反映某個物種在森林群落中作用和地位的綜合數(shù)量指標(biāo)，可以反映每一個物種在植物群落中的重要性，因此在植物群落學(xué)研究中常被用于優(yōu)勢種集中趨勢的分析和群落的數(shù)量分類等.

重要值=相對密度+相對頻度+相對顯著度

2結(jié)果與分析

2.1不同典型區(qū)域退耕還林植物的生長狀況

由于會寧縣所處的地理位置特殊，降水少，所以在小流域內(nèi)實施的退耕還林還草工程主要采取喬、灌、草結(jié)合的方式.通過對土門峴鄉(xiāng)和劉寨鄉(xiāng)小流域現(xiàn)有植物群落的全面調(diào)查，小流域內(nèi)現(xiàn)有植物群落中退耕還林還草樹種主要有刺槐(Pobinapseudoacacia)、臭椿(Ailanthusaltissima)、山楊(Populousdavidiana)、山杏(Armeniacasibirica)、山桃(Prunusdavidiana)、檸條(Caraganabiorshinshii)、紫花苜蓿(Medicagosativa)等，調(diào)查結(jié)果見表1-3.調(diào)查區(qū)域的所有植物都是人工栽植且栽植時間相同(2001年3月).

表1　溝壑區(qū)植物調(diào)查表

表2　梁區(qū)植物調(diào)查表

表3　塬區(qū)植物調(diào)查表

本研究主要調(diào)查了林木種類、林木高度、地徑、胸徑、樹高等指標(biāo)，以確定植被恢復(fù)及其生長狀況.如表1所示，關(guān)于溝壑區(qū)植物調(diào)查的結(jié)果顯示，山杏、刺槐、山桃、山楊和臭椿的地徑分別為10.37、9.7、9.4、6.5、11.5 cm左右，樹高分別為232.96、322.3、214.7、355.06、297.76 cm，胸徑分別為9.87、9.2、8.67、6.3、10.85 cm，而檸條和紫花苜蓿的生長高度為95.23、71.52 cm，相比較而言溝壑區(qū)的山楊、刺槐、檸條和紫花苜蓿的生長狀況較好.由表2可以看出，黃土梁區(qū)的臭椿、榆樹、刺槐、山杏和山桃的地徑分別為8.36、11.46、7.23、10.27、8.83 cm，樹高分別為381.29、302.18、337.32、242.78、213.79 cm，胸徑分別為7.95、10.38、6.45、6.87、7.09 cm，檸條和紫花苜蓿的生長高度分別為93.87、72.41 cm，相比而言，黃土梁區(qū)的臭椿、刺槐、榆樹、檸條和紫花苜蓿的生長狀況較好；黃土塬區(qū)的榆樹、山楊和山杏的地徑分別為6.29、8.3和11.43 cm，樹高分別為298.78、297.34、273.65 cm，胸徑分別為5.98、7.35、9.38 cm，檸條和紫花苜蓿的生長高度分別為94.73、83.75 cm，榆樹、檸條和紫花苜蓿的生長狀況較好，作為經(jīng)濟作物的山杏生長狀況也較好，而且掛果率較高.綜上，通過對典型地貌區(qū)的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，退耕還林還草工程所選用的林木和草本植物均呈現(xiàn)出良好的生長勢頭，而且在不同的地貌區(qū)林木的種植基本體現(xiàn)了因地制宜的原則，取得了較好的生態(tài)效益.

2.2研究區(qū)不同植物生長狀況分析

2.2.1喬木樹種生長狀況分析流域內(nèi)各喬木的調(diào)查統(tǒng)計結(jié)果見表1.喬木林群落內(nèi)刺槐的相對密度、相對頻度、相對顯著度明顯大于其他林種，占絕對優(yōu)勢，其重要值為0.871 6，顯示出刺槐在喬木林群落中占有明顯的優(yōu)勢，能夠更好地適應(yīng)當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境，對群落結(jié)構(gòu)及其環(huán)境的形成具有重要的作用，為流域內(nèi)退耕還林工程中喬木林群落的優(yōu)勢樹種；山杏的相對密度、相對頻度明顯小于刺槐，相對顯著度為0.264 6，與優(yōu)勢樹種刺槐的相對顯著度接近，同時山杏的地徑與胸徑生長較好，主干比較明顯，山杏的重要值為0.745 3，是流域內(nèi)喬木林群落的亞優(yōu)勢樹種.臭椿、榆樹、山楊的重要值分別為0.524 9、0.350 7、0.269 5，依次減小，山楊的重要值最小為0.269 5.從各樹種的重要值可以看出流域內(nèi)優(yōu)勢樹種明顯，反映出流域內(nèi)各樹種間正在逐漸形成互補的趨勢，群落結(jié)構(gòu)比較合理穩(wěn)定.綜上所述，會寧縣退耕還林工程中所選取造林樹種合理，符合適地適樹的原則，流域內(nèi)刺槐、山杏、臭椿等樹種的相對顯著度、重要值依次減小，優(yōu)勢樹種明確，樹木主干明顯，枝葉茂密，生長狀況良好，群落結(jié)構(gòu)合理，逐步趨于穩(wěn)定.為了探討喬木樹種高度在不同立地條件下的變化趨勢，本研究選取了每個立地類型中都有的山杏作為研究對象，對其進行分析.由圖1可知，研究區(qū)山杏的生長高度表現(xiàn)為塬區(qū)>梁區(qū)>溝壑區(qū)，這就說明地貌區(qū)對山杏的生長具有顯著的影響，山杏在塬區(qū)的生長環(huán)境優(yōu)于梁區(qū)和溝壑區(qū)，這種趨勢的出現(xiàn)可能主要是由于山杏自身的特性以及研究區(qū)各典型區(qū)的地理因素以及水熱條件所致[14]，而關(guān)于山杏在不同地貌區(qū)呈現(xiàn)這種變化趨勢的根本原因還有待進一步研究.

表4　喬木林群落結(jié)構(gòu)

圖1　不同地貌區(qū)山杏的高度分析Fig.1　The analysis of height for Armeniacasibirica in different landscape zone

2.2.2灌木樹種生長狀況分析流域內(nèi)退耕還林所選取的灌木樹種主要為檸條.檸條對環(huán)境條件具有廣泛的適應(yīng)性，成活率高，抗旱性、抗熱性、抗寒性和耐鹽堿性都很強，是保持水土的優(yōu)良樹種.由于檸條對惡劣環(huán)境條件的廣泛適應(yīng)性，使它在生態(tài)環(huán)境的改善功能、經(jīng)濟效益和防護效益上所發(fā)揮的巨大作用，越來越引起人們的高度重視.由于檸條灌叢的主干不明顯，對其地徑、胸徑的測量難度和誤差較大，故對于檸條進行高度和密度的調(diào)查.不同地貌區(qū)檸條的調(diào)查顯示(圖2)，不同典型地貌區(qū)檸條的平均叢高和密度分別為溝壑區(qū)為95.23 cm，0.6叢/m2；黃土梁區(qū)為93.87 cm，0.5叢/m2；黃土塬區(qū)為94.73 cm，0.6叢/m2.由圖2可知，研究區(qū)檸條的生長高度表現(xiàn)為溝壑區(qū)>塬區(qū)>梁區(qū)，這不難看出檸條更適合在溝壑區(qū)生長，這主要是由檸條的生長特性所致，檸條更適宜生長在干旱環(huán)境中[15].流域內(nèi)檸條的枝葉叢生茂密，成活率高.檸條的造林方法主要采取魚鱗坑法，品字形栽植于坡度較大的陡坡上，使降水不能形成徑流沖刷，能夠有效攔截、匯聚坡面徑流積水，提高造林成活率，同時檸條還為當(dāng)?shù)貛砹溯^好的經(jīng)濟效益，被當(dāng)?shù)厝藗兯J同.

圖2　不同地貌區(qū)檸條高度分析Fig.2　The analysis of height for Caraganakorshinskii in different landscape zone

2.2.3草本植物生長狀況分析流域內(nèi)退耕還林還草工程中所選取的草本植物主要為紫花苜蓿.紫花苜蓿具有根系發(fā)達，莖孽分枝多，草地持久性強的特點，能夠適應(yīng)會寧縣的不同自然條件.不同地貌區(qū)紫花苜蓿生長狀況調(diào)查統(tǒng)計顯示(圖3)，紫花苜蓿平均株高和密度分別為溝壑區(qū)71.52 cm，118株/m2；黃土梁區(qū)72.41 cm，98株/m2；黃土塬區(qū)83.57 cm，86株/m2，且紫花苜蓿的高度表現(xiàn)為：塬區(qū)>梁區(qū)>溝壑區(qū).由此可見，溝壑區(qū)最不適宜紫花苜蓿的生長，這可能主要是由于塬區(qū)以及梁區(qū)的土壤以及水熱條件更加地適宜紫花苜蓿生長.不同地貌區(qū)紫花苜蓿的種植密度和生長高度比較穩(wěn)定，流域內(nèi)紫花苜蓿莖孽枝條茂密，生長狀況良好.在護山梁和十三盤梁的種植密度較小，但平均高度明顯高于其他地貌區(qū)，說明在一定的種植密度范圍內(nèi)紫花苜蓿種植密度越大，其平均株高則越小，種內(nèi)競爭越激烈.因此，合理密植是影響紫花苜蓿生長的一個重要因素.作為高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的牧草，紫花苜蓿草地持久性強，營養(yǎng)價值高，是牲畜所喜愛的飼料.

圖3　不同地貌區(qū)紫花苜蓿高度分析Fig.3　The analysis of height for alfalfa indifferent landscape zone

3結(jié)論

1)通過對典型地貌區(qū)的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，退耕還林還草工程所選用的林木和草本植物在研究區(qū)有現(xiàn)出了較強的適應(yīng)性，經(jīng)過十多年的恢復(fù)，呈現(xiàn)出良好的生長勢頭，而且在不同的地貌區(qū)林木的種植基本體現(xiàn)了因地制宜的原則，取得了較好的生態(tài)效益.

2)流域內(nèi)喬木群落中刺槐的重要值最大，占絕對優(yōu)勢，為0.871 6，是喬木林群落的優(yōu)勢樹種.各樹種主干明顯，枝葉茂密，生長狀況良好，群落結(jié)構(gòu)合理；

3)通過對研究區(qū)不同植物的分析得出，研究區(qū)山杏的生長高度表現(xiàn)為塬區(qū)>梁區(qū)>溝壑區(qū)，檸條的生長高度表現(xiàn)為：溝壑區(qū)>塬區(qū)>梁區(qū)，紫花苜蓿的生長高度表現(xiàn)為：塬區(qū)>梁區(qū)>溝壑區(qū).

4建議

1)本研究沒有對會寧縣流域內(nèi)植被的生長狀況各指標(biāo)進行長期的觀測，且研究指標(biāo)比較單一，缺少植被的蓋度、生物量、土壤等各項指標(biāo)的研究.以后的研究中需要對流域內(nèi)不同林齡植被進行長期觀測調(diào)查，以確保更加全面地研究流域內(nèi)植被的生長狀況以及植被的生態(tài)效益、社會效益和經(jīng)濟效益.

2)會寧縣地處干旱缺水地區(qū)，造林難度很大，后期的管護工作直接影響到退耕還林工作的成效.在項目實施過程中應(yīng)做到層層把關(guān)，把補植補造和管護兩項工作放在同等重要的位置，林業(yè)部門領(lǐng)導(dǎo)應(yīng)該包片包鄉(xiāng)，專業(yè)人員全面負責(zé)，由鄉(xiāng)鎮(zhèn)統(tǒng)一調(diào)供苗木，組織專業(yè)造林隊伍進行荒山造林補植補造，加強技術(shù)指導(dǎo)，明確獎罰，落實責(zé)任.對缺株斷檔和沒有成活的地方，在春秋兩季全面補植補造；對鼠、兔啃傷的苗木全部換苗補栽，把補植補造和幼林撫育管護的責(zé)任落實到農(nóng)戶，確保栽一棵、活一棵，保存一棵、見效一片.加大工程項目的監(jiān)督管理，對于退耕區(qū)實行封山禁牧，防止人畜破壞，以保證該工程的順利進行和加強退耕后植被的保護.

3)實施退耕還林還草工程以來，退耕區(qū)林草蓋度、密度、高度明顯提高.但由于農(nóng)民耕地面積、糧食收成、經(jīng)濟來源減少，國家對于退耕還林的補助標(biāo)準(zhǔn)偏低，補助年限過少，致使現(xiàn)行的補助無法平衡農(nóng)民的收入，存在退的下穩(wěn)不住、難致富的隱患.已退耕區(qū)域內(nèi)雜草叢生，紫花苜蓿退化嚴(yán)重，有少數(shù)退耕土地被重新耕種，更有相當(dāng)數(shù)量的適宜退耕區(qū)沒有進行退耕還林還草工程，水土流失的現(xiàn)象沒有得到根本的改變.為此，建議國家在進一步加大退耕還林還草工程的同時，保持政策穩(wěn)定，提高退耕還林還草區(qū)的補助標(biāo)準(zhǔn).

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(責(zé)任編輯趙曉倩)

Vegetation growth of the returning farmland to forest and grassland project in Huining County

SONG Ling-ling，TIAN Qing，LI Zong-jie，KANG Fei-long，WEI Ya-qian

(College of Forestry,Gansu Agricultural University,Lanzhou 730070,China)

Abstract：【Objective】 In order to explore the vegetation growth and suitability of returning farmland to forest and grassland project(RFFGP) in Huining County.【Method】 Vegetation growth status of local RFFGP was analyzed and evaluated by surveying quantitative indices for vegetation condition (tree species,height,density,frequency,predominance,etc.).【Result】 Tree and grass species selected for RFFGP were all more suitable to environment of research area,showing the principle of adjusting measures to local conditions.According to the important value,Robinia pseudoacacia was the maximum reaching 0.871 6 and the dominant tree in the tree community and those of other species reduced sequentially.Each species grew well and the community structure was reasonable.The tree height ofArmeniacasibiricasignificantly increased in the order gully region,beam area,tableland area,Caraganakorshinskiiheight decreased then increased by gully region-beam area - tableland and height change ofMedicagosativawas similar o that ofArmeniacasibirica.【Conclusion】 It is suggested that after the construction of RFFGP vegetation grow well,vegetation cover increases significantly and gets good ecological benefits in Huining County.

Key words：project of returning farmland to forestland and grassland；vegetation；growth status；Huining County

通信作者：田青，女，博士，教授，主要從事水土保持與恢復(fù)生態(tài)學(xué)方面的教學(xué)和研究工作.E-mail：tqing@gsau.edu.cn

基金項目：國家自然科學(xué)基金項目(31260122).

收稿日期：2015-04-20；修回日期：2015-05-20

中圖分類號：Q 149

文獻標(biāo)志碼：A

文章編號：1003-4315(2016)03-0102-06

第一作者：宋玲玲(1990-)，女，碩士研究生，研究方向為恢復(fù)生態(tài)學(xué)與水土保持.E-mail：songll705@163.com