楊玉交
(甘肅白龍江阿夏省級自然保護(hù)區(qū)管護(hù)中心阿夏保護(hù)站,甘肅迭部 747400)
甘肅省甘南州迭部縣是長江上游重要的水源涵養(yǎng)林區(qū),對維護(hù)生態(tài)平衡具有重要意義。但是,因社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要,迭部縣的森林資源長期受到過度的開發(fā)利用。此外,氣候變化帶來的自然災(zāi)害、林火也對森林資源造成不同程度的破壞。這些因素導(dǎo)致迭部縣森林覆蓋率由20 世紀(jì)80 年代的61%下降至36%左右,生態(tài)系統(tǒng)退化嚴(yán)重[1]。為改善生態(tài)環(huán)境,增強(qiáng)森林資源涵養(yǎng)水源、固土防風(fēng)等生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能,有必要對迭部縣的退化林地進(jìn)行生態(tài)修復(fù)。
迭部縣位于甘肅省甘南州南部,屬長江上游流域。該縣處于東經(jīng)102°55~104°05、北緯33°39~34°20,面積5 108.3 km2??h域地勢從西北向東南傾斜,地形以中山為主,海拔1 500~2 900 m,地處南秦嶺的西延部位和岷山山系之間的高山峽谷。白龍江自西向東縱貫全縣,將山區(qū)分為南北兩部分,北部為迭山,南部為岷山。電尕鎮(zhèn)位于縣域中部偏東,海拔1 860 m,是迭部縣的政治、經(jīng)濟(jì)和文化中心。迭部縣依山傍水,生態(tài)環(huán)境優(yōu)良,是長江上游重要的天然林保護(hù)區(qū)之一。
迭部縣位于青藏高原東北邊緣,高山峽谷地形特征明顯,氣候上介于濕潤與干燥的過渡類型,是北亞熱帶高原季風(fēng)氣候。光照充足、溫差較大、干濕分明、無嚴(yán)寒酷暑。具體來說,年均氣溫8~11 ℃,年降水量634.6 mm,主要集中在5—9 月。年日照時間可達(dá)2 242.2 h,光照條件優(yōu)越。無霜期約為147 d,最大凍土深度可達(dá)66 cm。此外,由于地勢高低懸殊,垂直變化顯著,不同海拔帶上的氣候條件也存在較大差異??傮w來說,迭部縣光熱資源豐富,連片高山原始森林分布,是重要的生態(tài)屏障。但氣候干濕季分明,也給生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定性帶來一定的不利影響。
迭部縣森林面積達(dá)到1 778.89 km2,森林覆蓋率高達(dá)63.02%,主要林木類型為喬木林和灌木林,以冷杉、云杉等針葉樹為主,櫟類等闊葉樹為輔。迭部縣海拔帶分布具有明顯的垂直變化特征,中部河谷海拔1 600~1 800 m 為喬灌混交林區(qū),山地海拔2 400~4 100 m 主要分布云杉等針葉樹種。據(jù)統(tǒng)計,活立木總蓄積量約為3 669 萬m3。此外,縣內(nèi)擁有廣闊的天然草原,主要分布于海拔2 000~3 600 m 山地,草場面積近139 667 hm2。總體來說,迭部縣林業(yè)資源非常豐富,對水源涵養(yǎng)、保土固沙、調(diào)節(jié)氣候等生態(tài)功能的發(fā)揮起到重要作用。
迭部縣自20 世紀(jì)60 年代開始大規(guī)模開發(fā)林業(yè)資源,雖然為國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出了重要貢獻(xiàn),但也導(dǎo)致森林資源過度開發(fā)。據(jù)統(tǒng)計,20 世紀(jì)60 年代至90 年代,由于商品材采伐等,縣內(nèi)森林蓄積量減少了近40%。由于追求經(jīng)濟(jì)利益最大化,迭部縣采取了非科學(xué)和非持續(xù)的開發(fā)模式,如亂砍濫伐、不合理的采伐強(qiáng)度等,破壞了森林生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。此外,隨著人口增長和生活用材需求增加,縣內(nèi)居民對森林資源的依賴程度加深,森林資源的消耗也日益增加。
近年來,由于氣候變化和全球變暖的影響,迭部縣林火發(fā)生頻率和破壞程度明顯增加。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,自20 世紀(jì)60 年代以來,縣內(nèi)發(fā)生各類森林火災(zāi)70 余起,導(dǎo)致近0.67 萬hm2森林被毀。僅在2003 年和2016 年的2 次特大森林火災(zāi)中,過火面積就達(dá)到0.23 萬hm2?;馂?zāi)導(dǎo)致林木植被大面積損毀,不僅直接減少森林資源,還會破壞林地土壤結(jié)構(gòu),降低植被恢復(fù)能力。另外,火災(zāi)后期會出現(xiàn)水土流失、山體滑坡等次生災(zāi)害。而過火林地生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)周期較長,通常需要采取人工措施進(jìn)行重建。因此,野火對迭部縣林業(yè)資源和生態(tài)環(huán)境的破壞效應(yīng)十分顯著,需要高度重視和防范。
迭部縣地處山區(qū),地形復(fù)雜,受氣候變化影響較大,近年來自然災(zāi)害發(fā)生呈增多趨勢。迭部縣主要災(zāi)害類型有冰雹、寒潮、大風(fēng)、洪澇、泥石流等。這些極端氣候事件對森林生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性造成負(fù)面影響。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,受冰凍雨雪災(zāi)害影響,縣內(nèi)0.98 萬hm2人工林受損,11.90 萬m3林木蓄積流失;1.00 萬hm2未成林造林地受害,5 561 萬株林木受損。氣候變化導(dǎo)致災(zāi)害頻發(fā),不僅直接破壞林業(yè)資源,還會加速土壤風(fēng)蝕、水蝕過程,降低林地生產(chǎn)力,阻礙植被恢復(fù)。
封山育林是迭部縣開展生態(tài)修復(fù)的重要技術(shù)手段之一。該技術(shù)通過人工減少或完全排除人畜活動對林地的干擾,使植被得到自然恢復(fù)。具體做法是在退化林地周圍設(shè)置圍欄,控制或限制放牧、采伐等活動[2]。圍欄外可適當(dāng)栽植樹木和灌木,改善微氣候條件。封育期間,林地土壤營養(yǎng)物質(zhì)積累,有機(jī)質(zhì)含量提高,土壤結(jié)構(gòu)改善,土壤中蓄積的種子得以萌發(fā),有利于喬木和灌木的自然更新。同時,限制人為活動避免了林火等破壞性事件發(fā)生。經(jīng)統(tǒng)計,迭部縣采取封山育林措施后,在退化生態(tài)系統(tǒng)中,5 年生長期內(nèi),喬木密度可提高60%~160%,灌木和草本植物種類可增加20%~35%。該技術(shù)操作簡單,成本較低,是較為經(jīng)濟(jì)有效的修復(fù)手段。
林火導(dǎo)致森林生態(tài)系統(tǒng)退化,形成低效林。為實現(xiàn)火燒林的快速恢復(fù),迭部縣通常采用低效林改造技術(shù)。該技術(shù)主要包括補(bǔ)植、填栽、撫育管理等。針對火災(zāi)后存活樹木較少的重度燒毀地,全面清理后進(jìn)行人工重建,選用適應(yīng)性強(qiáng)的鄉(xiāng)土樹種,配置針、闊樹種進(jìn)行混交造林,提高林分結(jié)構(gòu)復(fù)雜性。針對中度燒毀地,保留部分健康生長的喬木,補(bǔ)植樹種配置以闊葉樹為主,進(jìn)行間種。針對輕度燒毀地,進(jìn)行撫育管理,補(bǔ)充喬、灌層植物,促進(jìn)自然更新。改造3~5 年后,林分密度和蓄積量可提高20%~35%。通過人工調(diào)控,加速退化林地的演替進(jìn)程和生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)。
混交林改造技術(shù)在迭部縣的主要應(yīng)用對象是低效純?nèi)斯ち?。迭部縣通過該技術(shù)引入闊葉樹等其他樹種進(jìn)行改造,增加林分結(jié)構(gòu)和物種多樣性。具體而言,要在不影響迭部縣主要喬木生長的空隙處和林緣,選擇適宜的鄉(xiāng)土闊葉樹種,改善樹種組成。改造3~5 年后,正常成活的闊葉樹可占混交林的15%~30%。改造還可以采用間種等方式,逐步增加闊葉樹在迭部縣林分中的比例[3]。這可提高森林邊緣效應(yīng),增加立地條件的復(fù)雜性,降低病蟲害發(fā)生風(fēng)險,提高系統(tǒng)抵御外界干擾的能力。通過人工促進(jìn)樹種混交,實現(xiàn)快速改善迭部縣退化林地生態(tài)系統(tǒng)功能。
迭部縣由于地處偏遠(yuǎn)山區(qū),經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平總體不高,財政收入有限,導(dǎo)致林地生態(tài)修復(fù)所需資金嚴(yán)重不足。目前,政府投入林業(yè)生態(tài)工程的資金僅能滿足縣域退化林地修復(fù)面積的較小比例需求。資金短缺直接制約了生態(tài)修復(fù)規(guī)模的擴(kuò)大。同時,雖然通過封山育林等低投入的修復(fù)模式在短期內(nèi)見到一定成效,但要想達(dá)到持續(xù)恢復(fù)的目標(biāo),項目結(jié)束后必須要進(jìn)行長期的管護(hù),而這也需要大量資金保障。資金短缺直接導(dǎo)致后續(xù)管護(hù)存在困難,生態(tài)修復(fù)效果難以鞏固。資金不足已經(jīng)成為限制迭部縣林地生態(tài)系統(tǒng)大規(guī)模有效修復(fù)的關(guān)鍵性問題。
目前,迭部縣開展的林地生態(tài)修復(fù)項目大多未建立科學(xué)、系統(tǒng)的監(jiān)測與評估機(jī)制,缺乏對修復(fù)效果的持續(xù)跟蹤觀測。迭部縣在修復(fù)項目完成后,鮮有再對生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量進(jìn)行評估,而這明顯不利于及時了解存在的問題,調(diào)整優(yōu)化修復(fù)措施。長期監(jiān)測站點設(shè)置不足,難以獲取不同時段的生態(tài)數(shù)據(jù),無法判斷修復(fù)動態(tài)變化過程。同時,監(jiān)測指標(biāo)體系不完善,評估主要停留在植被覆蓋、喬木存量等直觀指標(biāo),未充分考慮物種多樣性、食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)等系統(tǒng)層面的指標(biāo)[4]。此外,缺乏專業(yè)的監(jiān)測評估技術(shù)人員,數(shù)據(jù)分析處理能力有限??茖W(xué)、系統(tǒng)的監(jiān)測與評估機(jī)制尚未建立,制約了對生態(tài)修復(fù)工作的科學(xué)管控。
迭部縣林業(yè)技術(shù)人才嚴(yán)重短缺,直接影響林地生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)質(zhì)量。1)缺乏具有現(xiàn)代生態(tài)修復(fù)理論知識和技能的高級專業(yè)技術(shù)人才,無法指導(dǎo)開展系統(tǒng)化、規(guī)范化的修復(fù)工作。2)缺乏掌握各項修復(fù)技術(shù)、操作經(jīng)驗的技能人才,導(dǎo)致修復(fù)項目執(zhí)行過程中技術(shù)不規(guī)范的問題層出不窮。除人才數(shù)量不足外,現(xiàn)有技術(shù)人員的知識結(jié)構(gòu)也與修復(fù)需要存在偏差,難以滿足實際需求。
為緩解資金壓力,實現(xiàn)生態(tài)修復(fù)工作的持續(xù)推進(jìn),迭部縣應(yīng)探索建立多元化的投入機(jī)制??h財政需要加大對生態(tài)修復(fù)項目的支持力度,使其成為林業(yè)生態(tài)工程資金的重要組成部分之一。同時,鼓勵和引導(dǎo)社會資本對生態(tài)修復(fù)事業(yè)進(jìn)行投入,采取政府與企業(yè)合作的模式開展修復(fù)項目,發(fā)揮市場機(jī)制作用。此外,建立林業(yè)生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制也是增加生態(tài)修復(fù)資金的重要手段,通過對造成生態(tài)破壞的企業(yè)和個人進(jìn)行罰款,將所籌資金專項用于修復(fù)工作。只有多管齊下,建立包容各方力量參與的多元化投入機(jī)制,才能為生態(tài)修復(fù)提供可持續(xù)的資金和技術(shù)保障。
為科學(xué)評估生態(tài)修復(fù)效果,優(yōu)化修復(fù)策略,迭部縣需建立系統(tǒng)化的監(jiān)測與評價體系。1)選取典型修復(fù)項目,設(shè)置長期監(jiān)測樣地,采用無人機(jī)遙感等現(xiàn)代技術(shù)開展動態(tài)監(jiān)測,評估植被和土壤等指標(biāo)的變化。2)完善評價指標(biāo)體系,不僅關(guān)注植被指標(biāo),還需要測定土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)、食物鏈特征等生態(tài)系統(tǒng)層面的指標(biāo)。此外,建立修復(fù)效果評價的定量標(biāo)準(zhǔn),對監(jiān)測結(jié)果夠進(jìn)行定性和定量分析[5]。監(jiān)測評價還需強(qiáng)化結(jié)果反饋應(yīng)用,及時調(diào)整修復(fù)模式,提高治理精準(zhǔn)性。通過持續(xù)監(jiān)測與評估,既能提高修復(fù)技術(shù)水平,也能為修復(fù)規(guī)劃提供科學(xué)依據(jù)。
技術(shù)人才隊伍的建設(shè)是提升迭部縣林地生態(tài)修復(fù)質(zhì)量的關(guān)鍵。因此,迭部縣應(yīng)加大引進(jìn)力度,聘請外部優(yōu)秀專業(yè)技術(shù)人員,填補(bǔ)技術(shù)空白。另外,要通過開展各類培訓(xùn),提高現(xiàn)有技術(shù)人員的業(yè)務(wù)素質(zhì),使他們系統(tǒng)掌握現(xiàn)代生態(tài)修復(fù)理論和技術(shù)。還需建立人才激勵機(jī)制,采取晉級和經(jīng)濟(jì)激勵措施,充分調(diào)動技術(shù)人員的工作積極性。人才建設(shè)要注重培養(yǎng)復(fù)合型人才,使技術(shù)人員既懂生態(tài)學(xué)理論,又掌握工程技能。同時,建立人才交流機(jī)制,組織技術(shù)人員到外地開展修復(fù)項目學(xué)習(xí),廣泛吸收借鑒成功經(jīng)驗。只有堅持人才建設(shè),組建高素質(zhì)的專業(yè)技術(shù)隊伍,不斷優(yōu)化人力資源配置,才能為修復(fù)工作提供智力支持和技術(shù)保障,促進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)。
由于林業(yè)生產(chǎn)方式不合理,迭部縣林地生態(tài)系統(tǒng)遭到不同程度的破壞,生物多樣性下降,生態(tài)功能退化。生態(tài)修復(fù)對維持林地生態(tài)平衡,保障國土生態(tài)安全具有重要意義。為保證修復(fù)效果,迭部縣應(yīng)促進(jìn)修復(fù)工作規(guī)范化、專業(yè)化開展。通過科學(xué)系統(tǒng)地生態(tài)修復(fù),保護(hù)林地生物多樣性,改善微氣候,提高抵御災(zāi)害能力,使林地再次成為和諧穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)。