莆田东圳库区流域防护林体系修复与重建

摘 要：以恢复生态学为理论基础，针对东圳库区流域防护林存在阔叶树比重偏低、龄组结构不合理、生态退化严重等问题，根据现状地类、立地质量等级及海拔等因子，结合筛选的9种适生树种，设计了4种修复措施、7种造林类型。工程实施后，显著地提高了库区林分质量，有助于构建健康、稳定的生态防护体系，保障了库区功能的正常发挥。建议后期进行库区生态林优化布局调整，探索库区防护林生态服务功能价值评估。

关键词：东圳库区流域；防护林体系；修复；重建

中图分类号 S727 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2015）11-90-03

1 引言

流域防护林作为流域生态系统的重要组分，在调节气候、保持水土、涵养水源及净化水质等方面贡献巨大[1-2]，对保障流域水环境生态安全具有不可替代的作用。然而，由于流域生态系统是一个社会-经济-自然复合系统，受人类活动干扰强烈，且经营管理不到位，导致流域内防护林存在幼龄林比重偏高、树种结构单一及林分质量下降等问题[3-4]，是流域生物多样性锐减、洪涝灾害频发及水环境恶化等生态退化的主要原因[5-8]。因此，如何构建健康的流域防护林体系，改善流域生态环境逐渐引起研究者们的重视，并提出了多种切实可行的生态修复措施。20世纪初，欧洲各国提出通过重建流域植被、恢复缓冲带、修建人工湿地等方式来治理河流流域生态恶化[7]。我国在建国初期就十分重视流域防护林体系的构建，已开展了黄河、长江、淮河、太湖、珠江、辽河等大流域防护林工程[9]，同时一些小流域也在积极构建防护效益更佳的生态林体系，并取得了较好的生态效果[3-4]。

东圳水库是莆田市城厢区、荔城区、秀屿区及湄洲岛的重要饮用水源地，对莆田市人民的生活及经济的可持续发展具有重大战略意义。然而，20世纪90年代末开始，库区流域原生植被破坏严重、水土流失频发及水质下降明显，地区经济发展受阻。当地政府十分重视东圳水库水环境生态变化，2014年推出《东圳水库水环境综合治理工作方案》，主要包括：大坝除险加固、保护区内移民拆迁、退耕（果）还林、岸防护带、生态补偿等多方面综合工程[10]，部分项目已经开始实施。本项工程主要是针对库区流域沿岸一面坡的稀疏林分、经济林、宜林荒山荒地等森林覆盖率较低的地块进行恢复，基于工程区植被现状，设计相应的修复与重建技术措施，补充和完善水库水环境综合治理工程，对促进库区流域自然生态系统的良性循环具有重大的现实意义。

2 研究区概况

2.1 自然概况 东圳水库地处莆田市常太镇境内（25°15′～25°35′N，118°49′～119°02′E），位于木兰溪支流的延寿溪中游。水库于1960年建成，总库容4.35亿m3，集水面积321.23km2，多年平均径流量3.02亿m3，正常蓄水位80.5m。以低山丘陵和山间谷地地貌为主，地势从西北向东南倾斜。属中南亚热带海洋性季风气候，年均气温17～20℃，年均降雨量1 710～1 970mm。土壤类型以红壤和赤红壤为主，地质结构疏松，植被一旦被破坏，较易引起水土流失。

2.2 库区植被现状及存在问题

2.2.1 植被现状 工程区内林地土壤较肥沃，立地质量等级以II、III级为主，约占总面积的97.2%。现状植被主要包括经济林、人工针叶树种、阔叶树种、竹林等类型。其中，人工针叶树种（湿地松、马尾松、火炬松）比例最大，占72.5%，以中、幼龄林为主；其次为桉树，占12.2%，经济果树（包括枇杷、橄榄、柿）占8.9%，阔叶树仅占2.8%，毛竹林占2.1%。

2.2.2 存在问题 （1）林分结构简单，阔叶树比例过低。现有植被以人工针叶纯林为主，阔叶树及针阔混交林比例较低，导致了保持水土、涵养水源、改善区域小气候等综合森林生态服务功能较差，难以满足水库流域对防护林的要求，此外，群落稳定性也较差，易发生病虫害。（2）生产经营活动较频繁，生态退化严重。工程区内部分经济林及桉树短轮伐用材林，生产经营活动频繁，易造成水土流失。此外，经济果园常年施用农药化肥，严重影响到库区水质。据2013年莆田市集中式饮用水水源地环境质量评价结果：东圳水库主要指标总磷和总氮有5个月出现超标现象，溶解氧、高锰酸盐指数、BOD5等也出现超标现象，不能满足《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）Ⅲ类水质标准要求。目前，水库富营养化水平达到中营养状态。（3）林分质量总体不高，龄组结构不合理。据现场调查，库区流域林分稀疏林分占有较高比例，部分采伐迹地、火烧迹地及宜林荒山荒地也未及时更新造林。区内幼龄林比例偏高，林分呈现低龄化。（4）区内植被林相单调，以单层林为主，森林层次感较差。

3 建设目标与设计原则

3.1 建设目标 围绕莆田市部级“生态市”建设规划的要求，弘扬“东圳精神”，力争2a内完成东圳库区流域沿岸一面坡受损森林生态系统的修复与重建，提高库区森林覆盖率，营造生态防护效益更佳的防护林体系，走生态建设促进经济发展，经济发展支撑生态建设的可持续发展道路，最终实现东圳水库“环境优美、水质合格”的目标。

3.2 设计原则

3.2.1 科学规划，分类实施 根据区域及地块类型的分类布局进行设计，同时兼并区域的城市发展、旅游发展、经济发展相协调，有计划、有重点地分类建设。

3.2.2 因地制宜，适地适树 根据库区自然条件、立地质量及交通区位等环境因子，因地制宜，以适生阔叶树种为主，进行科学造林，形成稳定的森林结构群落，对改善库区生态环境起着至关重要的作用。

3.2.3 突出重点，优化配置 以库区林分建设为突破口，优化树种配置，科学合理地进行造林绿化设计，为水环境治理提供帮助。

4 设计思路及主要修复措施

4.1 设计思路 以恢复生态学为理论基础，通过实地勘察，根据工程区内现状地类、立地条件、林分郁闭度及海拔等因子，选择涵养水源、净化水质效益较好的树种，针对不同的地块采用人工补植、套种、更新造林及封禁管护方式进行生态修复。以期提升工程区内林分质量及森林覆盖率，促进构建更加稳定、物种丰度更高的森林生态系统，为保障库区水环境生态安全提供服务。

4.2 主要修复措施设计 经综合考虑，共设计4种修复措施7种造林类型（表1）。稀疏林分修复是补植林中空地，结合具体地块的立地质量及海拔划分为4种造林类型，提升森林覆盖率。由于区内枇杷呈灌木状，生态防护效益不佳，因此经济林修复主要是改造枇杷优势林，根据枇杷所占比例不同划分2种造林类型，优化树种结构，并保留修复地块内其他经济林树种（龙眼、荔枝等）。无林地修复则以宜林荒山荒地、火烧迹地或采伐迹地为对象，通过人工营造混交林，重建森林生态系统。此外，对工程区内郁闭度≥0.6的林分（枇杷优势林除外）采取的封禁管护措施进行生态保育。

4.3 主要技术措施设计

4.3.1 林地清理 造林前必须进行林地清理，根据造林地块现有植被及坡度、坡位等因子，以经济、有效、可行为原则。林分修复措施采用定点块状清理方式，清理规格为1.0m×1.0m；经济林修复采用对枇杷进行强力修复的方式获取造林空间，清理规格为1.0m×1.0m或带宽1.0m；无林地造林更新可采用沿等高线带状清理方式，带宽1.0m。要清除种植穴（带）周围的块石、碎石及非培育目的植物，挖净茅草头，将剩余物（果树枝条、灌木、杂草）平铺在种植穴下边坡。

4.3.2 整地 采用块状整地。稀疏林分、经济林修复措施挖穴规格为50cm×50cm×40cm；无林地修复挖穴规格为40cm×40cm×30cm。挖穴时应剥离种植穴0.8m×0.8m范围内的表层熟土（厚度0～20cm），拣净块石、碎石、枝桠和根茎等杂物，尤其是一定要拣净芒萁根（防白蚁危害），表土与心土分开放置。施基肥时，基肥与土球底接触之间应铺一层约10cm没有拌肥的干净种植土。林分修复每穴施有机菌肥0.5kg，人工造林更新每穴施有机菌肥0.25kg，与表土拌匀后回填。整地挖穴应在造林前1～2个月结束。

4.3.3 种苗选择及规格 以同类区域植被现状及工程区内原生天然树种作为参照，以阔叶树种为主，按照因适地适树的原则，选择木荷（Schima superba）、红锥（Castanopsis hystrix）、火力楠（Micheliamacclurei）、杜英（Eleocarpus glabripetalus）、天竺桂（Cinnamomum japonicum）、香樟（Cinnamomum camphora）、枫香（Liquidambar formosana）、卷荚相思（Acacia cincinnata）、杉木（Cunninghamia lanceolata）作为本项目的造林绿化树种。

稀疏林分、经济林修复选用优良种源培育的生长健壮、无病虫害、多年生袋苗，苗高≥150cm的苗木；无林地修复苗木应符合I级苗标准，选择袋苗。起苗时，应充分浇水至苗床土壤湿润，带土球捆扎、袋装。运输时，应注意保持苗木湿润，防止土球松散，避免挤压和机械损伤。起苗当天不能造林时，应及时假植。

4.3.4 栽植 3～5月选雨天造林。栽植时必须将塑料袋底袋撕破，袋内土球要压紧，注意不能直接踩在袋装营养土上面，以免踩散营养土，影响成活率。必须从营养土外侧向内压紧，然后培土踩实、覆土，浇透“定根水”。栽植次日，检查树干四周泥土是否下沉或开裂，苗木是否歪斜。

4.3.5 幼林抚育 抚育措施包括带状除草、松土、浇水、扩穴，连续抚育2a，每年2次，时间分别为4～5月、9～10月；翌年4～5月结合抚育追肥1次，每株追有机复混肥0.25kg。当年及时补植缺死株，并做好消毒工作，避免大规模扩散。遇到台风、暴雨等恶劣天气应追加抚育1次，主要措施有苗木扶正、培土等。

5 结语

东圳库区流域防护林体系的修复与重建是一项利民工程和生态保障工程，是构建生态文明社会、福建生态省的重要举措。然而，对退化的森林生态系统进行修复与重建是一项长期而艰巨的生态工程，作业设计仅是其中重要的一步，此外，还需要通过加强后期监测与健全管理制度来维系库区流域防护林体系的健康发展。建议从以下2个方面进行巩固：一方面应逐步将库区内商品林调入为生态林，提高生态林占有比例。随着经营目的的改变，能有效控制群众对库区内森林植被的破坏，且便于主管单位对库区内林分统一管理。另一方面对库区森林生态系统服务功能进行价值评估，通过量化评估结果使群众更深刻地认识森林功能和作用，提高保护意识，同时可为库区建立生态补偿机制提供科学的依据。

参考文献

[1]刘琼阁.三峡库区森林生态系统服务功能评估研究[D].北京：北京林业大学，2014.

[2]王建忠.长江流域防护林生态系统服务功能评估与宏观调控技术研究[D].武汉：华中农业大学，2012.

[3]梁文慧.论闽江流域生态林保护工程建设[J].华东森林经理，2002，01：39-42.

[4]翁友恒，刘荣峰，黄先发.福建省江河流域生态林保护工程建设研究[J].林业勘察设计，2004，02：63-68.

[5]彭国桢.巢湖流域生态林建设的重点与措施[J].林业科技开发，2001，15（S1）：16-18.

[6]何智娟，黄锦辉，潘轶敏，等.黄河流域生态系统特征及下游生态修复实践[J].环境与可持续发展，2010，04：9-13.

[7]张慧.滇池流域综合治理对水质的影响研究[D].昆明：昆明理工大学，2014.

[8]练湘津.湘江流域长株潭段水资源与水生态问题研究[D].长沙：湖南大学，2007.

[9]杨慧玲.蒙阴县毛坪小流域生态修复示范工程生态效益监测与评价[D].泰安：山东农业大学，2010.

[10]莆田市人民政府.莆田市人民政府办公室关于印发莆田市东圳水库水环境综合治理工作方案的通知[EB/OL].（2014-05-29）[2015-04-05].http：///zwgk/zxwj/sqswj/pt/201406

/t20140606_745409.htm

（责编：张宏民）