安徽省地跨長江、淮河,國土總面積14萬km2。按全國水土流失類型區劃分,安徽省屬于以水力侵蝕為主類型區中的南方紅壤區(南方紅壤丘陵區)和北方土石山區(北方山地丘陵區),水力侵蝕的表現形式主要是坡面面蝕,丘陵地區亦有淺溝及小切溝侵蝕。截至2015年,安徽省共有水土流失面積12447km2,占國土總面積的8.8%,其中輕度、中度水土流失面積11804km2,約占水土流失總面積的95%。從土地利用類型來看,坡耕地、園地和經濟林地仍是水土流失治理的重點和難點。同時基礎設施建設、城鎮規模化擴張、礦產資源和能源開發等人為活動加劇了局部地區水土流失的發生和惡化,總體來說水土流失防治任務依然十分繁重。從水土流失防治態勢上來看,隨著對生態環境保護的重視,安徽省開展了大規模的水土流失綜合治理和林業建設工程,水土流失加劇趨勢得到了一定程度的遏制。
水土保持專項治理成效顯著,截至2011年,安徽省已建成水土保持措施面積為14926km2,其中工程措施面積2421km2,植物措施面積12505km2。各類植物措施中,梯田2413km2,喬木林7782km2,灌木林42km2,經濟林1449km2,封禁治理 3232km2。“十二五”期間累計治理316條小流域,治理水土流失面積2150km2,實現生態修復2000km2。各級林業部門根據土地類型和需求,實施了水源涵養林、退耕還林、人工防浪林、護堤林、封山育林、森林長廊、農田林網、城鎮綠化等工程。截至“十二五”末,安徽省森林面積達400萬hm2,森林覆蓋率達到29%,城鄉生態環境得到明顯改善。
在現有的生產建設項目中,植物措施已然成為工程措施和臨時措施的得力助手,在水土流失防治中發揮著重要角色。生產建設項目的林草植被恢復率基本可達到90%,林草覆蓋率除受項目自身條件限制外,基本可達到20%以上。目前,安徽省生產建設項目水土流失防治的植物措施通常是以喬、灌、草結合,根據不同地形和功能需求配置防治措施,植物種類一般為安徽地區園林綠化的常用品種。
植物措施是水土流失防治措施中的重要環節,植物除了通過增強土壤抗沖蝕力、葉面防止雨水濺蝕地表土壤、減少蒸騰排水涵養水源等方式保持水土外,植物自身還具有工程措施缺乏的景觀綠化、生態補償、除塵降噪、防風固沙、碳匯儲備和經濟價值等。
(1)喬木一般樹形高大、枝葉茂盛,綠色覆蓋度高,能夠維持生態平衡,提高人們生活質量,改善自然環境。香樟、紫薇、廣玉蘭、桂花等在本地生產建設項目中比較多見。特別是在干旱瘠薄地區,喬木林能夠凸顯水土保持和附加經濟價值。
(2)灌木一般培育簡單、生長穩定、適應性強。灌木林地在水土保持、除塵降噪功效明顯,但持續經濟收益一般。安徽地區常用于生產建設項目水土保持植物措施的有黃楊、海桐、小葉女貞、石楠等。
(3)草類常用于水土保持的有禾本科、豆科、莎草科和菊科。其中禾本科應用最多,在安徽地區常見的有馬尼拉、高羊茅、狗牙根等。從其他角度來看,豆科植物可固氮改善土壤養分,莎草科常用于溫暖濕潤地區,菊科除了水土保持外兼具經濟和觀賞價值。
廣義上的鄉土植物指在本地自然分布,并融入生態群落的植物。鄉土植物具有適應強、抗逆強、投資少等優點。在多數造林經營和水土流失防治的樹種選擇中,鄉土樹種也成為設計者的首選。隨著經濟社會的進步,人們對景觀、生態、經濟效益的主觀需求逐漸提高,合理引進外來樹種,和本地植物科學互補也未嘗不可。外來樹種應用在城市綠化和水土保持中,可以有效地提高景觀豐富性和植物群落多樣性。
自新中國成立至今,我國引種培育工作者做了大量工作,引進外地優良植物品種,進行培育馴化,并成功篩選了多種植物充實到本地植物資源中。20世紀引入我國的火炬樹(Rhus Typhina),因分蘗能力強、生長快,在我國北方城市綠地水土保持中發揮了重要作用。20世紀初,南京開始引種原產于喜馬拉雅山區的雪松(Cedrus deodara),1982年雪松被定為南京市樹并漸成為南京新四十景之一。
值得注意的是,外來樹種的引種過程中,需要解決的弊端同樣存在。1982年在南京中山陵風景區黑松(Pinus thunbergii)上發現的松材線蟲(Bursaphelenchus xylophilus), 就是早期從國外引進的松樹插條帶入的,導致大量馬尾松受害死亡。我國從北美作為花卉引進的加拿大一枝黃花(Solidago canadensis),在生長過程中與其他物種競爭養分、水分和空間,從而使綠化灌木成片死亡。上海城郊成片生長的一枝黃花,其所到之處難見其他植物生長。因此,在外來樹種引種過程中,要遵循引種規律,科學論證實踐后再大面積推廣,充分發揮“鄉土—外來”物種功效耦合性,創造更高的疊加效益。
喬、灌、草搭配栽植的混交林,經濟效益和生態效益突出,科學合理的配置,其效益遠高于純林。小流域治理和生產建設項目水土流失防治,除安全、技術等客觀因素限制外,建議植物措施配置喬灌草相結合的仿原生態模式,充分利用喬木、灌木、草本植物的自身優勢,彌補因單一植物種類缺失而帶來的不足,改善立地條件,最大限度提高單位面積土地產能,發揮植物措施最大空間利用效能。
以江蘇、安徽地區已規模種植的“薄殼山核桃和油用牡丹”套作為例簡要說明:一方面兩種作物的物候期差異使兩者在防治水土流失互為補充,另一方面兩種木本油料作物的綜合產出遠高于單一品種林地產出,此種模式獲得了遠高于純林的經濟和生態效益。
植物措施除了水土保持的功效外,還可提供額外的附加經濟產值,如果實、木材、枝葉等。本著“創造最大土地空間價值”的原則,建議水土保持方案編制者,在大中型生產建設項目水土保持方案、小流域綜合治理方案中,在保障生態效益的前提下,優先選擇合理的經濟作物作為水土保持植物,有機融合林業產業、精準扶貧和小流域綜合治理,實現全面協調可持續發展。目前,安徽地區適宜用于水土保持并大面積種植的經濟樹種有香榧、茶、油茶、核桃、薄殼山核桃、杜仲等。另外,有專家學者對柳枝稷、荻、狼尾草等植物的綜合功效進行調查論證,得出這幾種草本植物不但生產性能高、能源利用潛力大,而且具有很好的水土保持能力,能夠有效降低土壤重金屬污染的結論。
在防治水土流失方面,植物措施優勢顯著,但是在地形、地貌、地質條件復雜區域,工程措施具備不可替代的優勢,兩者相輔相成,效果更佳。另外,根據氣候條件,適當選擇抗旱性強、抗逆性強、多年生的植物,并根據防治區域土層厚度選擇適宜的地下根系物種,在保障水土流失防治需要的基礎上,最大限度兼顧生態效益