巖石裸露貧瘠地帶生態修復措施探討

楊開繁

（龍巖市永定區林業局西溪林業站，福建 龍巖 364200）

隨著永定區城區的不斷擴大和交通的持續發展，城市開發、修公路、建鐵路、采石、開礦、興修水利電力等基礎工程建設，以及森林火災使原有生態受到破壞，造成水土流失，形成的巖石裸露貧瘠地帶需要進行生態修復。但是往往巖石裸露貧瘠地帶，植被恢復條件差，如何快速恢復森林植被已成為生態建設的難題。馬尾松（Pinus massoniana Lamb.）為陽性樹種，耐干旱瘠薄，在石礫土、沙質土、黏土、山脊和陽坡的沖刷薄地上，以及陡峭的石山巖縫里都能生長。本文在巖石裸露貧瘠地帶開展封山管護、人工撒播、人工促進天然更新試驗，結果表明：3種措施形成的馬尾松林生長良好，林木株數達到130株/667m2以上，樹種組成10馬，人工促進+天然更新措施為最好，12年生馬尾松平均胸徑9.5cm，平均樹高7.3m、年平均增長量0.347m3/年·667m2，各措施實施效果排序均為人工促進+天然更新＞封山+管護＞清理+人工撒播＞對照，取得了良好的生態、社會和經濟效益。因此，人工促進天然更新見效快，能迅速恢復森林植被，值得推廣應用。

1 研究區概況

西溪鄉，隸屬于福建省龍巖市永定區，地處永定區西北部，東經116°41′55″～116°45′56″，北緯24°49′51″～24°44′25″；下轄8個行政村，土地總面積0.38萬hm2。西溪是永定著名的革命老根據地，境內資源豐富，已探明的礦產資源主要有花崗巖、輝綠巖、礦泉水、鐵礦、稀土等。屬中亞熱帶海洋性季風氣候，年平均氣溫20℃，年平均降水量1606.9mm，≥10℃的年活動積溫5600～6000℃，無霜期為305d；轄區內海拔193～1108m，土壤以紅壤為主，植被主要有亞熱帶常綠闊葉林、馬尾松林、杉木林等，其中馬尾松林有1066.67hm2，占林地總面積的33%。西溪鄉自然地理環境適宜林木生長。

2 材料與方法

2.1 試驗材料

2.1.1 試驗地

在西溪鄉2010年生態修復項目規劃的巖石裸露地塊上，選擇12片林地條件基本一致的地塊作為修復試驗對象，林地面積41.6hm2。具體坐落林班大班小班、各地塊林地因子見表1。

表1 西溪鄉禮田村2010年度生態修復項目規劃一覽表

2.1.2 樹種

選擇最適宜巖石裸露貧瘠地帶生態修復的馬尾松樹種。馬尾松是我國松樹中分布最廣，數量最多的主要樹種，高、低海拔地區都能生長，是亞熱帶的適生樹種，性喜陽，根系發達且深，能耐干旱瘠薄的土壤，它在黏土、沙土、石礫土、山脊和陽坡薄土，以及巖石裸露的石縫里都能生長，并且生長迅速，是荒山造林的重要先鋒樹種。其經濟價值非常之高，是我們日常生活中的主要用材，通過防腐處理，可作礦柱、枕木、電桿，也是造紙和人造纖維板的主要原料，馬尾松富含松脂，是我國產脂的主要樹種，深受群眾所喜愛。試驗地馬尾松種源來源于國家林木良種基地漳平五一國有林場，苗木為永定區苗圃培育的一年生容器苗，苗高＞12cm，Ⅰ、Ⅱ級合格苗。

2.2 試驗設計與方法

2.2.1 處理（措施）設計

（1）人工促進+天然更新；（2）封山+管護；（3）清理+人工撒播；（4）對照。各處理設3個重復片，每個重復面積6666.67m2以上。

2.2.2 措施方法

（1）人工促進+天然更新：利用自然力加以人工輔助的方法進行天然更新。巖石裸露的試驗地生長有天然幼苗幼樹的原生態山場上，采用人工劈草、除雜去蔓，保留健壯的幼苗幼樹，連續5年。對林中空地或天然幼苗幼樹少于40株/667m2的地塊，采取改造補植。選擇適宜巖石裸露貧瘠地帶生長的馬尾松，采取塊狀整地，補植密度48～88株/667m2，整地規格60cm×50cm×50cm。苗木要求枝葉茁壯、苗莖通直、頂芽飽滿、根系發達的合格苗，容器苗高12cm以上。基肥施鈣鎂磷肥500g/穴，造林當年8～9月撫育時，施復合肥300g/穴；第2年3～4月結合擴穴松土施復合肥300g/穴，8～9月撫育1次，結合擴穴松土施復合肥200g/穴；第3、4年同第2年。連續撫育5年，每年2次。

（2）封山+管護：采用封育管理辦法，禁止或杜絕為人為對山林的再次破壞，讓林木自然生長，嚴禁打枝、割草、亂砍濫伐。落實封山管護制度，促進天然林木自然生長，自我修復。

（3）林地清理+人工撒播：清除巖石裸露瘠薄林地雜草，將馬尾松種子均勻地撒滿林地，時間應在立春到驚蟄間的陰雨連綿天氣。撒播后，定期觀察苗木生長情況，適時撫育。

2.2.3 調查及統計分析

2021年12月對各處理的生長量進行調查，采用目視判定方法選擇具有代表性的調查點位，設置半徑為3.26m的樣圓，每個處理樣圓調查數不少于3個。根據平均胸徑和平均樹高查《福建省立木二元材積表》，并求算單位面積蓄積量。試驗數據采用DPS v7.55版統計軟件進行統計分析。

表2 西溪鄉禮田村2010年度生態修復項目試驗地塊一覽表

3 結果與分析

3.1 不同修復措施對林木生長量的影響

從表3、4、5可以看出：不同處理（措施）在同一性質地塊實施，其林木胸徑、樹高生長影響不大。但同一處理（措施）在不同性質地塊實施，其林木胸徑、樹高生長影響較大，即區組間具有極顯著差異（胸徑F=32.857**；樹高F=28.164**大于F0.01（3，6）=9.780）。實施人工促進+天然更新措施平均胸徑、樹高分別是封山+管護、清理+人工撒播、對照的平均胸徑1.1、1.2、1.4倍；平均樹高1.2、1.3、1.5倍；說明人工促進+天然更新能有效促進林木生長。

3.2 不同修復措施對林分郁閉度的影響

從表3、6可以看出：人工促進+天然更新能快速提高林分郁閉度，封山+管護和清理+人工撒播能改善林木生長環境，促進林木生長，提高林分郁閉度，區組間、處理間具有極顯著差異。實施效果調查表明：人工促進+天然更新措施最好，12年后林分平均郁閉度從0.13提高到0.6，不同修復方式林分平均郁閉度排序是：人工促進+天然更新（0.6）＞封山+管護（0.5）＞清理+撒播（0.5）＞對照（0.4）。

表3 西溪鄉禮田村2010年度生態修復項目試驗地塊林木生長情況對照表

表4 不同處理林木胸徑方差分析表

表5 不同處理林木樹高方差分析表

表6 不同處理林分郁閉度方差分析表

3.3 不同修復措施對植被蓋度的影響

從表3、7可以看出：人工促進+天然更新能快速提高植被蓋度，封山+管護和清理+人工撒播能改善林木生長環境，促進植被恢復，提高植被蓋度，區組間、處理間都具有極顯著差異。實施效果調查表明：人工促進+天然更新措施最好，12年后植被蓋度從27%提高到65%，不同修復措施林地植被蓋度排序是：人工促進+天然更新（65%）＞封山+管護（52%）＞清理+人工撒播（50%）＞對照（48%）。

3.4 不同修復措施對年平均蓄積生長量的影響

從表3、8可以看出：人工促進+天然更新能快速提高蓄積生長量，封山+管護和清理+人工撒播能改善林木生長環境，促進林木生長，即區組間具有極顯著差異（F=139.897**，大于F0.01（2，6）=10.92）；處理間達到顯著差異（F=8.318**，大于F0.05（3，6）=4.757）。實施效果調查表明：人工促進+天然更新措施最好，年平均蓄積生長量是對照的1.9倍。不同修復方式年平均蓄積生長量排序是：人工促進+天然更新（0.347）＞封山+管護（0.258）＞清理+撒播（0.227）＞對照（0.185）。

表7 不同處理植被蓋度方差分析表

表8 不同處理年平均蓄積生長量方差分析表

4 結論與探討

（1）近年來，西溪鄉通過人工促進+天然更新、封山+管護、清理+人工撒播等生態修復措施示范帶動，使肖地、四聯、禮田等村巖石裸露貧瘠地帶林地形成了以馬尾松林為主的森林面積達85.33hm2，這些馬尾松林目前樹木高大挺直、郁郁蔥蔥、長勢喜人，林分單位蓄積量大，形成強大的森林生態系統。

（2）通過實施2010年度生態修復項目，采取人工促進+天然更新能有效提高植被蓋度、林分郁閉度、林木生長量；封山+管護和清理+人工撒播能改善林木生長環境，促進林木生長，提高林木單位面積株數。實施效果調查表明：各措施排序均為人工促進+天然更新＞封山+管護＞清理+人工撒播＞對照，人工促進+天然更新措施最好，平均植被蓋度、林分郁閉度分別是對照的1.35、1.5倍；蓄積量平均年增長量是對照的1.9倍，平均年增長量比對照多0.162m3/年·667m2。

（3）不同處理（措施）在同一性質地塊實施，其林木胸徑、樹高生長影響不大。但同一處理（措施）在不同性質地塊實施，其林木胸徑、樹高生長影響較大，即區組間具有極顯著差異（胸徑F=32.857**；樹高F=28.164**大于F0.01（3，6）=9.780）。實施人工促進+天然更新措施，平均胸徑、樹高分別是封山+管護、清理+人工撒播、對照3種措施的平均胸徑1.16、1.20、1.38倍；平均樹高1.22、1.26、1.52倍，說明人工促進+天然更新能有效促進林木生長，見效快，能加速綠化進程，建議推廣。

（4）在實施巖石裸露貧瘠地帶生態修復項目中，樹種選擇是關鍵，首選樹種為馬尾松。建議以鄉土樹種為主多樹種選擇，以改善樹種結構；由于巖石裸露貧瘠地帶原有生態受到破壞，造成水土流失，形成的巖石裸露貧瘠地帶需要進行生態修復。但是往往巖石裸露貧瘠地帶，植被恢復條件差，施肥是最主要的修復措施之一，建議加大施肥撫育力度，促進林木生長。同時強化林政執法，加強森林資源監管，嚴厲打擊破壞森林資源的犯罪行為。