浅谈鹅颈水库水源涵养林建设
摘 要:根据鹅颈水库流域立地条件,建立多树种、多层次、多色彩、多功能、高效益的水源涵养林生态防护体系,将天然降水“蓄水于山”、“蓄水于林”,对于合理利用水资源具有着非常重要的现实意义。
关键词:水源涵养林; 植被分析
1 概述
水源涵养林,也叫水源林,是具有特殊意义的水土防护林种之一,它泛指河川、水库、湖泊的上游集水区内大面积的原有林(包括原始森林和次生林) 和人工林。水源涵养林是一种复杂的森林生态系统,具有多种功能和不同的效益,它不但有森林普遍具有的生态效益、经济效益和社会效益,而且最主要的是它具有涵养保护水源、调洪削峰、防止土壤侵蚀、净化水质和调节气候等生态服务功能。
水资源短缺、水环境恶化和洪涝灾害是深圳的基本水情,这三大问题制约着深圳经济发展和人民生活质量的提高。获得充足、干净的饮用水,是深圳市民最基本的生活需要。因此,以涵养水源为主要目的的水源涵养林也越来越引起人们的重视。开展水源涵养林建设工程,既能保护植被、涵养水源,还可防止水土流失,保护水资源和水环境,防治水污染,维护“水缸”安全。
2 鹅颈水库概况
鹅颈水库位于深圳市光明街道凤凰村,在茅洲河一级支流鹅颈水上游,是光明街道生产和生活用水的主要水源。水库始建于1977年,集雨面积5.5km2,正常蓄水位55.54m,对应库容451万m3,校核洪水位57.72m,总库容583万m3。水库库区山高陡峭,林木茂盛,植被较好,雨量充沛,水源充足。
根据深圳市的整个供水调配网络规划,鹅颈水库扩容工程已进入施工阶段,扩容后的鹅颈水库为北线引水工程中途调蓄水库,与茜坑、石岩水库及公明水库串联形成共同调蓄的整体,减轻茜坑、石岩水库的压力并增加调蓄库容,缓解光明及公明片区用水紧张的局势。扩容后正常蓄水位66.7m,相应库容为1376.0万m3, 校核洪水位67.43m,总库容1448.2万m3;水库枢纽工程等别为Ш等,主要水工建筑物级别为3级,防洪标准为50年一遇设计,1000年一遇校核,将从小(1)型水库成为中型水库;同时,鹅颈水库扩容后增加的调蓄库容,还可在北线引水工程检修期间,满足邻近的碧眼水厂、光明水厂供水要求,可有效缓解光明片区用水紧张的局面,并且在供水保障、水库生态环境治理、防洪调蓄等方面发挥积极作用,为光明新区的经济社会发展在源水保障方面提供强力支撑。
3 植被现状及分析评价
鹅颈水库呈东西向地形,区域小气候特征明显,生态本底类型多样。由于库区内现分布有大面积人工林、经济林、滩涂草地,偏僻的地理位置,人为干扰因子极少,从而塑造了鹅颈水库优美、恬静的自然生态景观,为水源林的重建提供了先天条件。但是,由于受上世纪90年代全市范围造林(人工纯林)的影响,致使植物资源单一,植被覆盖度虽高,但植物群落类型较为简单、林相结构单一、陡坡种果严重,群落演替已开始呈逆向发展,天然次生林已不存在,人工林出现衰退现象,生物多样性指数一般,林地涵养水源能力衰退明显。
1)果林分析评价
(1)群落结构单一:由于经济林属人为营造以经济效益为目的的林分,其植物群落结构单一,上层植被完全为各种经济目的树种,无其他天然或次生植被;下层植被考虑目的树种光、热、水、肥、气的吸收,基本遭人为清除,仅分布有少量抗性强的灌木;地被草本较为丰富。
(2)地表水土资源破坏严重:由于受人工清除,地被物稀少,表土裸露,易受径流冲刷造成水土流失;同时,果树施肥对土壤污染严重,对水库水质污染严重。
(3)易受危害性植物侵扰:果林极易受薇甘菊、飞机草、假臭草等危害性外侵植物入侵,果林促进了外侵植物的繁殖速度,破坏了流域整体生物多样性水平。
2)桉树林分析评价
鹅颈水库有部分桉树林,桉树纯林之所以需要改造,原因在于该林分生长周期较短,抗逆性差,蔽荫造成其他物种无法侵入,林下树种较少,不利于群落顺向演替;而且桉树属速生耗肥性强的树种,对土壤改良作用差,桉树落叶碱性强、易吸收土壤养分,造成淋失,从而造成生态问题。具体生态问题表现如下:
(1)、少部分林区地表植被覆盖很差,因而保水能力很弱,整体地被物较丰富,但林相疏残。
(2)、单一密集的树木遮挡了阳光,抑制了其他植物种类的生长,生物多样性水平极低。
(3)、森林中营养循环过程被阻断,土壤营养淋失,日益匮乏。
(4)、水源保护林林相层次单一,生态级别低。
3)马占相思林分析评价:
马占相思林属鹅颈水库主要植被类型,在生长初期具有良好的生长势,而且它可以固氮,因此对于瘠薄的立地来说,种植马占相思可以有效地改善土壤条件,改良森林小气候。研究表明马占相思的适宜改造年龄是11-15年。目前鹅颈水库的马占相思有些林分已经开始退化,生态效益较差,同时在景观上也比较单一,缺少变化,观赏价值低,因此要对其进行改造。
4)天然次生林分析评价
由于鹅颈水库建设初期仅重视了人工林速生特点,对流域范围天然林进行了大规模清除,然而,次生林具有植物物种丰富、系统复杂、功能综合的生态系统,对整个生态系统的循环、流动作用明显,因此,通过人工促进更新和林相改造,完全可以恢复鹅颈水库原生态状况,保护和再塑鹅颈水库次生林群落,对保护流域范围内的生物多样性和物种多样性具有决定性的作用。另外,鹅颈水库流域现存的疏残次生林内同样也分布有一些保护性、药用、食用及其他用途的植物种。
5)总体评价
从整体生态环境状况分析,鹅颈水库周边人烟稀少,外来新增干扰小,多年来植被群落正处于生长旺盛期,虽然流域内现存薇甘菊等侵害性植物和水土流失等问题,但目前整体生态系统还具备一定的自我调节能力,然而后期生态系统优势级逐渐衰退后,生态环境将面临严重威胁。因此,“短期生态平衡、远期生态脆弱”是鹅颈水库生态环境的一大特点。
根据以上分析可知,鹅颈水库水源涵养林建设可从以下几个方面着手:
第一,退果还林建设。鹅颈水库分布有大面积缓坡、陡坡种果地,其中缓坡地以成林为主,陡坡地以幼林为主。库岸陡坡果林可采用间伐补植造林方式,进行生态果林建设,逐步营造出水源涵养林;营造土沉香、蝴蝶树等经济价值高、生态价值良好、物种保护价值高的特种林。
第二,湿地生物过滤系统建设
。利用鹅颈水库库尾滩涂和现有污染源,营造植物过滤系统,研究植物对受污雨水的过滤功效。
第三,人工纯林改造。人工林改造是深圳一项大范围林相改造性工程,目前在纯林疏伐补阔方面还需进行实际的实施,提出一套经济合理、生态高效的改造模式,筛选一些优良的造林乡土阔叶树种。
第四,库岸消涨带综合整治。长期以来消涨带整治属深圳市各类水库所面临的一道难题,可在鹅颈水库库湾范围试种水陆两栖植物,筛选适宜树种,形成具有热带雨林风景的库岸防护林景观。
第五,开展红树林淡水生长培育的探索。深圳已将红树定为市树,我们通过大量红树引种试验,现已筛选出竹节树、银叶树等咸淡水两栖适生植物,鹅颈水库可专门进行该项研究。
4 造林树种选择
1)树种选择原则
(1)适地适树、群落稳定。树种生物、生态特性均应符合项目区立地条件要求。尽可能选择岭南地区优良乡土树种,树种抗逆性强,以增强植物群落的稳定性。
(2)目的树种突出,兼具多层次群落结构。选择4-5种目的树种,组成“保护水源目的树种+原生本底树种”模式的复合型特色水源林。建群种与伴生种配置,使营造后的林分结构不仅具有明显优势的建群种,还体现“小群落、大混交”的林相景观,即景观和生态效益均能得到突出。
(3)充分考虑种间关系。选择不同生物、生态学特性的树种进行混交,既要选择深根、浅根性阴阳性不同品种,又要选择速生、慢生品种,进行种间搭配造林。充分发挥植物相生相克的种间共生、促生关系,尽量避免种间寄生、种间竞争发生。
(4)特殊区域慎重选择。库湾消涨滩涂区造林树种的选择需要慎重,尽量选用具有成功实施经验的树种进行造林,保证造林成活。
(5)多样性与混交性原则:在营造主要目的树种的同时,应考虑森林植物群落的多样性,即需配置其他南亚热带阔叶树种,增加植物组成,形成群落结构相对稳定的森林生态系统。提高水源保护风景林的物种多样性和林分结构的复杂性。
2)树种选择
经过综合考虑,共选择坡垒、蝴蝶树、椎树、青皮、天料木、阿丁枫、土沉香、竹节树、水松等31种优良乡土树种作为优势种,与水源区本底树种进行套种、混交造林。其中,又以以上这9个树种作为群落建群种,营造9个新群落,从而实现对流域整体水源保护林的修复。
5结语
根据鹅颈水库流域立地条件,从控制水土流失,满足水源涵养、防止面源污染及库区景观等方面的要求出发,通过实施涨落带造林、湿地过滤带建设、退果还林、退耕还林、人工林改造、次生林封育等综合措施,由内向外,逐渐建立起层层保护圈,最终建立多树种、多层次、多色彩、多功能、高效益的生态防护体系,将天然降水“蓄水于山”、“蓄水于林”,对于合理利用水资源具有着非常重要的现实意义。
参考文献
1寇韬,李春燕,宫照红。水源涵养林研究现状综述【J】。西藏科技,2010.6:69-72
2陈伟,李山东,薛立。水源涵养林的功能和效益综述【J】。山西林业科技,2004.6,6
3刘敏,邱治军,周光益,曾锋。广东省水源涵养林营造的原则与技术要求【J】。广东林业科技,2006,22(3):109-112