昆明云龙水库水源保护区水源涵养林规划研究

昆明云龙水库水源保护区水源涵养林规划研究 摘要:以云龙水库水源保护区水源涵养林规划为研究案例，依据生态水文过程，水源保护区水源涵养林规划中着重从保护区一级核心区生态隔离带、造林典型设计、植林工程技术措施规划三方面入手，探索有效提高水源区植被覆盖率，确保水源涵养林结构布局合理，改善群落与林份构成的有效途径。 关键词:水源涵养林规划;水源保护区;昆明 中图分类号:TU986文献标识码: A 1.相关概念 水源涵养林是在水源区，通过植树种草，恢复森林植被，从而能更好的滞留降水，保土保水的一项生态建设工程。其实质是恢复森林植被，其目标是促进水源地生态环境平衡(佘方忠，2000)。水源涵养林的建设必须遵循林学的基础理论。 水源区水源涵养林规划是对退化或受损的植被系统的恢复或重建过程。包括:重建，即去除干扰因素并使生态系统回复到原有的利用方式;改进，即对原有受损系统进行改进，提高某方面的结构与功能;修补，即修复部分受损结构;再植，指恢复生态系统的部分结构和功能 [1]。 2.水源区概况 云龙水库水源保护区位于昆明市北部的禄劝彝族苗族自治县云龙乡，距县城58km，坐落于云龙河与掌鸠河交汇口以下580m处。水库设计总库容4.84亿m3，正常储水量3.97亿m3，年供水量2.5亿m3，水库面积9km2。保护区的径流面积包括云龙水库、石板河、老木河、水城河及其支流的径流区，总面积745km2，有林地覆盖率约有30%，但林份结构不合理，分布结构不均匀，特别是上游支流保护区内，还有大量农耕地，存在点源和面源污染的隐忧。水源区水质为?-?类水质,是较理想的饮用水源。水源保护区范围涉及禄劝县6个乡镇的31个村民委员会、315个村民小组共5万多人 [2]。 3.水源涵养林规划基本原则 (1)以“全面绿化、全面整治、全面截污、全面禁养”为规划的基本内容。 (2)坚持以人为本、保护为主、综合防治、兼顾发展的原则。 (3)全面统筹，科学规划、可持续发展的原则。 4.水源涵养林生态系统建设规划 目前，云龙水库水源区内仍有53951人居住在径流区域内，村中有林，林中有村，破坏森林资源的现象时有发生;二是群众的生产、生活燃料消耗较大，目前仍有50多各村没有进行农网改造，无力承担电价和煤价;三是群众对现有森林资源和权属期望值较高;四是护林防火和病虫害防治，“有烟”火灾和“无烟”火灾，没有人力、物力、财力保障。 依据水源区现状条件，水源涵养林规划中将生态建设类型区划为环湖路生态隔离带、退农还林生态林、主要入库河流水源涵养林、环湖生态防护林带、入库河流与环湖生态湿地5种建设类型。重点建设区域为环湖路生态隔离带、入库河流与环湖生态湿地建设、入库河流水源涵养林，该区域的退农还林工程在短期能较快形成隔离污染源、涵养水源的生态效果，道路交通、建设条件相对较好;其次将退农还林生态林、环湖生态防护林作为一般建设区域，该区域涉及现有农作物的收割周期、土地租用、移民搬迁等相关问，待条件成熟进行大面积的生态林建设。根据云龙水库一级核心区退农还林的特殊性，生态林造林以混交林为主，规划目标如下(见表1)。 表1森林覆盖率指标规划 Table 4The indicators of forest cover planning 指标名称 规划水平年 规划期(近、中、远) 2007 2008―2010 2011―2015 2016―2020 森林覆盖率(%) 64.7 67 70 75 水源涵养林比例(占森林面积%) 70 80 90 4.1一级、二级保护区生态隔离带规划 (1)一级保护核心区的范围 云龙水库水源保护总面积745km2，一级保护核心区以环云龙水库公路以内的区域为主范围，总面积近69.6 km2。由于生态隔离带面积大且靠近云龙水库水源保护区中心，大面积绿化将成为保护区的“肺”。它不但提供大量氧气，吸纳有害气体，降低尘土，而且可以把水库周边环境的自然气流导进保护区，使保护区与自然达到融合。因此，在各级保护区之间建设绿化隔离带，是改善保护区生态和风貌的重要手段。成片成网的生态隔离林带，其环境、生态效益是其它任何形式都无法比拟的，因此，建立生态隔离林带网络系统，是恢复和保护云龙水库水源保护区生态环境质量和美化保护区的根本途径。另外，结合河道治理，加快河流水体沿岸生态隔离林带建设，一方面可以涵养水源、净化水质、固堤护岸;另一方面能够维护水源生态环境和景观格局的连续性。 (2)云龙水库环库公路林带 环库公路林带是云龙水库水源保护区的“绿色项链”，它不但可以为云龙水库水源保护区提供大量防护绿地，也将对防止云龙水库水源保护区周边乡镇无节制的扩展起到重要作用，形成进入云龙水库的绿色生态走廊。林带具体位置是在环库公路两侧各控制20-200米用地进行环库公路林带建设，涉及面积1017.5hm2。其布局形式采用乔、灌、草相结合的方式，乔木选择滇杨、垂柳、大叶柳、水杉、孔雀杉、华山松、云南松、旱冬瓜等，灌木选择可以形成防护作用的火棘、构骨、蔷薇、云南含笑、野八角等。在公路沿线用地条件较好的地方可适当放宽至50米以内，规划以乔木为主的封闭性复合林带。环库公路林带宽度总体可规划控制在20米至50米之间。 (3)石板河、老木河、水城河河道两侧生态隔离林带 规划石板河、老木河、水城河河道两侧水平外延水线以上30-50m区域为生态隔离带。同时，重点保护三条主要入库河道两侧10米用地以内的自然地形和植被以及河道两侧山体第一层山脊线以内的自然森林植被。在河道两侧区域内以乔木、灌木和草本植物合理配植的方式构成一道复合型的生态屏障。这种生态屏障的功能主要有3方面:?阻拦陆地上的固体废物进入水体;?通过植物根系，尤其是高大乔木的深根系保土固岸，减少水土流失和一定程度防止滑坡等地质灾害;?通过植物和土壤微生物的生长代谢，消耗、转移氮、磷等农业面源性污染物，滞留、富集重金属离子和农药等，减少进入水体的污染总量。 (4)西河、迷乐河、三合小河、高安河、芝兰小河河道两侧生态隔离林带 规划书西河、迷乐河、三合小河、高安河、芝兰小河主要河道两侧水平外延20-50米的生态隔离带，种植滇杨、垂柳、大叶柳、水杉、孔雀杉、华山松、云南松、旱冬瓜、火棘、构骨、蔷薇、云南含笑、野八角等植物，形成生态隔离林带，阻止人们堆放垃圾、倾倒污水，有效地改善河道两岸环境，控制水土流失，有效过滤污染物，减轻河道水体污染。 (5)双化水库环库林带 规划建立20-50米宽双化水库环库生态隔离林带，以加强双化水库区域森林保护和林地改造，同时起到补充地下水，涵养水源的作用。在有条件的地区，积极退耕还林、还草，以逐步实现双化水库区域全面的禁耕、禁牧和保护，同时加强水库湿地的建设与保护。采用人 工营建的，建设水库湿地，对于有效治理污染，为野生动植物繁殖、生长提供良好的环境条件具有重要意义。在水库浅水地带和库滨地带，大量种植适合当地的芦苇、蒲草等水生植物，形成水生植物的生态隔离保护带，使库滨带充分发挥其生态功能，消耗水中富营养物质，净化水库水体，为云龙水库的后备水源提供保障。 4.2造林典型设计 通过对项目区的详细调查，结合造林地立地条件、树种的生物学特性、有关造林技术规程和当地多年来的造林经验，合理选择造林适生树种、林种。按整地方式、规格、造林密度、造林方法等编制造林模式表，共编制了三种造林类型。 第一种类型是一级核心区环水库道路两边20-100米和一级核心区范围径流河道两边100m的范围，体现树林的立体保水效果和林木对栽种地的适应性，设计为隔离带水源涵养林，主要有模式I-1 香樟+栾树 、I-2黄槐+石楠 、I-3滇朴+火棘 、I-4藏柏，旱冬瓜 、I-5华山松，藏柏，详见附图-小班作业平面图。 第二种类型是水库周边20-50米及入库河流两侧200米范围内，考虑到充分体现树林的立体保水效果和林木对栽种地的适应性，采用乔灌搭配，设计为防护林带水源涵养林，主要有模式II-1杜鹃+桤木 、II-2慈竹 、II-3垂柳+杜鹃 、II-4柳树 、II-5头状四照花，详见附图-小班作业平面图。 第三种类型是一级核心区西北部和高海拔低区该地区植被主以云南松纯林为主和西北部和高海拔低区该地区植被主以砾类和云南松混交林为主，充分体现树林的立体保水效果和林木对栽种地的适应性，主要采用乔灌搭配，设计为退农还林水源涵养林，主要造林模式有III-1麻栎+华山松 、III-2滇杨+马桑 、III-3栓皮栎+车桑子 、III-4云南松，旱冬瓜 、III-5华山松，桤木 、III-6华山松，旱冬瓜，详见附图-小班作业平面图。 4.3主要工程技术措施规划 (1)林种结构与布局 从水源区的实际出发，确定其林种结构与布局情况是:水源涵养林、水土保持林以针阔混交叶林为主;经济林以优良速生，有市场前景的种为主，薪炭林以能萌生、生长快的树种为主。以上林种是根据国民经济的需要和森林的不同效益来划分的。云龙水库水源区森林植被的主要生态功能是水源涵养和水土保持，所以70%以上的森林应区划为水源涵养林和水土保持林，水源涵养林主要布局在河流及水库的源头，水系分水岭及库区分水岭的上部，水土保持林主要布局在水系两侧面山及库区面山的?级水源保护区内。从水源区的实际出发，在?级保护区内安排一定比例的用材林、薪炭林，经济林主要以林粮间作的形式开展，主要安排在现有农耕旱作坡地实施。 (2)工程造林技术 工程造林规划在宜林荒山荒地、退耕还林地及发展经济林的地块实施。工程造林就是要经过造林作业设计，应用较高标准的整地、施肥、良种壮苗和栽培技术，按节令进行植树造林，造林成活后，必须经过检查验收，保存率达不到95%以上的必须补植补种，并记入档案管理。 工程造林必须坚持适地适树的原则。适地适树就是要使造林树种的特性和造林地条件相适应，以充分发挥其林地的生产潜力，达到该立地在当前经济技术条件下较好的产量水平。为达到这一目的，可以综合为三个办法。一是选树适地。就是选择在生物学、生态学特性方面与立地条件相适应的树种或类型造林，以充分发挥造林地和造林树种的生产潜力;二是改树适地。即通过选种、引种、育种等方法改变树种的某些特性，使其逐渐适合于在原不相适应的立地条件下的生长;三是改地适树。即通过整地、施肥、灌溉、混交、土壤管理等措施改变造林地的立地条件，使其适合于原来不适应的树种生长。 造林作业设计:造林作业设计要求以乡(镇)为单元开展造林地区划、立地条件类型划 分、造林模型包括:造林整地、规格及排列、造林密度、造林树种选择、施肥种类及数量、管理抚育等措施。还要有检查验收的组织领导和质量标准，建立档案管理的可操作办法。造林作业设计应由有资质的林业规划、科研单位承担，当地林业行政主管部门组织实施。 主要造林树种有:华山松、云南松、铁松、云南油松、杉木、旱冬瓜、青冈栎、黄栎、白栎、麻栎、滇朴、黄连木、清香木、元宝枫、云南樟、刺槐、圣诞树、金竹、老鸦泡、杜鹃类、火棘、山茶、化香树、野八角、棠梨、山皮条、野皂角、密油枝、优良种的经济林树种桃、梨、柿、苹果、花红、板栗、花椒、山楂、金银花等。 (3)森林经营措施 云龙水库水源区内的67.5万亩现有林(包括人工林和天然林)，既是云龙水库水源区防护林体系建设的生态、物质基础，也是本项目建设的重点。为了提高现有森林的水源涵养、水土保持潜力，充分发挥森林生态系统的综合效益，在现有森林资源统计和补充调查的基础上，设计开展以下现有林森林经营措施: ? 幼林幼育:人工造林保存率达不到90%以上的幼林或天然更新达不到造林密度的林分，设计每年抚育1-2次，主要措施是除草、施肥、补植补造及病虫害防治; ? 中幼林抚育间伐:郁闭度在0.8以上的人工林，0.7以上的天然林设计开展中幼林抚育间伐，使郁闭度控制在0.6-0.65之间。抚育间伐强度是关键技术，从现在林分的状况出发，可伐除林分平均胸径以下的被压木，病虫害木及非目的树种的林木，幼林可开展透光伐;病虫害严重的则进行专项的卫生伐。继续加大植树造林力度，推进云龙水库水源区重点生态工程建设，每年义务植树5万株、新植核桃5000亩，大力开展以中幼林抚育、巩固退耕还林成果为主要内容的绿化造林工作。 ? 次生林封山育林:采取封育为主,借助人力干扰，定向恢复和自然力促进其自然生长、更新、繁殖、演替,从而达到恢复和改善森林生态系统,改善生态环境的目的。对于林相层次差的次生林地采取保留原植被、补植乔木树种的措施。同时,对植被稀疏、水土流失严重的劣性沟道采用营造挂淤水土保持林,修建土谷坊、生物栅栏等水土保持工程措施进行治理。其中,侵蚀沟坡水分、土质条件较差,选用极耐干旱、耐瘠薄、根系发达的树种,如木荷、山乌桕、银合欢、山毛豆等;侵蚀沟道水分较充沛,时有积水,选择根系发达,且较耐水湿的树种,如水杉、旱冬瓜、鸭脚木,乔、灌、草结合进行造林。 ? 防护林经营措施:为充分发挥水源涵养林、水土保持林、护岸护堤林的防护效能，应根据不同的防护效能，采用相应的经营措施，包括生物措施、工程措施在内。在III级保护区内，主要采用生物措施，包括林分疏伐后在林下种草，培育灌木层等措施在内。 ? 经济林经营措施:通过林地补阔措施,丰富林分树种组成,增加地表覆盖度。首先解决林权归属问题,由水库管理部门取得林权后实施退果还林,逐渐抚育成水源涵养林。对现有果树进行保留,严禁按果园中耕、除草、施肥管理;株间空隙地,混交乡土阔叶树种,形成多层次、多树种的森林植物群落。在树种选择上,根据立地条件,自山顶至山脚选择不同特性的树种进行造林。主要选择树种有华山松、云南松、旱冬瓜、青冈栎、麻栎等。在造林方式上,采用 “一坡三带”式造林,分山顶、山腰、山脚三带造林;采用株间混交方式,在同一种植行内隔1株种植两种以上的乔木树种。乔木间隙补植本地灌木树种。同时加种一些地被植物。 ? 低效林分改造措施:按经营目的林种、树种、结构的要求，对达不到目的林种、树种的低价值林分和疏林地、灌木林地进行全面改造、局部改造和分步改造，林分改造前要开展严格的工程作业设计，设计经过申请并获批准后方能组织实施。林分改造要分清权属关系，提高木材的综合利用价值。林分改造后的迹地，必须当年进行清理，并用工程造林的方法，营造乔、灌、草结合的混交林、阔叶林，提高林分的生态效益和保护功能。 5结语 云龙水库水源区水源涵养林规划中以生态水文学为理论基础，将适地适树、混交林技术 运用到水源涵养林规划中，结合云龙水库水源区的具体情况，把水源涵养林体系划分为环湖路生态隔离带、退农还林生态林、主要入库河流水源涵养林、环湖生态防护林带、入库河流与环湖生态湿地5种建设类型。在集中式水源区生态环境面临的严峻形势下，通过水源保护区水源涵养林的规划与建设，从微观层面找出合理的水源区水源涵养林的布局结构、水源涵养林层次结构与树种种类，才能有效保障水源区的水量与水质。 参考文献 [1] 史晓新、朱党生、张建永，现代水资源保护规划[M].北京.化学工业出版社,2005. 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