白龙江流域滑坡体生态修复技术研究——以陇南市武都区段河坝流域为例

张继强，孟少童，薛 睿，赵亚萍，张亚军，王子婷，孟秋菊

(1.甘肃省林业科学研究院，甘肃 兰州 730020；2.陇南市武都区林业局，甘肃 武都 746000)

生态修复是指遵循生态学规律，主要依靠生态系统的自我组织和自我调节能力，辅以科学的人工措施，对环境或生态系统本身进行修复，遏止生态系统的进一步退化[1]，使退化的生态系统尽快恢复到原有的结构和功能[2]。目前国内对生态修复技术和理论的研究主要集中在环境污染修复方面[3]，特别是对于湿地、湖泊及海水养殖等受损环境的生态修复技术研究较多[4-5]，而对地质灾害环境的生态修复研究则相对较少。

白龙江位于长江上游地区，属嘉陵江的一级支流，是长江上游重要的水源补给区，也是长江上游生态屏障建设的重要组成部分。在“5·12”汶川大地震中，白龙江流域的生态环境遭到了严重破坏，受灾程度仅次于四川汶川，受灾面积达6.5万km2，影响面积超过10万km2。地震导致区内滑坡、泥石流等山地自然灾害频发，水土流失加剧，生态环境变得更为脆弱，对当地人民生命财产、国家重要基础设施等构成严重危害，也威胁到长江上游地区的生态安全。灾后生态恢复与重建是摆在国家和受灾地区各级政府面前的最紧迫任务之一，通过对滑坡体生态修复技术的研究，可以为该区灾后生态修复与重建提供理论依据。

1 研究区概况

研究区位于甘肃省东南部的陇南市武都区段河坝流域，距陇南市城区12 km,地理坐标为东经104°48′—104°49′、北纬33°23′—33°24′，流域面积2.68 km2；属亚热带半湿润气候，年均气温14.7 ℃，极端最高气温40 ℃(1951年)，极端最低气温-9 ℃(1991年)，年日照时数1 911.3 h，年降水量474.6 mm，年蒸发量1 740 mm，无霜期210～240 d，海拔在1 000～1 500 m 之间，气候呈立体分布，生态差异明显；土壤类型主要为黄棕壤，成土母质多为千枚岩、片麻岩、花岗岩和各种沉积岩的残积物和坡积物[6]。

研究区内滑坡体植被覆盖率很低，绝大部分地区植被覆盖率低于30%，植被类型主要为灌草丛，常见植物有马桑(Coriarianepalensis)、酸枣(Ziziphusjujuba)、胡枝子(Lespedezabicolor)、芦苇(Phragmitesaustralis)、马唐(Digitariasanguinalis)、萎陵菜(Potentillaaiscolor)等。

2 生态修复物种的筛选

2.1 生态修复物种选择的原则

研究区属亚热带半干旱区，年降水量偏少且年内分配不均，冬春两季干旱少雨，降水主要集中在5—9月份，占全年降水量的75.8%[7]，且多以暴雨形式出现。由于研究区降水分配不均，水热矛盾突出，植被恢复极为困难，因此选择生态修复植物时要坚持适地适树原则，以乡土树种为主，引进外来树种为辅。所选树种应具备以下特征：

(1)树种要具有较强的固持松散土体的功能，要求深根且根系发达，最好能够穿透风化层深达基岩，以达到能初步稳定滑坡体的目的。

(2)松散岩土体表层土壤发育不良，有机质匮乏，保水保肥性能差，因此要求生态修复树种耐干旱瘠薄，能够自然更新，有利于其他植物定居。

(3)生态修复树种是先锋树种，也是植被演替的驱动物种，演替后期能够自然退出群落，对植被演替具有最佳的驱动效能。

2.2 生态修复的植物种

武都区地处秦巴山系结合部，境内山高沟深、沟壑纵横、地形复杂，气候垂直差异明显，具有亚热带、暖温带、冷温带3种气候特征。特殊的地理位置和气候条件造就了丰富的植物多样性和生态系统多样性，著名地质学家李四光誉之为“宝贝的复杂地带”[8]。据统计，白龙江上游种子植物有115科519属1 528种[9]，是我国物种多样性最为丰富的温带森林植物区系之一，这为灾后生态修复物种的选择提供了较充足的种质资源基础。

根据生态学原理，生态修复物种的选择应遵循植物种选择的基本原则，除以区内乡土植物为主、引进外来植物为辅外，还要兼顾植物种子、苗木来源和人工栽培性等实际因素。研究筛选出适宜本区滑坡体生态修复的植物种共29种，隶属于12科27属，其中乔木7种、灌木10种、草本10种、藤本2种，详见表1。

表1 白龙江流域滑坡体生态修复主要适宜植物种类

3 生态修复技术

3.1 定植时间

图1为研究区历年各月平均降水量及气温变化情况。从图1可知，研究区气温和降水具有明显的季节性规律，都呈现先增加后降低的单峰趋势：降水主要集中在5—9月份，占全年降水量的75.8%；冬春两季降水量稀少。由于冬春两季干旱少雨、蒸发量大，所以一般选择在春季造林。从4月开始随着雨季的来临，降水逐渐增加，因此造林时间宜选择在3月下旬或4月上旬。

图1 研究区历年各月平均降水量及气温变化

3.2 生态修复模式

研究区地形复杂、山高坡陡、沟壑纵横，岩石裸露、风化严重，地势高差大，根据立地条件和生态修复物种的生物学特性及生态功能，将生态修复技术措施概括为以下几种。

(1)撒播或条播。在坡度<15°、水分条件较好、土层较厚的滑坡体上进行撒播或条播种草。在雨季来临之际将草种混合好，然后择机撒播或条播。选用的草种主要是禾本科和豆科的狗牙根(Cynodondactylon)、红豆草(Onobrychisviciaefolia)等，详见表1。

(2)水平台造林。在坡度>30°、坡面较完整的滑坡体上进行水平台造林。修筑水平台可以缩短坡长、延长雨水汇流时间、减缓径流流速、减轻雨洪径流的冲刷，具有明显的减水减沙作用[10]。要求沿等高线将坡面修筑成狭窄的台阶状台面，呈反坡状。台面宽因坡度而异，一般0.8～1.0 m，台间距2～2.5 m。在水平台上定植乔木或灌木，同时在水平台上撒播草种，乔木株距2 m，灌木株距1 m。

(3)鱼鳞坑造林。在坡度20°～30°、地形破碎、难以开挖水平台的滑坡体上进行鱼鳞坑造林。鱼鳞坑拦蓄雨水效果虽较差，但在地形破碎的滑坡体上容易施工，是立地条件较差情况下造林选择的主要措施之一[11]。鱼鳞坑一般宽(横)0.8～1.5 m，长(纵)0.6～1.0 m，坑距2.0～3.0 m，呈品字形排列。挖坑时先把表土堆放在坑的上方，把底层生土堆放在坑的下方，按要求规格挖好坑后，再把熟土回填至坑内，在坑下沿用生土围成高20～25 cm的半环状土埂，在坑的上方左右两角各斜开一道小沟，以便引蓄更多的雨水。在坑内定植乔木或灌木，在坡面及坑内撒播草种，乔木的株行距为2 m×3 m，灌木的株行距为1 m×2 m。

(4)带状穴植植物篱。在滑坡体、沟头、道路及农田带状穴植植物篱。植物篱对于位于小型滑坡体、沟头及道路沿线等的不稳定坡积物具有拦挡和稳固的作用[12]，特别是在农田地埂带状穴植植物篱，能有效拦截坡面径流、减少水土流失，实现雨洪资源的就地利用，解决农田作物缺水的问题，提高作物产量。研究区植物篱植物以紫穗槐、蔷薇、山柳和香根草为主，实行带状穴植：紫穗槐带、蔷薇带和山柳带为2～3行，株行距为40 cm×30 cm，带间距为2～3 m；香根草带为4～5行，株行距为20 cm×30 cm，带间距为1m。带间种植红三叶、黑麦草等覆盖性能好、固氮改土能力强的抗旱性草种。一般在滑坡体及道路沿线种植紫穗槐，沟头和坡积物荒坡地上种植香根草，在农田地埂种植蔷薇和山柳。

4 结 语

(1)在武都区段河坝流域滑坡体生态修复中，所选择的生态修复物种既要符合适地适树原则，又要发挥其固持土体和促进群落正向演替的功能，要具有发达的根系和促进其他植物定居的作用。

(2)生态修复植物的选择是灾后生态修复的基础，根据生态修复物种选择原则，遵从生态学原理，筛选出适宜生态修复的植物29种，隶属于12科27属，其中乔木7种、灌木10种、草本10种、藤本2种，在所筛选的物种中以禾本科植物和豆科植物居多。

(3)根据立地条件和生态修复物种的生物学特性及生态功能，总结出了撒播或条播、水平台造林、鱼鳞坑造林和带状穴植植物篱等4种生态修复技术措施，应用中要因地制宜地选用。

[参考文献]

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