光板地小良建站植被恢復(fù)與生態(tài)恢復(fù)

光板地小良建站植被恢復(fù)與生態(tài)恢復(fù)

1氣候變化及水土流失廣東省佛山市小良水土保持試驗站（以下簡稱小良水寶站）于1957年成立。位于廣州市茂港區(qū)小良市西南部，靠近南海。東臨1105418，北緯212749，屬溫帶北緣地區(qū)。屬熱帶季風氣候,年均氣溫23.0℃,絕對高溫37.2℃,絕對低溫3.4℃,年均降水量1467.3mm,年均相對濕度82%,年均絕對濕度24.0mpb,年均日照2186.5h,日照百分率49%,干濕季分明,熱量豐富,雨量充沛。小良水保站及其周圍地勢起伏平緩,均為海拔50m以下的沿海臺地。除谷地部分開辟為稻田發(fā)育成水稻土外,其余臺地均發(fā)育成磚紅壤土。過去由于原始森林被濫砍濫伐,水土流失嚴重,土地荒蕪,這里幾乎變成一片不毛之地,僅存村邊作為風水林的次生林,至今水保站還保留一塊“光板地”作為樣板對照。在開展植被恢復(fù)試驗之前,該地表大部分的土層已被嚴重破壞,裸露的地表被南方特有的暴雨沖刷了一個多世紀,沖走的土壤有1m多厚,年泥沙流失量為5500t/km2,土壤肥力非常低,有機質(zhì)含量僅為0.6g/kg,全氮含量0.3g/kg,造成當?shù)丨h(huán)境極其惡劣。建站時,全站共有26個山丘約310hm2,崩崗1537處,侵蝕溝207條。地表毫無滯留雨水的能力,幾天不下雨就旱,雨水一來就發(fā)生嚴重水土流失,泥沙隨雨水沖刷到附近農(nóng)田,成了“田間老虎”,水稻畝產(chǎn)只有50㎏左右,有時甚至顆粒無收。2生態(tài)恢復(fù)措施建站后,根據(jù)當時當?shù)氐膶嶋H情況,因地制宜、綜合治理,進行了長期的人工植被恢復(fù),采取工程與生物措施相結(jié)合,并開展相關(guān)的科學(xué)試驗的艱苦歷程,并在治理實踐中不斷總結(jié)經(jīng)驗,吸取教訓(xùn),探索出科學(xué)的行之有效的治理方法。1957年,9名最早進駐小良站的水土保持工作者用堵的方法,修筑攔沙壩、土谷坊、魚鱗坑和環(huán)山溝等工程措施治理水土流失,先后修建谷坊1559個,攔蓄雨水、堵?lián)跄嗌?但防治效果不理想,攔沙工程常常被雨水沖毀,治標不治本。1959年,水保站與中科院華南植物所開展科研合作,在華南植物所工程技術(shù)人員的指導(dǎo)下,水保站的干部職工在實踐中總結(jié)出要在這種惡劣環(huán)境下恢復(fù)各種生物,水是決定因素。但是沒有植被就留不住水,沒有水,樹又種不活。因此,要治理水土流失,先恢復(fù)植被,使干旱地表逐步恢復(fù)為濕潤的地表,為恢復(fù)各種植物生長創(chuàng)造有利條件。采取了以植樹造林為主,實行工程與植物措施相結(jié)合恢復(fù)植被。為選擇適宜當?shù)赝寥篮铜h(huán)境生長的樹種,經(jīng)歷了多次的選擇、引種、淘汰、再引種的過程,最后確定了馬尾松、窿緣桉和臺灣相思等一批耐旱、耐瘠的先鋒樹種作為種植的主要樹種。有了好的樹種,還要有科學(xué)的栽培方法,開始的時候因急于求成,用傳統(tǒng)的一鋤種一株樹苗的方法,結(jié)果樹苗全部死光。原因是這里的表土有機質(zhì)含量極低,只有0.6g/kg,土壤板結(jié),土壤中幾乎沒有毛細管和間隙,雨水不能滲入地下,地下的水分也不能輸送到地表上,40㎝深的土壤含水量只有8%～9%,用一鋤法植樹,樹苗很難成活。找出原因后,改一鋤法為挖長、寬各40㎝,深60㎝的大坑和長20～30m,寬、深各60㎝的等高溝,并根據(jù)不同地形和樹種采取不同的造林方式:種植窿緣桉用分床育苗,留床成林的方法;種植檸檬桉則用營養(yǎng)杯育苗造林;在沖刷的坡地選用半年苗齡的馬尾松造林,在梯田埂上種蒲葵和植草皮保護工程措施。在步驟上,先引種窿緣桉、馬尾松等窄葉耐旱的品種,作為第一階段的先鋒樹種,覆蓋地面,使土壤的吸水、保水性能和土壤結(jié)構(gòu)得到初步改善。然后再逐步向亞熱帶季風常綠闊葉林的高級階段過渡。采用上述措施后,樹苗的成活率達90%以上。到1965年,300多hm2荒山已長滿窿緣桉、木麻黃、馬尾松和竹子。1965年以后,又種植了荔枝、楊桃、香蕉、胡椒、蒲葵等經(jīng)濟林。經(jīng)過多年植樹造林和生態(tài)恢復(fù),現(xiàn)在已在光禿的沿海臺地上恢復(fù)起一片蔥綠的熱帶人工生態(tài)林。1975年小良水保站開始人工引種闊葉混交林,包括沙欏、大葉相思、麻櫟、白木香、花梨、鐵刀木、白格、黑格、新銀合歡、雞藤、多果欖仁、山毛豆、黃梔子、麻楝、尖雞、益智等300多種樹種,現(xiàn)形成喬、灌、草多層次的森林生態(tài)系統(tǒng)。3水土流失的預(yù)防和利用3.1植被侵蝕情況小良水保站300多hm2的光禿禿侵蝕地經(jīng)過幾十年的治理,現(xiàn)在已變成一片綠色熱帶人工生態(tài)林,水土流失從根本上得到治理,生態(tài)環(huán)境進一步改善。如從我站幾十年的觀測數(shù)據(jù)分析:光板地年均侵蝕量為5500t/km2,桉林為890t/km2,現(xiàn)在混交林年侵蝕量為零。治理前的光板地侵蝕量是桉林地的6倍多,而治理后的混交林為零侵蝕。從這3個不同植被樣地的侵蝕比較可以看出混交林基本無侵蝕,水土保持效果最好。1981～1984年,廣東省昆蟲研究所在小良水保站調(diào)查研究表明,在小良水保站這幾千林地范圍估計有動物400多種,其中已捕獲到各類動物標本有兩棲類8種、爬行類9種、鳥類74種、獸類9種、昆蟲221種。治理前連植物都無法生存,治理后成為綠樹成蔭、鳥語花香的人工生態(tài)森林和市民休閑的好去處。3.2小良水保站及區(qū)域水土保持示范區(qū)1959年,小良水保站與中國科學(xué)院華南植物研究所合作,建立了小良熱帶森林生態(tài)系統(tǒng)定位研究站,以工程措施和生物措施開展水土流失治理,特別強調(diào)“植被改造自然”的方法。在治理過程中,逐步形成了以生態(tài)學(xué)為主,利用地理學(xué)、植物學(xué)、氣象學(xué)、水文學(xué)等多學(xué)科手段,系統(tǒng)地開展沿海極度退化生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)研究,積累了大量的科學(xué)資料,成為我國最早開展生態(tài)學(xué)研究的機構(gòu)。經(jīng)過幾十年的治理和植被恢復(fù),建立起多種類型的人工森林群落樣板,為當?shù)厮亮魇е卫?、桉樹豐產(chǎn)經(jīng)營及管理、復(fù)合農(nóng)林業(yè)、生態(tài)公益林建設(shè)等提供了具開創(chuàng)性的示范樣板,帶動了鄰近地區(qū)大面積退化土地的生態(tài)恢復(fù),成為全國水土流失治理的典范。80年代后期,小良水保站成為中-德合作研究的重要基地之一,此期間,小良作為生態(tài)恢復(fù)的成功范例,其研究成果在聯(lián)合國教科文組織系列展出,引起了國際同行的廣泛關(guān)注。作為小良水保站研究工作的重大科研成果—《廣東熱帶沿海侵蝕地的植被恢復(fù)途徑及其效應(yīng)》項目獲1986年中國科學(xué)院科技進步一等獎,1989年國家科技進步二等獎?！稛釒啛釒嘶鷳B(tài)系統(tǒng)的植被恢復(fù)生態(tài)學(xué)研究》獲1999年中國科學(xué)院科技進步一等獎。1984年被國家水利部授予“全國水土保持先進單位”的光榮稱號,1985及1991年被廣東省人民政府評為先進單位,2000年被廣東省水利廳評為科教工作先進單位,2001年再次被國家水利部授予“全國水土保持先進集體”的光榮稱號。2004年被國家水利部命名為“全國水土保持生態(tài)園示范區(qū)”和“國家水利風景區(qū)”。2004年被廣東省科學(xué)技術(shù)廳等五個部門命名“廣東省青少年科技教育基地”、2006年5月被廣東省科學(xué)技術(shù)協(xié)會列入“廣東省科普教育基地”,2007年被國家水利部命名為“全國水土保持科技示范園區(qū)”。自1977年以來,共接待來自世界五大洲,包括聯(lián)合國教科文組織在內(nèi)的69個國家和地區(qū)的專家、學(xué)者和政府官員206人次來我站訪問、考察、講學(xué)和科研合作。專家們認為:“地球上所在北回歸線與赤道之間多數(shù)地區(qū)都是由熱帶季雨林被人為破壞后演變?yōu)樯衬?唯獨中國小良同屬這一地區(qū),卻人為地把接近沙漠化的不毛之地變成為森林,這個改造大自然的典型對探索森林與沙漠的相互演變關(guān)系具有重要的科研價值”。此外,近10年還接待了青少年學(xué)生50萬人次到此接受水?？破战逃?。3.3桉林年—經(jīng)濟效益經(jīng)過半個世紀的治理和試驗,附近農(nóng)田水稻由原來的年畝產(chǎn)40～70㎏提高到600～700㎏,被侵蝕的不毛之地由原來的無任何收入到現(xiàn)在果林年畝產(chǎn)值1000～1200元,桉林年畝產(chǎn)值600～800元。4水土流失防范工作4.1現(xiàn)在新的開發(fā)性水土流失逐步代替?zhèn)鹘y(tǒng)的水土流失,治理水土流失面臨新的挑戰(zhàn)。4.2小良水保站是一個老的水土保持科研與推廣單位,資金相對不足,各項科研設(shè)施老化落后,急需更新。4.3科研人才力量不足。5未來水土流失管理的研究5.1建立檔案數(shù)據(jù)庫,完善監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)確保水土流失監(jiān)測機構(gòu)、人員和經(jīng)費到位,增強水土流失監(jiān)測管理機構(gòu)履行職責能力。加強區(qū)內(nèi)水土流失調(diào)查和監(jiān)測,建立檔案和數(shù)據(jù)庫,完善水土流失監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)建設(shè),不斷提高監(jiān)測工作水平,實現(xiàn)對粵西地區(qū)水土流失及其防治提供及時、準確的監(jiān)測與預(yù)報,為廣東省水土保持生態(tài)建設(shè)決策提供科學(xué)依據(jù)。5.2科技含量和技術(shù)服務(wù)質(zhì)量加強科研基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、科研人才培養(yǎng)和技術(shù)推廣工作,提高治理水土流失質(zhì)量、水土保持科技含量和技術(shù)服務(wù)水平。借助與中國科學(xué)院華南植物研究所長期合作關(guān)系,推動科研工作的深入開展,同時,利用小良水保站的社會知名度和華南植物研究所在國內(nèi)外水土保持生態(tài)學(xué)領(lǐng)域的影響力,吸引更多科技專家來站開展科學(xué)研