优化组合生态系统构建

　　第四章 优化组合生态系统构建
　　
　　4.1 核心造林示范区整体布局
　　
　　就试验示范区小流域的现状而言，河谷两侧山地阴坡植被生长状况良好，主要发育着森林和高寒灌丛植被类型；阳坡及丘陵顶部主要发育着草原植被类型，由于干旱缺水而不适宜造林；河西河的河谷滩地虽有少量斑块状疏林与河谷灌丛植被类型分布，但也是小流域范围内水土流失较为严重的区域。如果将河谷滩地作为造林核心示范区，虽然存在相对较大的造林难度，但成功造林后可以起到有效减缓季节性盛水期河水对河谷滩地的冲刷破坏、降低小流域水土流失程度、明显改善小流域整体生态环境质量等方面的作用。据此，在小流域内河西河西侧的河谷滩地上布局了包括 3 个不同群落结构类型林地生态系统的核心造林示范区（图 2），合计面积为 603 亩（折合为 40.2hm2）。【1】

　　
　　生态景观林类型中设置小区试验建植紫果云杉和多种丁香品种，以期增加该类型的预期景观效果，小区试验方式见表 2.【2】

　　
　　4.2 生态景观林构建
　　
　　该林地生态系统主要定位于提升其群落的美化观感效果和实际景观效应，成林后多彩的美丽景观，预期为小流域今后的生态旅游起到一定的促进作用。

　　4.2.1 研究方案
　　
　　主要由青海云杉（Picea crasiffolia）和金露梅（Potentilla fruticosa）作为主要组成种类，布局于核心造林示范区的中部（图 2），采用交叉搭配混栽的整体格局进行建植（图 3），栽植面积为 235.5 亩（折合约 15.7hm2）。【3】

　　为进一步提升生态景观林的实际景观效果，同时探索为祁连山地区后续生态景观林的构建提供更多可选物种，在生态景观林中引入栽植了一些丁香和榆叶梅（图 4）。【4】

　　
　　4.2.2 数据监测==采用样地法进行相应数据的监测。在生态景观林的栽植范围内分别设置了4个样地，每个样地面积为 10×10m2,分别记录每个样地内每个青海云杉、金露梅、多种丁香、榆叶梅植株的下列参数：

　　生存状态：指移栽植株的存亡状况。

　　树高：指观测植株最高点距离地面的垂直距离（单位：cm）。

　　长轴：指树冠层平行于地面的最大平面直线距离（单位：cm）。

　　短轴：指树冠层平行于地面的最小平面直线距离（单位：cm）。

　　生长量：指植株幼枝中当年顶端伸展的最大长度（单位：cm）。

　　为保证获取数据的可比性，最初选定样地被列为固定观测样地。2012~2014 年间，逐年对设定样地进行了数据收集。采用算术平均法，分别对样地内不同物种所有植株的检测数据进行汇总整理，取相应物种的参数平均值作为样地内该物种的参数指标值。

　　4.2.3 研究结果
　　
　　通过实施，成功构建以青海云杉为乔木物种、金露梅为灌木物种的生态景观林，在试验示范区的核心造林区中部建设生态景观林 1 处，面积为 235.5 亩（折合约 15.7hm2）。

　　3 年来持续对造林情况进行实地观察并设样方监测，获得了较为理想的造林效果，表明此造林模式可适用于该地区的相应生态景观林地营造。

　　4.2.3.1 青海云杉生长情况根据 2012~2014 年间青海云杉相关生长指标样方实测的整理，生态景观林中调查结果显示青海云杉的生长量从 2012 年至 2014 年都呈现增长趋势（见图 5），其中 2014年的生长量值最大。三年中 2013 年的存活率小于其他两年（见图 6）。的青海云杉植株多表现出良好的生长态势，极个别地段也存在成活率偏低的问题。【5】

　　
　　4.2.3.2 金露梅生长情况根据 2012~2014 年间样方实测金露梅相关数据的整理，生态景观林中金露梅植株的各生长指标整体表现良好，呈现出较为理想的生长态势（见图 7），说明该物种属于在试验示范区和祁连山地区造林过程中的构建适宜物种。【6】

　　
　　4.2.3.2 丁香生长情况为增强生态景观林的观赏性能，在此类生态系统中尝试性引入栽植了部分丁香（Syringa spp.）植物种类，以多种丁香混交搭配的方式进行建植，预期能够更好地提升生态景观林的色彩丰富度和整体美观度，同时为该地区林地营造和环境美化提供更多的可选物种。

　　在实施过程中，存在栽植丁香幼苗种类难以辨别种属的情况，也出现许多丁香植株在移植初期出现原株体枯梢或死亡、次年从根基部位重新萌发出新生枝条的现象。因此，未能实现对所有移植丁香植株生长情况的连续监测，也能获得移植丁香物种植株存活率的准确数据。为保证生态景观林整体监测数据的连续性和完整性，未将丁香生长情况列入前述生态景观林讨论范畴。最终，从存活植株中鉴定出 5 个种类，并将这些种类的样方（面积 10m×10m）监测数据进行了汇总整理。

　　就变化趋势而言，到 2014 年为止，仅欧丁香单株盖度明显高于 2012 年刚移栽时，3 年间呈增长趋势，而羽叶丁香、榆叶梅和丁香均呈减小趋势，小叶丁香降幅最明显（见图 9）。【7】

　　
　　在生态景观林中种植的青海云杉、金露梅、丁香等物种的生长呈良好的趋势，成活率较高。从空间角度看，青海云杉、丁香、金露梅及草地物种形成了空间上垂直方向的层次。从时间角度看，青海云杉一年四季都是绿色，金露梅在 9 月开黄花，呈现出一片金黄色的景象，不同的草地物种的开花期不同，一年四季呈不同颜色的景观。

　　4.3 生态防护林构建
　　
　　4.3.1 研究方案
　　
　　由青海云杉（Picea crasiffolia）单一树种组成，在示范区中部的南、北 2 端各建植1 条由 10 行青海云杉组成的生态防护林带，采用平行排列的常见防护林格局进行建植（图 10），合计建植面积为 7.3 亩（折合约 0.48hm2）。【8】

　　
　　4.3.2 数据监测
　　
　　生态防护林的数据监测同 4.2.2 中相同。

　　4.3.3 研究结果
　　
　　通过实施，成功构建以青海云杉为主体乔木物种的生态防护林，在试验示范区造林核心区的南、北两侧各建立生态防护林带 1 条，合计造林面积为 7.3 亩（折合约 0.48hm2）。

　　根据 2012~2014 年间样方检测数据的整理，防护林中调查结果显示 2012 年至 2014年青海云杉的生长以树高和冠幅呈增长趋势（见图 11），而且成活率为 100%.进而表明此类型的造林模式可适用于该地区的相应林地营造。【9】

　　
　　生态防护林中的青海云杉成活率达到 100%,呈带状种植，不仅为整个核心造林示范区增添了景观效果，而且还起到良好的防风固沙效果。

　　4.4 生态经济林构建==该林地生态系统主要偏重于提升林地生态系统的经济产出作用，以青海云杉构建林地生态系统的主体框架，沙棘进入挂果后的浆果产出将形成相应的经济收益，进而提高此类生态系统的经济效益潜能。

　　4.4.1 研究方案
　　
　　主要由青海云杉（Picea crasiffolia）和沙棘（Hippophae rhamnoides subsp. sinensis）作为主要组成种类，在造林核心示范区的南、北两侧分别布设了 2 个生态经济林小区，采用交叉搭配混栽的整体格局进行建植（图12），合计面积为360.2亩（折合约24.01hm2）。【10】

　　
　　为进一步提升生态经济林的潜在经济产能和经济效益，通过资源生态抚育方式将部分药用植物和经济植物资源种类引进此生态系统类型，作为生态经济林的组成成分。在结合适宜生境、选择可能适生资源物种的基础上，利用采集到优良种子或种苗，散布于生态经济林中的适宜地段，使其实现繁殖并在自然状态下生长发育，最终成为生态经济林的重要组成部分。

　　4.4.2 数据监测
　　
　　生态经济林中的数据监测方法与 4.2.2 中相同。

　　4.4.3 研究结果
　　
　　4.4.3.1 生态经济林中青海云杉调查情况

　　经济林中调查结果显示 2012 年至 2014 年青海云杉的生长以树高、冠幅、生长量同样呈增长趋势（见图 13），但有少量的青海云杉死亡，且 2014 年的死亡量最多，2013年仅次于 2014 年，2012 年的死亡量最少（见图 14），因此青海云杉在这三年中的存活率呈递减趋势。【11】

　　
　　4.4.3.2 生态经济林中沙棘调查情况

　　经济林中的沙棘的生长以树高、冠幅、生长量 2013 年的生长比 2012 年和 2014 年较好（见图 15），这三年中经济林中沙棘的存活率都较高，达到 94%~96%（见图 16）。生态经济林中种植的青海云杉和沙棘长势良好，存活率也较高。说明在祁连山的生态条件下，适合青海云杉和沙棘的生长。并且青海云杉和沙棘增添了景观效果，带来了经济效益。