李志鵬 李熙麟
摘要:對(duì)貴陽(yáng)市石灰?guī)r山的類(lèi)型、土壤、植被及人工造林等方面進(jìn)行了調(diào)查,分析了收集的有關(guān)地質(zhì)、地貌、巖石、土壤、植被等方面的資料,提出了貴陽(yáng)市石灰?guī)r山的造林綠化技術(shù)和實(shí)施方式。
關(guān)鍵詞:石灰?guī)r;山地;綠化造林;探討;貴陽(yáng)市
中圖分類(lèi)號(hào):$78.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-9944(2019)19-0118-03
1引言
我國(guó)碳酸鹽類(lèi)巖石面積廣大,特別是貴州地區(qū)自震旦紀(jì)至三迭紀(jì)地史期間,因地質(zhì)內(nèi)營(yíng)力作用,地殼垂直升降造陸運(yùn)動(dòng),前后歷經(jīng)兩套較為連續(xù)的大規(guī)模的海浸海退,致使石灰?guī)r層垂直沉積厚度達(dá)90%,水平分布占70%~80%。貴陽(yáng)市地處貴州中部,由于石灰?guī)r受到貴州溫暖多雨氣候的影響,嚴(yán)重的風(fēng)化、溶蝕、人為活動(dòng)等因素,造成水土大量流失,致使土層淺薄,植被稀少,蓄水不易,常處于干旱狀態(tài),石漠化程度嚴(yán)重。為此,綠化貴陽(yáng)市大面積的石灰?guī)r山,發(fā)揮森林的調(diào)節(jié)氣候,涵養(yǎng)水源,凈化空氣,美化人民的生活環(huán)境,保護(hù)人民身體健康的巨大作用,有很重要的意義。
2貴陽(yáng)市自然概況及石灰?guī)r山地貌特征
貴陽(yáng)市地處黔中地區(qū),屬于亞熱帶氣候區(qū),位于北緯26°~27°,東經(jīng)106°~107°之間,海拔在1000~1200m左右,相對(duì)高差1000~500m,年平均氣溫15.3℃,年平均降雨量1162.5mm,主要集中在4~9月份,占全年降雨量的86%,相對(duì)濕度達(dá)80%,干濕季不明顯,氣候溫度濕潤(rùn)。
貴陽(yáng)市的石灰?guī)r發(fā)育形成于震旦紀(jì)至三迭紀(jì)之間,以三迭紀(jì)形成的石灰?guī)r為主,伴有少量在三迭紀(jì)末期海水退后侏羅紀(jì)陸相沉積的砂巖與砂頁(yè)巖。貴州地貌受燕山期皺褶造山運(yùn)動(dòng)和喜馬拉雅的大規(guī)模隆起運(yùn)動(dòng)的影響,使貴州的地形由西北向東南呈階梯式逐漸傾斜。貴陽(yáng)市地形亦受其影響,山脈呈南北走向,北高南低,由北向南逐漸傾斜,由于受到強(qiáng)烈皺褶影響,使巖層出現(xiàn)不同角度的向斜和背斜,垂直節(jié)理不太發(fā)育,形成單面山和豬背山,地面破碎,形成大型的溶蝕洼地,周?chē)襟w逐步后退,山坡陡峭,底部平坦,在接近于附近的排水基面,有沖積層覆蓋,其中有峰林和孤峰分布,綜上所述,貴陽(yáng)市的石灰?guī)r山地屬于水平流動(dòng)巖溶和巖溶發(fā)育中期后一階段的巖溶地地貌。
3貴陽(yáng)市的石灰?guī)r山類(lèi)型
從地質(zhì)、巖石、礦床學(xué)等學(xué)科角度出發(fā),貴州石灰?guī)r顯然沉積于不同地質(zhì)時(shí)期,從土壤等的研究范圍,分析石灰?guī)r的礦物成份和所含雜質(zhì),收及露頭之后的風(fēng)化成土過(guò)程和特性,可將貴陽(yáng)市石灰?guī)r層分為以下幾類(lèi)型。
3.1純質(zhì)石灰?guī)r
巖石主要由方解石礦物組成,CaCO3成份至少在80%以上,野外極易鑒定,遇鹽酸后,強(qiáng)烈地發(fā)生大量泡沫,并有吱吱響聲發(fā)出,此類(lèi)巖層按照層理發(fā)育情況又可分為厚層和薄層兩個(gè)亞類(lèi)。
3.1.1純質(zhì)厚層石灰?guī)r
層理明顯,厚度過(guò)大亦向有不明顯者,每層厚度至少在10cm以上,最厚達(dá)超3m,結(jié)構(gòu)致密,質(zhì)硬,有斷裂但節(jié)理不發(fā)育,一般常呈青灰色,淺灰色,故稱為“青石”,受鐵質(zhì)污染后出現(xiàn)淺紅色,露頭后常發(fā)育為嶙峋狀態(tài)的石芽、石溝,構(gòu)成圓錐形和寶塔形尖山,或呈峰叢狀態(tài),常在地下形成溶凋。如黔靈山、東山、阿哈湖濕地公園等地。
3.1.2純質(zhì)薄層灰?guī)r
系淺海沉積,層理極為明顯,每層厚度罕有超過(guò)10cm,最小平均只有0.4cm,且每層厚度大致相等,質(zhì)硬,結(jié)構(gòu)致密,有斷裂,但節(jié)理極不發(fā)育,一般呈青灰色,多數(shù)呈水平層位,每構(gòu)成具有明顯階梯式的小臺(tái)地,無(wú)石芽,石溝發(fā)育,此類(lèi)巖層分布在花溪水庫(kù),石板哨,清鎮(zhèn)小河等地,常利用代替屋瓦或鋪置地面。
3.2燧質(zhì)石灰?guī)r
即在石灰?guī)r中間含有一定比例的燧石結(jié)構(gòu)和石英砂粒,質(zhì)地堅(jiān)硬,難于風(fēng)化,風(fēng)化后呈粉砂狀,并夾雜有大量大小不等的燧石角礫,常稱為“火石砂”,這類(lèi)巖石常在純質(zhì)灰?guī)r中上部出現(xiàn),呈插花狀分布,在貴陽(yáng)分布面積小,在黔靈山后山,茶店登高坡,周家山及圖云關(guān)一帶有少量分布。
3.3鎂質(zhì)石灰?guī)r
巖石中除含有CaCO2成份外,尚混雜各種比例不同的MgCO3鹽類(lèi),兩者常構(gòu)成CaMg(CO3)。復(fù)鹽成份。一般巖石皆呈粗粒狀結(jié)構(gòu),層理效不明顯,節(jié)理極為發(fā)育,質(zhì)軟疏松,機(jī)械破碎力大,抗風(fēng)化力極弱,風(fēng)化成土后透水性特強(qiáng),常稱為“灰包石”或“山砂”,因而露頭之后風(fēng)化剝蝕出作用極為強(qiáng)烈,無(wú)一般喀斯特形態(tài),分布地區(qū)多形成常態(tài)山地地貌的饅頭山形山丘。表面上,巖石露頭很少,利用面積可觀,但實(shí)際上除山麓外,山頂山坡殘存的土壤極為淺薄,同時(shí)因此類(lèi)巖石節(jié)理極為發(fā)育,巖石風(fēng)化后粗砂細(xì)砂粒居多,透性既強(qiáng),保水不易,周期性季節(jié)干旱極為突出,一旦原生植被破壞后極難恢復(fù),特別是喬木難于生存。多為極度耐旱的禾木草和灌木稀疏覆蓋。因此,此類(lèi)巖石山是最難改造的類(lèi)型,在貴陽(yáng)市分布較廣,以永樂(lè)鄉(xiāng)為代表。
3.4泥質(zhì)石灰?guī)r
巖中除含有50%以上的CaCO3成份外,尚夾雜有各種不同比例的粘土成份,層理明顯,節(jié)理發(fā)育,質(zhì)軟,易于風(fēng)化成土存土面積大,并有斷續(xù)的小斜破和臺(tái)地,山背呈渾圓狀態(tài),如三橋、馬王廟、花溪洛平一帶層此類(lèi)型,立地條件好,植被易于恢復(fù)。
4貴陽(yáng)市石灰?guī)r山的土壤類(lèi)型及植被類(lèi)型
4.1石灰山土壤類(lèi)型
貴陽(yáng)市石灰?guī)r雖然沉積于不同時(shí)期,但其發(fā)生土壤的性質(zhì)和發(fā)育與地質(zhì)年代無(wú)關(guān)。而深受母巖及母質(zhì)的影響,故貴陽(yáng)市石灰?guī)r山的土壤類(lèi)型基本可分為兩類(lèi):
4.1.1黑色粘質(zhì)石灰土
又稱為“石卡拉土”、“黑泥巴”。多發(fā)育于純質(zhì)和泥質(zhì)石灰?guī)r,一般分布零星,多存于巖石縫隙間,呈斷續(xù)的小塊狀,小臺(tái)地狀,顯含有大量腐殖質(zhì),肥力高,但因鈄破陡峭沖刷嚴(yán)重,因而土壤容量因素較差,土層厚度一般在50cm以下,除坡麓外罕見(jiàn)有1m以上的土層,土壤大多呈中性至微堿性反應(yīng),pH值為6.5~7.5,土壤被鹽基所飽和,在碳酸鹽不斷補(bǔ)給下,可形成石灰結(jié)核,土壤有機(jī)質(zhì)在分解過(guò)程中常與鈣膠體凝聚,形成良好的核狀團(tuán)粒結(jié)構(gòu)。
4.1.2薄層砂質(zhì)黑色石灰土
本土壤為鎂質(zhì)石灰?guī)r母質(zhì)發(fā)育而成,俗稱“灰泡土”。此類(lèi)成土母巖中含有碳酸鈣和碳酸鎂成份,二者物理,化學(xué)性質(zhì)差異較大,因此在水化和碳酸化作用下,極易引起巖層解體,極易風(fēng)化,造成土壤中砂性重,透性大,沖刷強(qiáng),一般土層淺薄,約20~40cm,腐殖質(zhì)層不厚,pH值7~7.5,周期性干旱突出,乍看起來(lái)巖石露頭很少,利用面積可觀,實(shí)際山坡上殘存土壤極為淺薄,一旦原生植被遭到破壞,極難恢復(fù),尤其是喬木難于生存。
4.2貴陽(yáng)市石灰?guī)r山植被類(lèi)型
貴陽(yáng)市的植被為中亞熱帶常綠闊葉,石灰?guī)r山植被屬于山地高原青杠櫟,小葉櫧,甜櫧和光皮樺,響葉楊,馬尾松植被類(lèi)型。在遭到破壞后,形成禾本草和藤刺灌叢,因而貴陽(yáng)市原有的植被類(lèi)型如下。
4.2.1禾本草草坡植被類(lèi)型
該類(lèi)型是森林植被破壞后燒山過(guò)度放牧以至于造成水土流失嚴(yán)重,耐旱的禾本草得以侵占的結(jié)果。植物群落為扭黃茅草裙落。向有稀疏的萌生月月青、化香、火棘、小葉鼠李等矮灌叢。
4.2.2灌叢草坡植被物群落
灌叢草坡是在森林植被破壞后,由殘存灌木和萌生喬木及侵入灌木和禾本草但成。為禾本草草坡向疏林灌叢的過(guò)渡階段。有月月青一扭黃茅群落;化香一月月青一扭黃茅群落;月月青一化香一束草裙落。
4.2.3殘存林片群落
該群落是由人力保護(hù)存留下來(lái)的原始次生林,或由灌叢草坡逐漸恢復(fù)的疏林灌叢。但已具備森林外貌和森林環(huán)境,多數(shù)分布在村莊附近和名勝古剎及風(fēng)景區(qū)。由常綠到落葉,針葉到闊葉樹(shù)種應(yīng)有盡有。有欏木一南天竺一蘭革群落;卵葉鵝耳櫪一烏藥一芒群落;麻櫟一臘梅一麥冬群落;卵葉鵝耳櫪一香葉樹(shù)一牛毛草裙落;青杠櫟一鹽膚木一芒群落;馬尾松一化香一芒群落。
5貴陽(yáng)市石灰?guī)r山植被演替過(guò)程
在漫長(zhǎng)的歷史進(jìn)程中,貴陽(yáng)市石灰?guī)r山上原有的森林植被在人為活動(dòng)的干與下,如采伐、采樵、山火等經(jīng)營(yíng)活動(dòng)下變?yōu)楹棠静萜轮脖?,灌叢禾本草草坡植被和殘存林片植被,如繼續(xù)遭到破壞,既轉(zhuǎn)變?yōu)榛哪菰A段。如停止破壞,通過(guò)人為的干與,則可演替為森林植被(圖1)。
6貴陽(yáng)市石灰?guī)r山的植被恢復(fù)方式
綜前所述,要恢復(fù)貴陽(yáng)市的石灰?guī)r山的森林植被,應(yīng)先搞清楚石灰?guī)r山的巖石類(lèi)型,所形成的土壤類(lèi)型和植被類(lèi)型,從中找出有規(guī)律性的,科學(xué)的植被恢復(fù)技術(shù)。通過(guò)摸清石灰?guī)r山的巖石類(lèi)型,土壤類(lèi)型和植被類(lèi)型,結(jié)合貴陽(yáng)市40年來(lái)的綠化造林經(jīng)驗(yàn)。貴陽(yáng)市石灰?guī)r山植被恢復(fù)的主要措施有3點(diǎn),如下。
6.1以造為主。造、封、管相結(jié)合的經(jīng)營(yíng)措施
(1)人工造林。能將石灰?guī)r山由禾木草坡或萌生灌叢植被類(lèi)型直接演替成森林植被,具有演替速度快,質(zhì)量高,能在人為安排下形成適宜于人們所需要的各種森林類(lèi)型,是恢復(fù)石灰?guī)r山植被的一個(gè)迅速,有效的措施。
(2)封山育林。對(duì)于一些還不能即時(shí)改造的萌生灌叢植被進(jìn)行封山育林,使其植被不再遭到破壞,便于保持水土,提高土壤的保水能力,積累大量腐殖質(zhì),保持土層厚度和土壤肥力,形成一個(gè)適宜于喬木樹(shù)種生長(zhǎng)的生態(tài)環(huán)境利于萌生灌叢植被迅速向森林植被演替。
(3)加強(qiáng)管理。造林后立即進(jìn)行封山育林,禁止人畜進(jìn)入破壞林地;砍伐防火線;嚴(yán)防山林火災(zāi)。
6.2石灰?guī)r山要采用魚(yú)鱗坑和保留植被的塊狀整地方式
(1)石灰?guī)r山造林應(yīng)采取以魚(yú)鱗坑為主的塊狀整地方式。為了整齊美觀,應(yīng)順山從上向下成行,以一公尺左右的株行距見(jiàn)縫插針地進(jìn)行魚(yú)鱗坑塊狀整地,坑的大小視土層厚薄和樹(shù)苗大小而定。一般以30cm×30cm×40cm為宜。
(2)整地時(shí)要保存石灰?guī)r山上的原生植被。因?yàn)槭規(guī)r山上的土壤有土層淺薄、疏松、水土極易流失、蓄水保肥力差,有機(jī)質(zhì)含量少的特點(diǎn),一旦原生植被遭到破壞,土壤裸露就給水土流失創(chuàng)造條件,遇到下雨,就會(huì)使土壤大量流失,土表腐殖質(zhì)隨即沖走,造成土層更加淺薄,肥力流失;天氣晴朗、烈日當(dāng)空、土溫增加、即加快土壤中水分的蒸發(fā)量,造成嚴(yán)重的干旱;同時(shí)地溫增高,又容易造成樹(shù)苗的日灼危害,甚至使樹(shù)苗死亡。所以保存原生植被,制止水土流失,保持土壤養(yǎng)分、提高土壤含水量,增大林地上空的空氣濕度,降低蒸騰作用,夏季能降低土溫,減少日灼危害,冬季能增高土溫,減免凍害。
6.3選擇適宜造林樹(shù)種
選擇適宜于石灰?guī)r山上生長(zhǎng)的,能達(dá)到綠化、美化,既有生態(tài)效益,又有經(jīng)濟(jì)效益的樹(shù)種。
(1)忍耐土壤周期干旱和熱量變幅懸殊能力特強(qiáng),具體說(shuō),在幼苗期間,既能在土壤潮濕期間生長(zhǎng),亦能抵抗土壤短期干旱的影響,也能在夏季炎熱天氣,日夜溫差較大的條件下不致受到灼傷或死亡。
(2)要求根系特別發(fā)達(dá),主根既能向深處下扎更為重要的是側(cè)根、支根向水平方向發(fā)展能力強(qiáng),即穿竄巖石隙縫間的趨水趨肥性顯著,不致因土壤容量因素不良而限制了水分和養(yǎng)份的吸收能力,并且也有利于固著土壤,保持水分、減少?zèng)_刷和流失。
(3)成活容易,生長(zhǎng)迅速,能短期郁閉成林。因此,要求被選樹(shù)種具有速生且樹(shù)冠開(kāi)展的特性。
(4)最好具有萌芽更新能力。
(5)適宜于中性偏堿性和喜鈣質(zhì)土壤生長(zhǎng)的樹(shù)種。
7石灰?guī)r山造林育苗和樹(shù)種配置方式
7.1育苗方式
石灰?guī)r山造林的樹(shù)苗應(yīng)采用容器育苗,既能提高造林成活率,又能促進(jìn)早日郁閉成林,對(duì)刺槐、女貞等樹(shù)種可采用二、三年生大苗上山造林,也能加快郁閉成林。
7.2石灰?guī)r山的樹(shù)種配置
采用針葉、常綠闊葉樹(shù)和落葉闊葉樹(shù)配搭混交方式造林,這樣配置,可使春、夏、秋、冬四季常綠,各色鮮花盛開(kāi)于萬(wàn)綠叢中,顯得更加絢麗多彩,使人清新悅目。產(chǎn)生良好的生態(tài)環(huán)境效果。
8結(jié)語(yǔ)
通過(guò)幾十年來(lái)的努力,貴陽(yáng)市在石灰?guī)r山造林工作中取得的了優(yōu)異成績(jī),全市森林覆蓋率達(dá)到52%,實(shí)現(xiàn)森林面積,森林蓄積,森林覆蓋率三同步增長(zhǎng)。同時(shí)也獲得了“全國(guó)綠化模范城市”,“國(guó)家森林城市”和“園林城市”等一系列光榮稱號(hào),為貴陽(yáng)市建設(shè)成“國(guó)家生態(tài)文明城市”奠定了良好的基礎(chǔ)。