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摘 要:通过对黄柏塬自然保护区原采伐遗留道路对生态环境造成的影响调查,分析评估其影响形式、机制、程度,并提出具体的建设、管理与生态恢复对策,促进大熊猫栖息地生态环境的保护。
关键词:黄柏塬自然保护区;采伐遗留道路; 生态环境
中图分类号:F592 文献标识码:A
1998年陕西森工企业全部停止森林采伐,开始实施天然林保护,为了更好的保护秦岭大熊猫栖息地,实现生态系统良性循环,2006年省政府批准在原陕西省太白林业局黄柏塬林场的基础上建立陕西黄柏塬省级自然保护区。保护区位于秦岭中段南坡太白县黄柏塬镇境内,地处秦岭大熊猫分布的高密度区,同时也是连接大熊猫“兴隆岭区域种群”和“牛尾河区域种群”的重要廊道。区内生物多样性丰富,野生动植物种类繁多,其中国家Ⅰ级保护动物有大熊猫、金丝猴、羚牛、林麝等7种,国家Ⅱ级保护动物有黑熊、斑羚、鬣羚、血雉等36种,国家I、II级保护植物有红豆杉、独叶草、秦岭冷杉、大果青杄等38种。
1 保护区采伐遗留道路的现状
黄柏塬自然保护区曾是20世纪70~90年代太白林业局的主伐区,重点出材地,近30a大面积高强度的采伐为黄柏塬地区修建了大量林区采伐道路。现保护区内遗留采伐道路有32条,约160km。其中主要支线林区四级公路有3条,约40km。另外每个较大的沟系均按林区便道的标准修建了岔线,在岔线上又修建了很多临时拖拉机集材道。现岔线29条,约120km(含部分集材道)。当时一条沟内采伐任务完成后,所修便道即被废弃,也不进行任何植被恢复。1998年停伐后,除核桃坪、大箭沟实验区内2条社区支线约20km先后被当地政府改造为乡村水泥路用于生产生活,其他采伐道路均荒废,只用于保护区人员日常巡护监测。
2 采伐遗留道路对生态环境的影响
通过对保护区内采伐遗留道路的影响现地调查,以及对2条社区支线、2条主要岔线设置植物样方进行重点调查,初步掌握了采伐遗留道路的现状和对大熊猫栖息地生态环境的影响形式,系统分析评价其存在的影响机制与程度,将为今后合理规划保护区道路网络,有效促进道路生态修复打下基础。
2.1 对森林景观的影响
在景观尺度上,散布于保护区内的采伐道路作为一种带状景观,对区域景观格局和生物过程有着深远持续的影响。作为一种干扰体,原有森林景观的整体性和协调性受到破坏,森林中增添了人类现代工业化的色彩,这使路域内形成了一个人文与自然相互影响的景观生态系统。采伐道路经过的海拔落差越大,距离越短,造成的景观破坏越大,有些山体整个一面坡被道路分割为大小不一的条块,导致森林景观小斑块数量增加,这在废弃的先生沟、小南沟、荒草坪西沟等盘山便道中最明显。
2.2 对水土环境的影响
采伐道路破坏了原有的土壤结构、质地等土壤属性。保护区的森林土壤一般有30cm厚的腐殖层,正是这30cm的腐殖层维系了本地区植物的正常生长发育。由于森林采伐与道路的修建,腐殖层遭到破坏,成为完全由沙砾组成的成土母质,加之自然灾害的影响,一些道路2侧山坡水土流失严重,这根本不具备乔木植物生长的基本条件,这也是采伐道路植被恢复异常艰难的重要原因。此外由于道路施工时,一些主体工程遗留的混凝土碎块与水泥砌石,对植被恢复也很不利。
2.3 对森林植被的影响
根据调查,由于采伐道路2侧乔木树种大量采伐,保留母树不足,引起道路区域内植被覆盖度发生变化,道路两侧20~100m内植被覆盖度普遍减小15%~40%,灌丛和裸地面积比重增加15%~50%。采伐道路对森林植被影响的范围至少在30m,有些地段可以达到500m。
森林郁闭度的减少,导致了道路小气候,迫使植被群落发生变化,道路边缘太阳直射光的增强导致喜光生物种类和密度增加,使废弃采伐道路上明显形成为一种有别于周边植被的道路小生境。在保护区2000m以下,普遍出现沿道路带状蔓延的小面积次生灌丛,发生灌丛化演替的迹象。由于灌木过度生长,导致乔木幼苗幼树发育受到抑制,硬阔树种生存与更新能力下降,先锋树种华山松、红桦与软阔树种则更新能力加强;2500m以上,采伐道路上原有的巴山冷杉林多演替为桦杨林;在有大熊猫活动的秦岭箭竹区域,由于道路周边阳光充足,林下透光度高,秦岭箭竹得以充分发育。
对于正在使用的社区支线来说,道路两侧社区人为砍柴、利用,使植被长期处于演替的初级阶段,拓宽水泥硬化的道路,阻碍了植被的迁移扩散与连通性,使道路成为一种无法穿越的物理屏障。这对种群数量较小的稀有物种如红豆杉、秦岭冷杉、大果青杄影响更为显著。
由于采伐道路的阻隔使溪流与渗水无法及时排除,结果在某些道路低洼处形成了人工水潭,这改变了原始地貌与自然排水系统。原来生长在此地的植物如冷杉、油松、华山松等,由于不耐水淹而死亡,而一些耐湿植物如柳、木贼、蕨类等开始在积水周边定居;相反,某些道路周边由于得不到水源的及时补充,原有的乔木树种消失,耐旱树种开始生长,一些旱生的灌木大量繁衍。
采伐遗留道路破坏了原始植被,改变了土壤的组成和结构,使生物多样性锐减,原有生态群落的结构和功能也随之发生变化,这种脆弱的生态群落结构抵御外来干扰的能力非常弱,更容易遭受外来种的入侵。保护区是秦岭大熊猫栖息地森林生态系统保存比较完整的区域,外来危险物种一旦侵入并定居,将可能造成难以估计的损失。
2.4 对野生动物的影响
采伐遗留道路对野生动物的影响程度,主要体现道路宽度、两侧森林植被、人为活动的多少以及动物种类上。道路越宽,两侧森林植被越少、人为活动越大,对野生动物的阻隔效应越大,社区支线由于宽度大,车流多,人为干扰强,一些动物有效可利用栖息地减少,无法达到自己的领地,这已成为很多野生动物难以穿越的障碍,这迫使它们主动回避道路栖息地,如大熊猫、林麝、黑熊、斑羚等已很难在社区支线周边看见活动痕迹。对那些活动迟缓的两栖爬行类和无脊椎动物来说,阻隔效应尤为严重,而羚牛、野猪、獾等受阻隔效影响不大。核桃坪社区支线对于大熊猫栖息地来说更是一种持续的威胁,大熊猫兴隆岭局群与太白山局群交流受到影响,栖息地破碎化的程度加大。在核心区、缓冲区内废弃的道路上,由于很少有人为干扰,对大熊猫等野生动物的阻隔效应也最小,对于一些道路上已经恢复的地方,几乎阻隔效应不存在。 采伐道路作为一种特殊的区域,对一些生活在采伐道路周边的边缘物种以及其他被吸引过来的动物来说是一种死亡陷阱,某些动物容易受道路上食物的影响在废弃道路上活动而导致暴露,增加死亡几率,如在一些废弃道路上常会发现被猫科等食肉动物猎杀的鼠类、雉类、鸟类残骸。道路对于随季节迁移的野生动物来说具有吸引力,动物常会利用道路,作为迁徙路线如羚牛、斑羚、鬣羚、野猪等。
2.5 采伐遗留道路上人为活动造成的影响
保护区采伐遗留道路多位于缓冲区与核心区,道路极大的增加了人们进入大熊猫活动区域的机会,砍伐薪柴、采挖草药、采摘松果、捕猎野生动物、放牧等造成的干扰因素,使保护区管理面临巨大压力。随着当地政府生态旅游的开发,大量外来人员进入实验区,干扰正常的野生动物活动,极易导致环境问题。同时,采伐道路使城市与大熊猫栖息地联系在一起,一旦爆发传染疾病,野生动物安全将受到严重威胁。
3 采伐遗留道路的建设、管理与生态恢复对策
目前,在保护站与规划巡护哨所之间道路大多损毁,修缮与养护无资金来源,能有效利用的采伐道路明显不足,这严重制约着日常的管理与巡护监测。同时,保护区道路网缺乏系统合理规划,社区支线道路野生动物通道不足,周边人为干扰依然存在。虽然某些废弃道路上植被开始自然恢复,但仅靠森林的自然恢复能力,还远远不足。解决好保护区内原采伐遗留道路对生态环境的影响,对于促进大熊猫栖息地的保护与恢复具有十分重要的意义。
3.1 进行保护区路网规划,充分发挥采伐遗留废弃道路的效益
严格按照国家对自然保护区不同功能区的管理要求,对采伐遗留道路进行科学规划,逐步形成一个布局合理、功能多样的保护区道路网络。在规划时,应注重道路使用频率和对生态环境的影响。充分利用原有的采伐道路网,依据保护工作的不同需要,将废弃的采伐道路改建防火道、护林摩托车道、巡护监测步道,在森林面对森林火灾、森林病虫害等突发事件时能保证护林人员快速进入事发地点,避免或减少损失。
3.2 加强道路的维修与养护
保护区应加强现有社区支线与防火、巡护道路的维修养护,对于实验区内社区使用的岔线,养护工作可以结合村村通公路建设管理体制,协调当地政府与村委会,制定出可行的道路养护管理办法,逐步建立社区内采伐遗留道路长效养护体系。对于护林防火、野外巡护监测长期使用的采伐遗留道路,保护区应主动承担起养护工作,每年定期在开春、入冬前统一进行一次维修与养护,为大熊猫保护工作的开展创造条件。
3.3 构建生态廊道,加强采伐遗留道路的管理
对于人为活动较多的社区支线,应选取在没有农户居住,人为影响相对较小,道路两侧野生动物活动频繁的路段构建生态廊道,将孤立的生境斑块连接起来,使物种、群落和生态过程具有连续性,促进周边的一些小种群动物间的基因交流,降低灭绝风险。同时在道路上实行半封闭管理,设立检查登记站,设置动物通道警示牌、宣传牌,严格控制旅游人员与车流量,限制车速。对于处于缓冲区与核心区的采伐道路可予以封闭,实行封闭管理;另外,应加强监测与研究工作,及时掌握采伐遗留道路植被恢复程度与野生动物活动情况。
3.4 废弃采伐道路生态恢复措施
对于保护区来说,通行与运输需要已不重要,对已经受损的道路生态系统进行修复,恢复森林植被,才能保持原有生态系统的联通性和整体性。废弃采伐道路植被恢复与重建应遵循道路周边自然环境、森林自然更新与演替的规律,因地制宜,多种工艺并用。植被恢复可充分使用道路周边乡土野生乔木、灌木,进行移植造林,通过人工促进与天然更新加快植被恢复程度。
对于大面积废弃道路的塌方与露裸岩石,可采用垒窝填土,就地移栽的方式,先块装恢复,再全面恢复。植被恢复初期可先建立以草、灌为主,乔木为辅的植被群落,首先控制水土流失,减少废弃道路受冰雪雨水等自然灾害的影响,等恢复到一定程度后则以构建乔木树种为主,逐步建立与周边大熊猫栖息地生境相协调的目标群落。
作者简介:酒强(1980-),男,陕西陇县人,林业助理工程师,主要从事大熊猫保护工作。
关键词:黄柏塬自然保护区;采伐遗留道路; 生态环境
中图分类号:F592 文献标识码:A
1998年陕西森工企业全部停止森林采伐,开始实施天然林保护,为了更好的保护秦岭大熊猫栖息地,实现生态系统良性循环,2006年省政府批准在原陕西省太白林业局黄柏塬林场的基础上建立陕西黄柏塬省级自然保护区。保护区位于秦岭中段南坡太白县黄柏塬镇境内,地处秦岭大熊猫分布的高密度区,同时也是连接大熊猫“兴隆岭区域种群”和“牛尾河区域种群”的重要廊道。区内生物多样性丰富,野生动植物种类繁多,其中国家Ⅰ级保护动物有大熊猫、金丝猴、羚牛、林麝等7种,国家Ⅱ级保护动物有黑熊、斑羚、鬣羚、血雉等36种,国家I、II级保护植物有红豆杉、独叶草、秦岭冷杉、大果青杄等38种。
1 保护区采伐遗留道路的现状
黄柏塬自然保护区曾是20世纪70~90年代太白林业局的主伐区,重点出材地,近30a大面积高强度的采伐为黄柏塬地区修建了大量林区采伐道路。现保护区内遗留采伐道路有32条,约160km。其中主要支线林区四级公路有3条,约40km。另外每个较大的沟系均按林区便道的标准修建了岔线,在岔线上又修建了很多临时拖拉机集材道。现岔线29条,约120km(含部分集材道)。当时一条沟内采伐任务完成后,所修便道即被废弃,也不进行任何植被恢复。1998年停伐后,除核桃坪、大箭沟实验区内2条社区支线约20km先后被当地政府改造为乡村水泥路用于生产生活,其他采伐道路均荒废,只用于保护区人员日常巡护监测。
2 采伐遗留道路对生态环境的影响
通过对保护区内采伐遗留道路的影响现地调查,以及对2条社区支线、2条主要岔线设置植物样方进行重点调查,初步掌握了采伐遗留道路的现状和对大熊猫栖息地生态环境的影响形式,系统分析评价其存在的影响机制与程度,将为今后合理规划保护区道路网络,有效促进道路生态修复打下基础。
2.1 对森林景观的影响
在景观尺度上,散布于保护区内的采伐道路作为一种带状景观,对区域景观格局和生物过程有着深远持续的影响。作为一种干扰体,原有森林景观的整体性和协调性受到破坏,森林中增添了人类现代工业化的色彩,这使路域内形成了一个人文与自然相互影响的景观生态系统。采伐道路经过的海拔落差越大,距离越短,造成的景观破坏越大,有些山体整个一面坡被道路分割为大小不一的条块,导致森林景观小斑块数量增加,这在废弃的先生沟、小南沟、荒草坪西沟等盘山便道中最明显。
2.2 对水土环境的影响
采伐道路破坏了原有的土壤结构、质地等土壤属性。保护区的森林土壤一般有30cm厚的腐殖层,正是这30cm的腐殖层维系了本地区植物的正常生长发育。由于森林采伐与道路的修建,腐殖层遭到破坏,成为完全由沙砾组成的成土母质,加之自然灾害的影响,一些道路2侧山坡水土流失严重,这根本不具备乔木植物生长的基本条件,这也是采伐道路植被恢复异常艰难的重要原因。此外由于道路施工时,一些主体工程遗留的混凝土碎块与水泥砌石,对植被恢复也很不利。
2.3 对森林植被的影响
根据调查,由于采伐道路2侧乔木树种大量采伐,保留母树不足,引起道路区域内植被覆盖度发生变化,道路两侧20~100m内植被覆盖度普遍减小15%~40%,灌丛和裸地面积比重增加15%~50%。采伐道路对森林植被影响的范围至少在30m,有些地段可以达到500m。
森林郁闭度的减少,导致了道路小气候,迫使植被群落发生变化,道路边缘太阳直射光的增强导致喜光生物种类和密度增加,使废弃采伐道路上明显形成为一种有别于周边植被的道路小生境。在保护区2000m以下,普遍出现沿道路带状蔓延的小面积次生灌丛,发生灌丛化演替的迹象。由于灌木过度生长,导致乔木幼苗幼树发育受到抑制,硬阔树种生存与更新能力下降,先锋树种华山松、红桦与软阔树种则更新能力加强;2500m以上,采伐道路上原有的巴山冷杉林多演替为桦杨林;在有大熊猫活动的秦岭箭竹区域,由于道路周边阳光充足,林下透光度高,秦岭箭竹得以充分发育。
对于正在使用的社区支线来说,道路两侧社区人为砍柴、利用,使植被长期处于演替的初级阶段,拓宽水泥硬化的道路,阻碍了植被的迁移扩散与连通性,使道路成为一种无法穿越的物理屏障。这对种群数量较小的稀有物种如红豆杉、秦岭冷杉、大果青杄影响更为显著。
由于采伐道路的阻隔使溪流与渗水无法及时排除,结果在某些道路低洼处形成了人工水潭,这改变了原始地貌与自然排水系统。原来生长在此地的植物如冷杉、油松、华山松等,由于不耐水淹而死亡,而一些耐湿植物如柳、木贼、蕨类等开始在积水周边定居;相反,某些道路周边由于得不到水源的及时补充,原有的乔木树种消失,耐旱树种开始生长,一些旱生的灌木大量繁衍。
采伐遗留道路破坏了原始植被,改变了土壤的组成和结构,使生物多样性锐减,原有生态群落的结构和功能也随之发生变化,这种脆弱的生态群落结构抵御外来干扰的能力非常弱,更容易遭受外来种的入侵。保护区是秦岭大熊猫栖息地森林生态系统保存比较完整的区域,外来危险物种一旦侵入并定居,将可能造成难以估计的损失。
2.4 对野生动物的影响
采伐遗留道路对野生动物的影响程度,主要体现道路宽度、两侧森林植被、人为活动的多少以及动物种类上。道路越宽,两侧森林植被越少、人为活动越大,对野生动物的阻隔效应越大,社区支线由于宽度大,车流多,人为干扰强,一些动物有效可利用栖息地减少,无法达到自己的领地,这已成为很多野生动物难以穿越的障碍,这迫使它们主动回避道路栖息地,如大熊猫、林麝、黑熊、斑羚等已很难在社区支线周边看见活动痕迹。对那些活动迟缓的两栖爬行类和无脊椎动物来说,阻隔效应尤为严重,而羚牛、野猪、獾等受阻隔效影响不大。核桃坪社区支线对于大熊猫栖息地来说更是一种持续的威胁,大熊猫兴隆岭局群与太白山局群交流受到影响,栖息地破碎化的程度加大。在核心区、缓冲区内废弃的道路上,由于很少有人为干扰,对大熊猫等野生动物的阻隔效应也最小,对于一些道路上已经恢复的地方,几乎阻隔效应不存在。 采伐道路作为一种特殊的区域,对一些生活在采伐道路周边的边缘物种以及其他被吸引过来的动物来说是一种死亡陷阱,某些动物容易受道路上食物的影响在废弃道路上活动而导致暴露,增加死亡几率,如在一些废弃道路上常会发现被猫科等食肉动物猎杀的鼠类、雉类、鸟类残骸。道路对于随季节迁移的野生动物来说具有吸引力,动物常会利用道路,作为迁徙路线如羚牛、斑羚、鬣羚、野猪等。
2.5 采伐遗留道路上人为活动造成的影响
保护区采伐遗留道路多位于缓冲区与核心区,道路极大的增加了人们进入大熊猫活动区域的机会,砍伐薪柴、采挖草药、采摘松果、捕猎野生动物、放牧等造成的干扰因素,使保护区管理面临巨大压力。随着当地政府生态旅游的开发,大量外来人员进入实验区,干扰正常的野生动物活动,极易导致环境问题。同时,采伐道路使城市与大熊猫栖息地联系在一起,一旦爆发传染疾病,野生动物安全将受到严重威胁。
3 采伐遗留道路的建设、管理与生态恢复对策
目前,在保护站与规划巡护哨所之间道路大多损毁,修缮与养护无资金来源,能有效利用的采伐道路明显不足,这严重制约着日常的管理与巡护监测。同时,保护区道路网缺乏系统合理规划,社区支线道路野生动物通道不足,周边人为干扰依然存在。虽然某些废弃道路上植被开始自然恢复,但仅靠森林的自然恢复能力,还远远不足。解决好保护区内原采伐遗留道路对生态环境的影响,对于促进大熊猫栖息地的保护与恢复具有十分重要的意义。
3.1 进行保护区路网规划,充分发挥采伐遗留废弃道路的效益
严格按照国家对自然保护区不同功能区的管理要求,对采伐遗留道路进行科学规划,逐步形成一个布局合理、功能多样的保护区道路网络。在规划时,应注重道路使用频率和对生态环境的影响。充分利用原有的采伐道路网,依据保护工作的不同需要,将废弃的采伐道路改建防火道、护林摩托车道、巡护监测步道,在森林面对森林火灾、森林病虫害等突发事件时能保证护林人员快速进入事发地点,避免或减少损失。
3.2 加强道路的维修与养护
保护区应加强现有社区支线与防火、巡护道路的维修养护,对于实验区内社区使用的岔线,养护工作可以结合村村通公路建设管理体制,协调当地政府与村委会,制定出可行的道路养护管理办法,逐步建立社区内采伐遗留道路长效养护体系。对于护林防火、野外巡护监测长期使用的采伐遗留道路,保护区应主动承担起养护工作,每年定期在开春、入冬前统一进行一次维修与养护,为大熊猫保护工作的开展创造条件。
3.3 构建生态廊道,加强采伐遗留道路的管理
对于人为活动较多的社区支线,应选取在没有农户居住,人为影响相对较小,道路两侧野生动物活动频繁的路段构建生态廊道,将孤立的生境斑块连接起来,使物种、群落和生态过程具有连续性,促进周边的一些小种群动物间的基因交流,降低灭绝风险。同时在道路上实行半封闭管理,设立检查登记站,设置动物通道警示牌、宣传牌,严格控制旅游人员与车流量,限制车速。对于处于缓冲区与核心区的采伐道路可予以封闭,实行封闭管理;另外,应加强监测与研究工作,及时掌握采伐遗留道路植被恢复程度与野生动物活动情况。
3.4 废弃采伐道路生态恢复措施
对于保护区来说,通行与运输需要已不重要,对已经受损的道路生态系统进行修复,恢复森林植被,才能保持原有生态系统的联通性和整体性。废弃采伐道路植被恢复与重建应遵循道路周边自然环境、森林自然更新与演替的规律,因地制宜,多种工艺并用。植被恢复可充分使用道路周边乡土野生乔木、灌木,进行移植造林,通过人工促进与天然更新加快植被恢复程度。
对于大面积废弃道路的塌方与露裸岩石,可采用垒窝填土,就地移栽的方式,先块装恢复,再全面恢复。植被恢复初期可先建立以草、灌为主,乔木为辅的植被群落,首先控制水土流失,减少废弃道路受冰雪雨水等自然灾害的影响,等恢复到一定程度后则以构建乔木树种为主,逐步建立与周边大熊猫栖息地生境相协调的目标群落。
作者简介:酒强(1980-),男,陕西陇县人,林业助理工程师,主要从事大熊猫保护工作。