贵阳市石灰岩山地绿化造林探讨

2019-11-26 11:57李志鹏李熙麟
绿色科技 2019年19期
关键词:石灰岩山地贵阳市

李志鹏 李熙麟

摘要:对贵阳市石灰岩山的类型、土壤、植被及人工造林等方面进行了调查,分析了收集的有关地质、地貌、岩石、土壤、植被等方面的资料,提出了贵阳市石灰岩山的造林绿化技术和实施方式。

关键词:石灰岩;山地;绿化造林;探讨;贵阳市

中图分类号:$78.1 文献标识码:A 文章编号:1674-9944(2019)19-0118-03

1引言

我国碳酸盐类岩石面积广大,特别是贵州地区自震旦纪至三迭纪地史期间,因地质内营力作用,地壳垂直升降造陆运动,前后历经两套较为连续的大规模的海浸海退,致使石灰岩层垂直沉积厚度达90%,水平分布占70%~80%。贵阳市地处贵州中部,由于石灰岩受到贵州温暖多雨气候的影响,严重的风化、溶蚀、人为活动等因素,造成水土大量流失,致使土层浅薄,植被稀少,蓄水不易,常处于干旱状态,石漠化程度严重。为此,绿化贵阳市大面积的石灰岩山,发挥森林的调节气候,涵养水源,净化空气,美化人民的生活环境,保护人民身体健康的巨大作用,有很重要的意义。

2贵阳市自然概况及石灰岩山地貌特征

贵阳市地处黔中地区,属于亚热带气候区,位于北纬26°~27°,东经106°~107°之间,海拔在1000~1200m左右,相对高差1000~500m,年平均气温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%,相对湿度达80%,干湿季不明显,气候温度湿润。

贵阳市的石灰岩发育形成于震旦纪至三迭纪之间,以三迭纪形成的石灰岩为主,伴有少量在三迭纪末期海水退后侏罗纪陆相沉积的砂岩与砂页岩。贵州地貌受燕山期皱褶造山运动和喜马拉雅的大规模隆起运动的影响,使贵州的地形由西北向东南呈阶梯式逐渐倾斜。贵阳市地形亦受其影响,山脉呈南北走向,北高南低,由北向南逐渐倾斜,由于受到强烈皱褶影响,使岩层出现不同角度的向斜和背斜,垂直节理不太发育,形成单面山和猪背山,地面破碎,形成大型的溶蚀洼地,周围山体逐步后退,山坡陡峭,底部平坦,在接近于附近的排水基面,有冲积层覆盖,其中有峰林和孤峰分布,综上所述,贵阳市的石灰岩山地属于水平流动岩溶和岩溶发育中期后一阶段的岩溶地地貌。

3贵阳市的石灰岩山类型

从地质、岩石、矿床学等学科角度出发,贵州石灰岩显然沉积于不同地质时期,从土壤等的研究范围,分析石灰岩的矿物成份和所含杂质,收及露头之后的风化成土过程和特性,可将贵阳市石灰岩层分为以下几类型。

3.1纯质石灰岩

岩石主要由方解石矿物组成,CaCO3成份至少在80%以上,野外极易鉴定,遇盐酸后,强烈地发生大量泡沫,并有吱吱响声发出,此类岩层按照层理发育情况又可分为厚层和薄层两个亚类。

3.1.1纯质厚层石灰岩

层理明显,厚度过大亦向有不明显者,每层厚度至少在10cm以上,最厚达超3m,结构致密,质硬,有断裂但节理不发育,一般常呈青灰色,浅灰色,故称为“青石”,受铁质污染后出现浅红色,露头后常发育为嶙峋状态的石芽、石沟,构成圆锥形和宝塔形尖山,或呈峰丛状态,常在地下形成溶凋。如黔灵山、东山、阿哈湖湿地公园等地。

3.1.2纯质薄层灰岩

系浅海沉积,层理极为明显,每层厚度罕有超过10cm,最小平均只有0.4cm,且每层厚度大致相等,质硬,结构致密,有断裂,但节理极不发育,一般呈青灰色,多数呈水平层位,每构成具有明显阶梯式的小台地,无石芽,石沟发育,此类岩层分布在花溪水库,石板哨,清镇小河等地,常利用代替屋瓦或铺置地面。

3.2燧质石灰岩

即在石灰岩中间含有一定比例的燧石结构和石英砂粒,质地坚硬,难于风化,风化后呈粉砂状,并夹杂有大量大小不等的燧石角砾,常称为“火石砂”,这类岩石常在纯质灰岩中上部出现,呈插花状分布,在贵阳分布面积小,在黔灵山后山,茶店登高坡,周家山及图云关一带有少量分布。

3.3镁质石灰岩

岩石中除含有CaCO2成份外,尚混杂各种比例不同的MgCO3盐类,两者常构成CaMg(CO3)。复盐成份。一般岩石皆呈粗粒状结构,层理效不明显,节理极为发育,质软疏松,机械破碎力大,抗风化力极弱,风化成土后透水性特强,常称为“灰包石”或“山砂”,因而露头之后风化剥蚀出作用极为强烈,无一般喀斯特形态,分布地区多形成常态山地地貌的馒头山形山丘。表面上,岩石露头很少,利用面积可观,但实际上除山麓外,山顶山坡残存的土壤极为浅薄,同时因此类岩石节理极为发育,岩石风化后粗砂细砂粒居多,透性既强,保水不易,周期性季节干旱极为突出,一旦原生植被破坏后极难恢复,特别是乔木难于生存。多为极度耐旱的禾木草和灌木稀疏覆盖。因此,此类岩石山是最难改造的类型,在贵阳市分布较广,以永乐乡为代表。

3.4泥质石灰岩

岩中除含有50%以上的CaCO3成份外,尚夹杂有各种不同比例的粘土成份,层理明显,节理发育,质软,易于风化成土存土面积大,并有断续的小斜破和台地,山背呈浑圆状态,如三桥、马王庙、花溪洛平一带层此类型,立地条件好,植被易于恢复。

4贵阳市石灰岩山的土壤類型及植被类型

4.1石灰山土壤类型

贵阳市石灰岩虽然沉积于不同时期,但其发生土壤的性质和发育与地质年代无关。而深受母岩及母质的影响,故贵阳市石灰岩山的土壤类型基本可分为两类:

4.1.1黑色粘质石灰土

又称为“石卡拉土”、“黑泥巴”。多发育于纯质和泥质石灰岩,一般分布零星,多存于岩石缝隙间,呈断续的小块状,小台地状,显含有大量腐殖质,肥力高,但因钭破陡峭冲刷严重,因而土壤容量因素较差,土层厚度一般在50cm以下,除坡麓外罕见有1m以上的土层,土壤大多呈中性至微碱性反应,pH值为6.5~7.5,土壤被盐基所饱和,在碳酸盐不断补给下,可形成石灰结核,土壤有机质在分解过程中常与钙胶体凝聚,形成良好的核状团粒结构。

4.1.2薄层砂质黑色石灰土

本土壤为镁质石灰岩母质发育而成,俗称“灰泡土”。此类成土母岩中含有碳酸钙和碳酸镁成份,二者物理,化学性质差异较大,因此在水化和碳酸化作用下,极易引起岩层解体,极易风化,造成土壤中砂性重,透性大,冲刷强,一般土层浅薄,约20~40cm,腐殖质层不厚,pH值7~7.5,周期性干旱突出,乍看起来岩石露头很少,利用面积可观,实际山坡上残存土壤极为浅薄,一旦原生植被遭到破坏,极难恢复,尤其是乔木难于生存。

4.2贵阳市石灰岩山植被类型

贵阳市的植被为中亚热带常绿阔叶,石灰岩山植被属于山地高原青杠栎,小叶槠,甜槠和光皮桦,响叶杨,马尾松植被类型。在遭到破坏后,形成禾本草和藤刺灌丛,因而贵阳市原有的植被类型如下。

4.2.1禾本草草坡植被类型

该类型是森林植被破坏后烧山过度放牧以至于造成水土流失严重,耐旱的禾本草得以侵占的结果。植物群落为扭黄茅草裙落。向有稀疏的萌生月月青、化香、火棘、小叶鼠李等矮灌丛。

4.2.2灌丛草坡植被物群落

灌丛草坡是在森林植被破坏后,由残存灌木和萌生乔木及侵入灌木和禾本草但成。为禾本草草坡向疏林灌丛的过渡阶段。有月月青一扭黄茅群落;化香一月月青一扭黄茅群落;月月青一化香一束草裙落。

4.2.3残存林片群落

该群落是由人力保护存留下来的原始次生林,或由灌丛草坡逐渐恢复的疏林灌丛。但已具备森林外貌和森林环境,多数分布在村庄附近和名胜古刹及风景区。由常绿到落叶,针叶到阔叶树种应有尽有。有椤木一南天竺一兰革群落;卵叶鹅耳枥一乌药一芒群落;麻栎一腊梅一麦冬群落;卵叶鹅耳枥一香叶树一牛毛草裙落;青杠栎一盐肤木一芒群落;马尾松一化香一芒群落。

5贵阳市石灰岩山植被演替过程

在漫长的历史进程中,贵阳市石灰岩山上原有的森林植被在人为活动的干与下,如采伐、采樵、山火等经营活动下变为禾木草坡植被,灌丛禾本草草坡植被和残存林片植被,如继续遭到破坏,既转变为荒漠草原阶段。如停止破坏,通过人为的干与,则可演替为森林植被(图1)。

6贵阳市石灰岩山的植被恢复方式

综前所述,要恢复贵阳市的石灰岩山的森林植被,应先搞清楚石灰岩山的岩石类型,所形成的土壤类型和植被类型,从中找出有规律性的,科学的植被恢复技术。通过摸清石灰岩山的岩石类型,土壤类型和植被类型,结合贵阳市40年来的绿化造林经验。贵阳市石灰岩山植被恢复的主要措施有3点,如下。

6.1以造为主。造、封、管相结合的经营措施

(1)人工造林。能将石灰岩山由禾木草坡或萌生灌丛植被类型直接演替成森林植被,具有演替速度快,质量高,能在人为安排下形成适宜于人们所需要的各种森林类型,是恢复石灰岩山植被的一个迅速,有效的措施。

(2)封山育林。对于一些还不能即时改造的萌生灌丛植被进行封山育林,使其植被不再遭到破坏,便于保持水土,提高土壤的保水能力,积累大量腐殖质,保持土层厚度和土壤肥力,形成一个适宜于乔木树种生长的生态环境利于萌生灌丛植被迅速向森林植被演替。

(3)加强管理。造林后立即进行封山育林,禁止人畜进入破坏林地;砍伐防火线;严防山林火灾。

6.2石灰岩山要采用鱼鳞坑和保留植被的块状整地方式

(1)石灰岩山造林应采取以鱼鳞坑为主的块状整地方式。为了整齐美观,应顺山从上向下成行,以一公尺左右的株行距见缝插针地进行鱼鳞坑块状整地,坑的大小视土层厚薄和树苗大小而定。一般以30cm×30cm×40cm为宜。

(2)整地时要保存石灰岩山上的原生植被。因为石灰岩山上的土壤有土层浅薄、疏松、水土极易流失、蓄水保肥力差,有机质含量少的特点,一旦原生植被遭到破坏,土壤裸露就给水土流失创造条件,遇到下雨,就会使土壤大量流失,土表腐殖质随即冲走,造成土层更加浅薄,肥力流失;天气晴朗、烈日当空、土温增加、即加快土壤中水分的蒸发量,造成严重的干旱;同时地温增高,又容易造成树苗的日灼危害,甚至使树苗死亡。所以保存原生植被,制止水土流失,保持土壤养分、提高土壤含水量,增大林地上空的空气湿度,降低蒸腾作用,夏季能降低土温,减少日灼危害,冬季能增高土温,减免冻害。

6.3选择适宜造林树种

选择适宜于石灰岩山上生长的,能达到绿化、美化,既有生态效益,又有经济效益的树种。

(1)忍耐土壤周期干旱和热量变幅悬殊能力特强,具体说,在幼苗期间,既能在土壤潮湿期间生长,亦能抵抗土壤短期干旱的影响,也能在夏季炎热天气,日夜温差较大的条件下不致受到灼伤或死亡。

(2)要求根系特别发达,主根既能向深处下扎更为重要的是侧根、支根向水平方向发展能力强,即穿窜岩石隙缝间的趋水趋肥性显著,不致因土壤容量因素不良而限制了水分和养份的吸收能力,并且也有利于固着土壤,保持水分、减少冲刷和流失。

(3)成活容易,生长迅速,能短期郁闭成林。因此,要求被选树种具有速生且树冠开展的特性。

(4)最好具有萌芽更新能力。

(5)适宜于中性偏碱性和喜钙质土壤生长的树种。

7石灰岩山造林育苗和树种配置方式

7.1育苗方式

石灰巖山造林的树苗应采用容器育苗,既能提高造林成活率,又能促进早日郁闭成林,对刺槐、女贞等树种可采用二、三年生大苗上山造林,也能加快郁闭成林。

7.2石灰岩山的树种配置

采用针叶、常绿阔叶树和落叶阔叶树配搭混交方式造林,这样配置,可使春、夏、秋、冬四季常绿,各色鲜花盛开于万绿丛中,显得更加绚丽多彩,使人清新悦目。产生良好的生态环境效果。

8结语

通过几十年来的努力,贵阳市在石灰岩山造林工作中取得的了优异成绩,全市森林覆盖率达到52%,实现森林面积,森林蓄积,森林覆盖率三同步增长。同时也获得了“全国绿化模范城市”,“国家森林城市”和“园林城市”等一系列光荣称号,为贵阳市建设成“国家生态文明城市”奠定了良好的基础。

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