大熊猫适宜生境恢复方法与流程

本发明涉及一种大熊猫适宜生境恢复方法，特别是涉及一种利用大熊猫栖息地范围内的人工针叶林实施的大熊猫适生植物群落环境恢复方法，属于生态恢复、生态保护、保护生物技术领域。

背景技术：

大熊猫栖息地内的亚高山针叶林是指在一定海拔高度山地垂直带谱中上部，由耐寒的针叶树种(如云杉、冷杉)为优势种组成的植被类型，是大熊猫适宜的栖息生境。近半个世纪以来，由于大量森林采伐，大熊猫栖息地遭到十分严重的破坏，栖息地面积急剧缩小并一度缩成山中孤岛，严重限制了大熊猫种间交流和种群繁衍。由此造成的专业领域内所称“大熊猫栖息地丧失及破碎化”已成为目前大熊猫生存面临的重要威胁之一。当前，针对大熊猫栖息地恢复的研究主要围绕栖息地退化和恢复指标体系以及适宜度评价等方面。

涉及大熊猫栖息地森林恢复模式与途径方面的研究十分有限，最主要恢复手段是自然封育恢复。然而长期研究结果显示，自然封育恢复不仅历时周期长，而且大熊猫主食竹及伴生物种恢复和更新十分困难，无法满足大熊猫种群增长对栖息地范围和质量的需求。因而，单纯采取自然封育手段的恢复效果并不理想。

中国发明专利申请一种亚高山地区大熊猫主食竹的恢复方法(cn102144522a)公开了一种在暗针叶林下直接栽种大熊猫主食竹的恢复模式。该方法涉及的暗针叶林位于四川省绵阳市平武县王朗自然保护区，属保存完整的天然林区。该技术本质是在完整天然林生态系统中实施的恢复技术，其实施条件要求高、适宜实施的范围有限。

在实际研究中面对的问题是，大熊猫栖息地范围内分布有大面积的人工针叶林，并非完整天然林生态系统。由于人工林群落质量劣于天然林群落质量，使得如何利用已有人工林群落来恢复营建大熊猫适宜生境成为实际研究中一个更重要的目标。但是，围绕大熊猫栖息地适宜生境恢复开展的诸多研究认为，现有的人工林群落具有竹子密度低且质量差、物种单一、微环境恶劣的特征，因而其生境条件次于大熊猫适宜生境条件。现有技术认为，人工林在食物与生存环境条件两方面与天然林的差异性表现，导致人工林难以满足大熊猫的生境需求(康东伟，大熊猫的生境选择研究，北京林业大学，2015)。通过人工造林恢复生境，无论从竹子资源的恢复，还是从植物群落结构的恢复方面，均不是一种有效地恢复大熊猫生境的方式(欧阳志云等，卧龙自然保护区大熊猫生境恢复过程研究，《生态学报》2002年11期)。利用人工林实施的恢复大熊猫栖息地的研究也未能成功(杨宏伟等，人工林作为大熊猫栖息地适宜性研究，《北京林业大学学报》，2013年04期)。

技术实现要素：

本发明的目的就是针对现有技术的不足，提供一种利用大熊猫栖息地内人工针叶林来恢复大熊猫适宜生境的方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种大熊猫适宜生境恢复方法，其特征在于：在大熊猫栖息地范围内的亚高山带人工针叶林内恢复大熊猫适生植物群落环境；首先对人工针叶林进行植物群落调查，获取植物群落特征数据；其次根据植物群落特征数据选取生境恢复地，所述生境恢复地包括林冠下生境恢复地、林窗生境恢复地，所述林冠下生境恢复地选取标准是林地密度小于50株/亩且林木间距大于5.0m，所述林窗生境恢复地选取标准是林冠空隙大于30.0m²的近似圆形或近似椭圆形处；再次进行生境恢复地林地修整；最后在生境恢复地内实施林木栽种，在林冠下生境恢复地依照模式一栽种，在林窗生境恢复地依照模式二栽种；所述模式一是大熊猫主食竹、常绿乔木混栽，所述模式二是大熊猫主食竹、常绿乔木、落叶乔木混栽。

上述方法，大熊猫栖息地范围内是指经科考调查确定的我国大熊猫栖息地范围区域；亚高山带是指大熊猫栖息地范围内位于山地带和高山带之间的地带，即山地带的上限到森林界线之间的部分。上述方法在大熊猫栖息地范围内的亚高山人工针叶林内实施，将生境恢复地布置在人工针叶林群落内，以恢复植物群落代替恢复物种(单植大熊猫主食竹等)来解决大熊猫适宜生境恢复问题。涉及的人工针叶林一般是林地郁闭度≤0.70、透光度≥50％、林地密度＜50株/亩的人工针叶林。人工林生态系统实质可看作是连续镶嵌分布的森林地带与林窗斑块地。森林地带可看作林冠连续地带；林窗斑块地是森林群落中中老龄树木死亡或因各种干扰因素(如干旱、火灾等)导致优势树木死亡，从而在林冠层造成空隙的现象。在透光度、土壤水分、养分含量以及物种组成等指标方面，森林地带与林窗斑块地都存在明显的区别，属于不同的生境。因而本发明依据不同的群落特征指标将在人工针叶林中选取的生境恢复地划分为林冠下生境恢复地、林窗生境恢复地两类，分别采取不同的恢复模式。恢复模式主要基于不同生境群落中物种种间关系原则进行设计。林冠下生境恢复地林分条件相对郁闭、透光度较低，因而混栽大熊猫主食竹与常绿乔木，以期利用常绿乔木耐荫、耐寒的特性发挥改变林下小生境条件的先锋作用，为大熊猫主食竹生长提供有利条件；林窗生境恢复地林分开阔、透光度较高，因而混栽大熊猫主食竹、常绿乔木、落叶乔木，重点是利用落叶乔木喜阳、耐寒的特性，营造林窗生境逐渐改变的条件。

上述方法进一步优化是：模式一中，林木栽种以种植单元方式实施，每一种植单元是边长2.0m～3.0m的矩形，种植单元的四角丛植大熊猫主食竹，竹丛距离最近的人工针叶林植株1.0m～2.0m，种植单元的中部栽种2株常绿乔木，常绿乔木植株间距2.0m～2.5m。模式二中，大熊猫主食竹与常绿/落叶乔木成行间植且错列排布，大熊猫主食竹丛植，常绿/落叶乔木行中的常绿乔木与落叶乔木间植，株/丛间距2m～2.5m，林窗边缘栽种的竹子和/或乔木距离最近人工针叶林植株1m～2m。

上述方法，大熊猫主食竹可以是石棉玉山竹(yushanialineolata)和/或丰实箭竹(fargesiaferax)和/或冷箭竹(bashaniafangiana)和/或缺苞箭竹(fargesiadenudata)和/或华西箭竹(fargesianitida)和/或少花箭竹(fargesiapauciflora)和/或拐棍竹(fargesiarobusta)和/或糙花箭竹(fargesiascabrida)和/或青川箭竹(fargesiarufa)和/或团竹(fargesiaobliqua)；常绿乔木可以是麦吊云杉(piceabrachytyla)和/或峨眉冷杉(abiesfabri)；落叶乔木可以是疏花槭(acerlaxiflorum)和/或白桦(betulaplatyphylla)和/或红桦(betulaalbosinensis)。

本发明同时提供上述利用人工针叶林恢复大熊猫适宜生境方法在大熊猫栖息地亚高山地区生态恢复中的应用。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：(1)突破现有技术不能克服的障碍，提供了一种在大熊猫栖息地范围内利用人工针叶林环境恢复大熊猫适宜生境的方法，解决了本领域人员一直渴望解决但始终未能获得成功的技术难题。(2)技术方案提供了两种恢复模式，分别针对人工林中不同的森林地与斑块地，能够有效针对大熊猫栖息地人工针叶林不同区块的生态特征实施恢复。

附图说明

图1是模式一栽种模式示意图。

图2是模式二栽种模式示意图。

附图中的数字标记分别是：

1人工针叶林林木2大熊猫主食竹3常绿乔木4落叶乔木

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的优选实施例作进一步的描述。

实施例一

如图1、图2所示，采用本发明方法在四川省雅安市石棉县栗子坪国家级自然保护区实施大熊猫适宜生境恢复营建。

实验地地处大熊猫栖息地范围内大熊猫放归地附近的落叶松人工林，海拔2200m以上，属亚高山地带。落叶松人工林林龄约70年。

1、落叶松人工林植物群落调查

林地郁闭度≤0.70、透光度≥50％、林地密度＜50株/亩，坡度20°～30°。

2、选取生境恢复地

生境恢复地包括林冠下生境恢复地、林窗生境恢复地两类。在人工林中，选取林地密度小于50株/亩且林木间距大于5.0m的区域，设为林冠下生境恢复地。选择林冠空隙大于30.0m²的近似圆形或近似椭圆形处，设为林窗生境恢复地。共计林冠下生境恢复地5例、林窗生境恢复地5例。

3、生境恢复地林地修整

林地修整在4月前进行，采用穴状整地。根据植物栽种模式，林冠下生境恢复地110～130穴/亩，林窗生境恢复地130～165穴/亩，大熊猫主食竹种植穴长、宽、深为40cm×40cm×20cm，常绿/落叶乔木种植穴长、宽、深为30cm×30cm×20cm。

4、植物栽种

4.1选取栽种物种

根据实验地环境条件且遵循避免引入外来物种原则，大熊猫主食竹选取石棉玉山竹、丰实箭竹、冷箭竹，常绿乔木选取麦吊云杉，落叶乔木选取疏花槭、白桦、红桦。

4.2苗木及处理

云杉、白桦均为带宿土实生苗，其中云杉苗龄为5年，白桦苗龄2年，苗木规格均为ⅱ级以上；主食竹为1～2年生、2～3株/丛、保留有15cm～20cm竹鞭的母竹，苗木规格ⅱ级以上。植前将根部充分浸水，落叶乔木植前可截干，竹苗保留排枝、芽眼完好、不伤鞭根、多带宿土，并保湿。

4.3植物配置与栽植

林冠下生境恢复地内依照模式一配置。如图1所示，林木栽种以种植单元方式实施，种植单元是边长2.0m～3.0m的矩形(图1中虚线框所示为一个种植单元)，种植单元的四角丛植大熊猫主食竹，竹丛距离最近人工针叶林植株1.0m～2.0m，种植单元的中部是2株常绿乔木，常绿乔木植株间距2.0m～2.5m。林冠下生境恢复地内大熊猫主食竹与常绿乔木的配置比例为2:1。

林窗生境恢复地内依照模式二配置。如图2所示，大熊猫主食竹与常绿/落叶乔木成行间植且错列排布，大熊猫主食竹丛植，常绿/落叶乔木行中的常绿乔木与落叶乔木间植，株/丛间距2.0m～2.5m，林窗边缘栽种的竹子和/或乔木距离最近人工针叶林植株1.0m～2.0m。

4月进行栽种，随起随栽。栽种时保持苗木直立，根系自然舒展，栽种深度适宜，覆土踏实；竹子栽种时，放平竹鞭，使竹鞭自然舒展，分层填土踏实。条件允许的情况可适量灌水，并用植穴周边的苔藓、枯落物等覆盖，以保证苗木根系水分充足和安全越冬。

5、管护

栽种后1个月内在生境恢复地内低洼处排水疏导，采用截、排水沟以及防护栏等工程措施防治积水和畜生践踏。定期人工抚育，及时清除掉缠绕在种苗上的藤本植物或压在种苗上枯枝。

在栽种林木幼苗期的当年夏季进行幼苗抚育，包括浅松土、除草、施肥，施肥时在距竹丛或常绿/落叶乔木幼苗20cm处开10cm深环状沟，肥料施于沟内后覆土，施肥量为尿素约10kg～15kg/亩。

6、技术效果

实验于2017年4月在四川省雅安市石棉县栗子坪国家级自然保护区落叶松人工林区域累计设置生境恢复地20余亩，除当年的人工管护外任其自然生长。2018年4月经调查和统计，模式一中，云杉和竹子均已发新叶/芽，且长势良好，其中云杉株高平均增长8.25cm，基茎平均增长0.72mm，成活率达到90％以上；竹子平均每穴新增分株5.07株，新增分株的平均高度为26.79cm，成活率可达90％以上。模式二中，云杉、竹子和槭树/桦木也都已发新叶/芽，长势健康，其中云杉株高平均增长7.28cm，基茎平均增加1.02mm，成活率达到90％以上；槭树株高平均增加11.52cm，基茎平均增加0.88mm，成活率达到80％以上；桦木株高平均增长9.6cm，基茎平均增加0.34mm，成活率达到70％以上；竹子平均每穴新增分株6.23株，新增分株的平均高度为22.34cm，成活率达到90％以上。

对照例一

在实施实施例一方案的同时，在实验地落叶松人工林附近的空地上分别设置模式一对照组、模式二对照组。

两对照组分别采用与实施例一中相同的操作完成林地修整、植物栽种、管护工作。其中模式一对照组、模式二对照组分别采用与实施例一中模式一、模式二相同方案完成植物栽种。

2018年4月经调查和统计，模式一对照组中，云杉和竹子已发新叶，但整体长势差，存在脱叶现象，其中云杉株高平均增长3.56cm，基茎平均增加0.34mm，成活率不足60％；竹子平均每穴新增分株数较少，为1.54株，但新增分株的平均高度可达45.45cm，成活率不足50％。模式二对照组中，云杉成活率不足60％，株高平均增长2.89cm，基茎平均增长0.29mm；槭树和桦木成活率不足60％，其中槭树株高平均增长8.62cm，基茎平均增长0.33mm，桦木株高平均增加3.0cm，基茎平均增长0.32mm；竹子平均每穴新增分株数较少，为1.23株，新增分株的平均株高为39.58cm，成活率低于50％。