科技植物資源保護總體規劃設計
時間:2022-12-30 10:04:44
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摘要:本文在分析九峰自然地理條件和科技植物資源現狀的基礎上,針對科技植物資源保護方面存在的有關問題確定相應的規劃原則和指導思想,將九峰劃分為種苗繁育區等6大試驗區及樹木觀賞園等12個園區,提出了有關保護對策及相應的保障措施。
關鍵詞:科技植物;規劃設計;九峰
1規劃區概況
規劃區位于湖北省林科院試驗林場,距武漢市城區中心地帶20km交通便利。N114°28′52″~114°31′53″,E30°30′1″~30°30′59″,東西長約5km,南北寬約2km,面積333.33hm2。東、南與武昌豹澥鄉相連,西、西南同洪山區九峰鄉接壤,東北、西北與洪山區左嶺鎮、花山鎮為鄰。該屬亞熱帶濕潤季風氣候區,冬夏季季風交替明顯,雨量充沛,年平均降雨量約1200~1400mm,無霜期235d。年日照時數為1600h,最高氣溫38.7℃,極端最低氣溫-16.7℃,年平均溫度16.7℃。四季以夏季最長,約135d;冬季次之,約110d;春、秋短促,約在60d左右。無霜期240d。土類主要為紅壤,母巖多為石英砂巖、砂頁巖,占到95%,土層厚度在80cm左右,土壤pH值5.3~6.5;土壤全氮(N)含量為0.1%左右,全磷(P)含量5%~6%,全鉀(K)含量1.0%~2.5%,有機質含量1%~5%,土壤條件優越,適宜600多種森林植物生長。該區交通十分便利,距離武漢天河機場約40km;離武漢火車站約12km,北面緊鄰森林大道,南面有九峰一路,西面緊鄰光谷四路,東面有武漢繞城高速,中部還有花山大道以隧道形式穿過試驗區,同時有公交、有軌電車等交通直達。湖北省林科院試驗林場多為人工片林,由馬尾松、國外松、杉木、櫟類、楓香、樟樹等形成的亞熱帶常綠純林與落葉闊葉混交林分。主要喬木樹種有馬尾松、濕地松、火炬松、杉木、柏木、楓香、麻櫟、栓皮櫟、樟樹、池杉、水杉、柳杉、紅果冬青、檫木、青岡櫟、小葉櫟、毛竹、雷竹等;灌木樹種有枸骨、山胡椒、油茶、牡荊、金櫻子、野薔薇、山楂、棠梨等。草本多為巴茅等禾本科、石蒜科植物,森林覆蓋率為79.8%。據統計九峰分布有維管束植物139科,356屬,484種(包含變種及栽培品種),其中蕨類植物9科,11屬,11種;裸子植物7科,15屬,19種;被子植物123科,330屬,454種。
2規劃區科技植物資源現狀及問題
九峰科技項目試驗林(地)主要分布在環缽盂峰道路二側、林科院花房及試驗場花房周圍試驗地、林科院辦公樓周邊、黃柏峰東、北側、大王峰北側、馬驛峰北側、長春溝兩側、動物園內及頂冠峰山路沿線。現保存的重要試驗現場有39個,涉及項目53個。其中品種收集類24個,高效栽培及中試示范類17個,繁育類6個,推廣類3個,森林經營類1個,生態類3個。九峰科技植物資源是指1960年代以來有關科技項目培育的所有植物種類總和。多年來,由于缺乏撫育管護,次生林木較多,林分密度較大,郁閉度達95%以上,林下雜灌茂密,科技植物資源目標樹種受到競爭威脅十分明顯。其次由于受自然演替及人為破壞的影響,九峰科技植物資源出現不同程度的損毀,有些植物已經消失,且損失正呈現加速擴大的趨勢,如入園路邊的油茶,因上層樹木的壓制,生長受到嚴重影響,分布七零八落;動物園內的歐洲栓皮櫧因處在動物籠舍鹿園內,缺乏有效保護,只剩一株;具有歷史意義的油橄欖引種栽培試驗林,損失殆盡,保護這些科技植物資源迫在眉睫,意義重大。
3規劃指導思想及原則
林業生產周期性長,而林業科技項目期限一般只有2~3年,很多課題結論只是階段性成果,其結論需進一步監測驗證,對原有課題進行總結,才能得出全周期、更完整的、科學結論??萍贾参镔Y源在記錄省林科院科研發展歷史的同時,也對未來科研方向具有指導意義。在對九峰科技植物資源調查的基礎上,制訂保護利用規劃措施,為提高科技水平及科技項目有序開展打下堅實基礎。同時,通過保護現有科技植物資源,充分發揮其藴含的科研潛力。也能極大豐富九峰試驗區森林物種資源。規劃原則如下:①突出林業科研特色。結合九峰森林公園建設,以項目加配二維碼等方式,普及林業科學知識,展示、宣傳林業科研成果。②保護優先、合理開發、永續利用。替歷史負責,完整記錄林科院發展足跡,保護好前人留下的寶貴科研資源,世代相傳,永續利用。③各類規劃兼容。九峰地區有多重規劃設計,如森林公園規劃、國家長期林業科研基地規劃,還有一些具體科研項目的規劃等,本項設計與九峰國家森林公園規劃等綜合性規劃實行無縫對接,相互兼容,相得益彰。④預留空間的原則。九峰原有科研項目實施,隨意性較大,分布零碎。本次規劃要根據目前課題分布情況,依據九峰地形地貌特征,劃分出各類功能區,如種苗繁育區、引種試驗區等,為未來的課題發展及合理布局打下基礎并預留空間。
4規劃依據
九峰現有科技項目分布狀況;《九峰國家森林公園總體規劃》《湖北九峰綜合類國家長期科研試驗基地》;湖北省“十三五”林業發展規劃。
5試驗區規劃布局
九峰現有科技植物資源布局隨意性較強,比較零亂,不便于保護利用。為有效、合理利用九峰科技植物資源,根據現有科研項目分布狀況,分門別類進行整體功能劃分,既便于科研項目合理有序的開展,也便于類似項目間的對照、總結和保護。為此,本文將整個九峰試驗林場按照試驗區、園區、項目區等三級將規劃區劃分為6大試驗區、若干園區及項目區等。(1)種苗繁育區。主要位于林科院辦公樓前、東側、西側、林科院花房院內、試驗林場辦公樓前試驗苗圃及試驗林場花房??偯娣e14.8公頃,該區現有溫室三座,面積738m2,塑料大棚3800m2,辦公用房二棟,建筑面積622m2,為山峰間相對平坦的地面,土層較為深厚肥沃,已建有良好的排灌系統,道路網絡初具規模,條件比較優越,具備良好的科研育苗基礎條件,且離辦公區較近,方便管理。是開展種苗繁育、建立采穗圃、種子園等科研項目較為理想的地方。(2)引種試驗區。主要位于缽盂峰,面積51.4公頃。該區目前主要分布有水杉、杉木、馬尾松、國外松等,還有引種栽培的金錢松、北美紅杉等植物,具備一定的引種試驗基礎。該區有長春溝、筲箕斗、羅漢肚等微地形環境,營造出不同的小氣候條件,能滿足不同植物對環境多樣性的需求,有利于開展科研引種試驗。(3)高效栽培區。主要位于黃柏峰,面積39.6公頃。該區目前主要開展有“油桐高效栽培”“八月紅等板栗新品種及高效栽培技術推廣示范”等木本糧油作物及經濟林作物良種選育、高效栽培等項目,山腳下有大片相對較為平坦開闊,土層深厚、土質較好,陽光充足、排灌系統比較完整,適合開展高效栽培等試驗。(4)種質資源保護區。主要位于寶蓋峰,面積83.4公頃,該區目前主要實施的項目有“濕地松、火炬松母樹林營建技術研究”“歐洲栓皮櫧引種試驗”“美國大王松引種試驗”“羅田垂枝杉種質資源收集與保存”“禿杉種質資源保存及區域試驗研究技術”等。保存著濕地松、火炬松、美國大王松、歐洲栓皮櫧、羅田垂枝杉、禿杉等種質資源。寶蓋峰具有南北二面坡向,氣候條件有一定的變化,適合開展種質資源保護方面相關研究。(5)森林經營區。主要位于大王峰西北坡,面積21.6公頃,該區執行的項目有“丘陵崗地杉木速生豐產試驗”“國外松速生豐產技術研究”等。但因植物競爭關系,杉木被其他非目標樹種壓制,生長極度不良,國外松也被其它樹木取代,急需撫育。該山峰部分為金安公司據地,將來擴展有可能需占用該區部分林地,將該區劃為森林經營區,既能進行有關科研項目試驗,又不受面積大小所制約。(6)生態試驗區。該區位于頂冠峰、螞蟻峰,面積76.6公頃。該區目前主要開展的科研項目有“湖北森林防火林帶技術研究”“南方混交林類型優選及其混交機理的研究”等課題,因混交林比例較高,將其劃為生態試驗區,主要開展生態試驗等方面研究。
6園區保護規劃
結合九峰國家森林公園建設,強化科技植物專類園建設力度,使得項目在合理開發利用中得到有效保護。規劃的科技植物專類園分別為樹木觀賞園、三杉種子園、紫薇觀賞園、油茶品種園、馬尾松地理種源園、杉木地理種源園、禿杉園、羅田垂枝杉園、國外松觀賞園、小水果園、生物質能源樹木園、楓香園等12個專類園。將這些科技植物專類園打造成為森林公園景點,使項目在合理開發利用中得到有效保護。(1)木觀賞園。該園位于試驗林場辦公樓前,面積0.55公頃。樹木園共收集有南酸棗、光皮梾、枇杷、櫟樹、池杉、樟樹、紅果冬青、桂花等40余種喬木及紅葉石楠、木瓜等10余種灌木。在收集湖北地區造林綠化樹種的同時,也具備普及樹木分類知識的功能。(2)三杉園。該園位于林科院辦公樓前及涼水井處,面積共0.93公頃。水杉是中國珍貴稀有樹種,屬世界上珍稀的孑遺植物,有“活化石”之稱。池杉原產北美東南部沼澤地區,為古老的孑遺植物之一,中國1900年以后引入,現已成為長江南北水網地區重要的綠化樹種。墨西哥落羽杉原產于墨西哥及美國西南部,具有抗風性、抗污染、抗病蟲害、耐干旱和瘠薄等優良特性,是較好的造林綠化樹種。保護、推廣及利用好這“三杉”樹木,意義重大。(3)紫薇觀賞園。該園位于林科院辦公樓前,面積0.15公頃。紫薇是較常用的園林綠化樹種,我院經過多年品種選育,篩選并培育出了許多優良品種,如大花紫薇、福建紫薇、南紫薇、光紫薇等25個,‘赤霞’、‘四海升平’等新品種及優良無性系20個。是我省紫薇品種最為齊全園區,也是觀賞紫薇,品鑒紫薇較為理想的場所。(4)油茶品種園。該園位于林科院辦公樓西側,面積0.8公頃。油茶是中國南方優質的食用油主要來源樹種,湖北屬分布的北緣地區,建立油茶品種收集圃,保存優質基因,在科研及生產上,都具有較大意義。(5)馬尾松地理種源園。該園位于長春谷中下部,面積3.67公頃。從1977年開始,收集了全國各地提供的參試材料176份,根據馬尾松種源間主要生長性狀和物候性狀存在的極顯著差異及早期相關性,選出了適合湖北省的10個優良種源,豐富了全省造林樹種資源。(6)杉木地理種源園。該園位于長春谷上部,缽盂峰南坡,面積0.87公頃。杉木是早期重要的建筑及家具用材,也是造林優選樹種之一。該園從1977年起,收集了南方14個省61個縣市種源,選出適合湖北省造林種源4個,為杉木造林提供了更多選擇。(7)禿杉園。該園位于長春溝中上部,面積1.6公頃。禿杉是中國瀕危物種,該園的建立,保存了禿杉種質資源,儲備了禿杉快速擴繁的基本材料,對于挽救瀕危樹種禿杉具有積極意義。(8)羅田垂枝杉園。該園位于長春溝中部,面積1.33公頃。羅田垂枝杉主要特點是生長快、干形通直飽滿、樹冠窄小、形狀像尖塔一樣,并且病蟲害少、結實晚、營養生長迅速,是較好的造林樹木之一。該園主要收集了55個無性系,營建了全國唯一杉木新品種“鄂杉1號”種質資源收集圃。(9)國外松觀賞園。該園位于九峰動物園內,面積7.67公頃。主要有引種栽培的火炬松、濕地松、美國大王松等國外松品種,國外松是造林速生樹種,在造林史上發揮過重要作用。(10)小水果園。該園位于辦公樓東側,院原森工樓院內,面積0.3公頃。收集有湖北地區澀柿、甜柿、山核桃、柚子等優良經濟林新品種。(11)生物質能源樹木園。該園位于辦公大樓東側、黃柏峰南側,面積1.6公頃。收集有優質生物質能源樹種烏桕、油桐、油茶、核桃、黃連木、光皮樹、無患子等,集湖北生物質能源樹種之大全,在普及生物質能源樹木知識及儲備優質生物質能源樹種上具有重要意義。(12)楓香園。該園位于黃柏峰北側,面積0.43公頃。該園收集保存全國30多個楓香種源和300多個家系,初步選出優良種源13個、優良家系49個,優良單株38株。楓香是秋季較好的觀葉樹種,對于豐富湖北地區楓香樹種資源具有一定的意義。
7保護措施
(1)透光伐等撫育措施。必須伐掉影響目標樹種生長的所有上層霸王樹,清除掉下層所有雜灌;對密度過大林木,進行疏伐;對中幼林,采用割灌除草、澆水、施肥等措施進行撫育;對缺株或分布不均勻的科技植物資源進行補植補種。以上撫育措施,要根據需要多種措施綜合運用,如入園道路路邊的油茶林,就可以通過采用透光伐的形式,砍伐掉上層所有霸王樹,同時采用割灌除草方式,清理掉下層灌木,對分布不均勻缺株苗木,進行補植補種,配合澆水施肥等撫育等。本次規劃森林撫育總面積56.19公頃(不包含近自然撫育項目500畝)。其中移栽桂花35株、欒樹45株;補栽甜柿10株、國外松56株、茶樹1000株、油茶100株;割灌除草29.96公頃、除草4.73公頃、修枝2.33公頃、澆水8.27公頃、施肥8.27公頃;透光伐6.4公頃、疏伐8.8公頃,采伐蓄積284.8m3。(2)掛牌管理。九峰科研森林植物資源實行掛牌管理,作好項目的宣傳及科學普及,營建科研森林植物資源保護社會氛圍。在九峰實施的科技植物資源有關項目試驗林(地)加掛一個二維碼,使游人通過手機掃描,就可以了解到項目有關情況,包括項目名稱、實施年限、項目來源、項目研究內容、完成情況等信息,借此宣傳、普及林業科技知識、強化林業科研意識,激發全社會保護科技植物資源的熱情。(3)加強基礎設施建設。九峰地區道路系統多為碎石路面,排水溝多為土溝,高差較大的圃地之間仍為陡峭土坡,存在垮塌的風險,噴灌系統還不夠完善,同現代化的種苗繁殖基地要求相比,還存在較大的差距,亟需完善。另外,科研基地及項目園區分布比較分散,一些地方道路還未修通,亟需完善道路系統。對于分布在動物籠舍中的科技植物資源,為避免動物傷害,修筑磚砌直徑1.0m,高1.5m樹木保護墩。新修3.0m寬混凝土道路5.1km,作業道路1.2km,砌筑景觀毛石擋土墻1.85km,完善噴灌系統5.33公頃,修筑磚砌樹木保護墩51座。(4)制訂九峰科技植物資源保護規程。為了讓科技植物資源保護常態化,科技植物資源保護管理必須長期堅持,需要建立一套完善的保護規程,并按照保護規程嚴格執行,讓九峰科技植物資源落到實處。(5)科技植物保護規劃實施??萍贾参锉Wo規劃實施分三個階段,①起步階段。在完成保護規劃的基礎上,完善各項有關保護制度,落實專項資金并做好宣傳、動員工作。②實施階段。細化九峰科技植物保護規劃,有計劃、分步完善規劃的各項管理撫育措施及部分基礎設施建設。使得各項目區整潔美觀,目標樹種分類清晰,具有較強的觀賞性;道路系統能通達項目現場;規劃功能分區初步形成、專類科技植物園建設基本完成;項目二維碼加掛完畢;日常管護有序進行,初步具備對外開放的條件。③完善階段。嚴格按照規劃的功能區劃,全面落實各項保護措施及基本建設內容,對照九峰地區生態紅線,有關項目都能對應規劃的功能分區執行,林科院科研保護規劃自覺有序開展。
8規劃實施的保障措施
(1)成立省林科院科技植物資源保護小組。由院長任組長,分管科研副院長任副組長,其他副院長及院各專業研究所所長為成員科技植物資源保護是一項綜合性、專業性很強的工作,涉及到森林撫育、病蟲害防治等多種學科,以及澆水、施肥、復壯、生態、網絡等具體操作措施,構建科技植物保護組織框架,協調各方面力量,確保項目平穩步有序推進??萍贾参镔Y能得到科學保護,實現永續利用的目標。(2)維護規劃的權威性、穩定性。該規劃一經制訂并通過相關評審后,應以文件行式固定下來,維護規劃的權威性和穩定性,以便更好地發揮科技植物資源效能。(3)落實專項資金。該項規劃的實施,包含科技植物資源撫育管護,以及為保護科技植物資源所規劃的基礎設施建設,如新修道路、排水溝、完善澆灌系統、修砌毛石擋土墻、加掛二維碼等,都需要一定資金投入??萍贾参镔Y源撫育管護需要長期相對固定的投入,引入市場機制或在有關項目預算或基建投資中提取一定比例建立保護基金等,解決保護資金來源問題。(4)加大科技植物資源保護的宣傳力度??萍贾参镔Y源保護不僅需要保護措施,還同時要進行廣泛宣傳,讓科技植物資源保護深入人心,成為人們的自覺行動,宣傳教育是科技植物資源保護的工作基礎,應當引起足夠重視。
作者:朱建新 張家來 鄭蘭英 戴薛 單位:湖北省林業科學研究院
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