中国地质调查局地质环境监测院依托“承德市生态文明示范区综合地质调查工程”,开展河北坝上高原塞罕坝地区科学绿化研究,通过核算自然小流域水平衡、重建古环境古植被群落、调查植被与地表基质适宜性,解译出河北塞罕坝“造绿密码”。

    一是以调查为钥匙开启塞罕坝自然资源大门,摸清资源家底、算好水账,查明森林的生态屏障功能。近30年来,林区面积达到115.10万亩,森林覆盖率达到82%。近10年丰水期河川径流量占全年比例减少3.12%,枯水期增加0.75%,2014年后伊逊河上游未再出现枯水期连续断流2月以上的情况,有效调节丰枯期河川径流。2016年以来,地下水水位上升,水源涵养能力不断增强,越来越多的水资源被涵养在当地土壤和地下水中。

    二是构建古植被群落、研究历史地理学,查明该地区乡土树种名录。塞罕坝地区全新世以来气候大致经历了冷干、暖湿和气温升降共4个时期的变化。距今6000年至2000年的暖湿期与当前气候条件相似,当时的乡土乔木树种有栎、桦、榆、松、胡桃、落叶松、鹅耳枥等,灌木以山杏、沙棘和杜鹃花为主,草本主要为蒿、藜、禾本科等,研究成果为坝上地区生态恢复提供自然植被类型组合参考。

    三是以地表基质为纽带连接林-土-岩,填图地表基质、测试元素含量,确定植被与地表基质的适配关系。风积物基质区地下水位埋深较深、土壤养分较低,种植乔木林后无法为灌木和草本提供充足的水分养分造成群落结构单一。玄武岩基质区表层土壤中氮和钾元素含量较高,致密块状玄武岩垂向柱状节理裂隙发育,可为落叶松等浅根乔木树种根系生长提供物理空间,种植的乔木生物多样性较好;蜂窝状和杏仁状玄武岩保水性较好,适宜樟子松、白桦等深根乔木树种生长。花岗岩基质区土壤中氮和钾元素含量较高,岩石保水性较好,适宜樟子松、榆树等以深根为主的乔木生长。

    四是以调查结果为桥梁通向未来,挖掘科学绿化的群落结构和种植潜力区,提升生态产品价值。该区森林分层抽样调查统计显示,“乔木层覆盖度达到35%~55%、灌木层覆盖度10%~15%”是保持乔灌草生物多样性的理想比例,综合植被盖度可达45%~75%。扩大造林宜优先规划在玄武岩和花岗岩基质区,玄武岩基质的造林潜力区主要分布于承德丰宁县大滩至鱼儿山镇一带以及草原乡,围场县御道口牧场和御道口镇等地;花岗岩基质的造林潜力区主要分布于塞罕坝地区中部和丰宁县大滩镇及外沟门乡等地。(殷志强)