神木縣退化防護(hù)林改造方法探討

劉　華，張　浩，王生民，王彥娥

(陜西省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院， 西安 710082)

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神木縣退化防護(hù)林改造方法探討

劉華，張浩，王生民，王彥娥

(陜西省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院， 西安 710082)

摘要：防護(hù)林體系建設(shè)是區(qū)域生態(tài)建設(shè)的重要組成部分，依據(jù)國家林業(yè)局《關(guān)于做好退化防護(hù)林改造工作的指導(dǎo)意見》，對(duì)神木縣退化防護(hù)林改造對(duì)象、類型進(jìn)行分析探討，找出適合當(dāng)?shù)赝嘶雷o(hù)林改造的最佳模式、方法。

關(guān)鍵詞：退化防護(hù)林；改造；方法探討；神木縣

神木縣位于陜西省榆林市東北部、黃河中游、長城沿線、毛烏素沙地東南緣，地處陜北黃土丘陵向草原荒漠的過渡地帶，地貌特征具有典型代表性。神木縣為國家重點(diǎn)公益林區(qū)劃范圍-荒漠化和水土流失嚴(yán)重地區(qū)，全縣防護(hù)林占森林面積的83.9%。先前人工營造的各類防護(hù)林已陸續(xù)進(jìn)入成過熟期，老化衰敗現(xiàn)象日益嚴(yán)重；加之氣候變化、自然災(zāi)害等因素影響，導(dǎo)致防護(hù)功能下降、病蟲害加重、林木損失加大，影響林業(yè)生態(tài)建設(shè)作用的發(fā)揮。

本文通過對(duì)神木縣退化防護(hù)林改造類型、改造模式等方面研究，探討毛烏素沙地和黃土高原丘陵過渡區(qū)防護(hù)林改造方法，為類似區(qū)域防護(hù)林改造及規(guī)劃提供依據(jù)。

1研究區(qū)概況

神木縣地理位置介于東經(jīng)109°40′～110°54′，北緯38°13′～39°27′之間。地貌北部為風(fēng)沙草灘區(qū)，分布有固定沙地、半固定沙地、流動(dòng)沙丘和草灘，地勢(shì)較平緩，下濕灘地和海子較多；中南部為黃土丘陵溝壑區(qū)，梁峁起伏，溝壑縱橫，地形支離破碎；黃河沿岸峽谷丘陵區(qū)，谷道狹窄，巖石裸露，多懸崖陡坡。全縣溝壑密度3.15km·km-2，土壤侵蝕模數(shù)13 500t·a-1·km-2，是黃河中游138個(gè)水土流失重點(diǎn)縣之一。氣候?qū)僦袦貛О敫珊荡箨懶约撅L(fēng)氣候，年均降水量440.8mm，干旱危害嚴(yán)重。神木縣生態(tài)區(qū)位重要，是陜西省生態(tài)環(huán)境建設(shè)的重要區(qū)域。

根據(jù)《神木縣林地保護(hù)利用規(guī)劃》[1]成果資料，神木縣土地總面積752 803.9hm2，林地總面積393 008.4hm2，森林覆蓋率31.59%。林地中：有林地全部為喬木林，面積32 152.8hm2，占林地面積的8.18%；疏林地面積2 163hm2，占0.55%；灌木林地面積205 656.9hm2，占52.33%，全部為國家特殊規(guī)定灌木林；未成林地面積31 601.7hm2，占8.04%；苗圃地面積207.8hm2，占0.05%；宜林地面積121 226.2hm2，占30.85%。全縣有防護(hù)林面積199 512.9hm2,占森林面積的83.9%，特用林面積13 423.1hm2，用材林面積2 356.4hm2，經(jīng)濟(jì)林面積3 514.2hm2，薪炭林面積19 003.1hm2。

2退化防護(hù)林現(xiàn)狀及原因分析

2.1退化防護(hù)林現(xiàn)狀

神木縣歷史上森林茂密，戰(zhàn)亂紛繁及人口的不斷增加，不合理的農(nóng)業(yè)經(jīng)營及其他活動(dòng)的破壞，原生植被殘留無幾。新中國成立后，林業(yè)建設(shè)有了較好的發(fā)展。20世紀(jì)60年代開展群眾性造林運(yùn)動(dòng)，治理荒沙荒山荒地，栽植以楊樹為主的防風(fēng)固沙防護(hù)林。70年代后，開始實(shí)施“三北”防護(hù)林工程。伴隨著中國改革開放的腳步，三北防護(hù)林工程走過了三十多年歷程，取得了巨大成就。特別是黨的十六大以來，三北防護(hù)林工程建設(shè)進(jìn)入了一個(gè)嶄新的發(fā)展時(shí)期，是森林資源增長最快、生態(tài)環(huán)境改善最明顯的時(shí)期，水土流失危害得到有效控制，已逐步形成農(nóng)林牧、水土林、帶片網(wǎng)、喬灌草、多林種、多樹種、林工商結(jié)合，結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定、功能較完善，生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益有機(jī)結(jié)合的區(qū)域性防護(hù)林體系。但受當(dāng)時(shí)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和科技條件等因素所限，過去營造的防護(hù)林普遍存在樹種單一、結(jié)構(gòu)簡單、初植密度不合理、林分生長不良等情況[1]。

根據(jù)2015年神木縣退化防護(hù)林調(diào)查成果，神木縣防護(hù)林面積199 512.9hm2，退化防護(hù)林面積68 124.1hm2，占全縣防護(hù)林面積的34.1%。另外，全縣防護(hù)林中未來10年還有超過35%的面積也將由于生理過熟等原因而納入退化防護(hù)林改造范圍。

神木縣退化防護(hù)林主要為輕度退化，其次為中度退化、重度退化。輕度退化主要發(fā)生在灌木林中，約占退化防護(hù)林總面積的74.24%；中度退化主要發(fā)生在近、成熟林中，約占退化防護(hù)林總面積的22.26%；重度退化主要發(fā)生在成、過熟林中，約占退化防護(hù)林面積的3.50%。

2.2防護(hù)林退化原因分析

據(jù)調(diào)查，神木縣防護(hù)林退化主要原因有以下幾點(diǎn)。

(1)生理成熟導(dǎo)致林分退化。神木縣防護(hù)林多為人工營造，在二十世紀(jì)六十、七十年代前后人工營造的楊樹、沙柳、沙蒿、檸條等各類防護(hù)林基本都進(jìn)入成、過熟期，如今大部分防護(hù)林多代混雜，老化衰敗現(xiàn)象日益嚴(yán)重，枯死木和瀕死木增多(圖1)。

圖1　生理過熟退化林分

(2)持續(xù)的土壤干化。本區(qū)域?qū)儆陉儽秉S土高原與毛烏素沙地過渡地帶，干旱少雨，多年平均降雨量400mm左右，林木蒸騰水過量，造成林木根系區(qū)土壤水分持續(xù)嚴(yán)重虧缺，天然水分不能有效補(bǔ)償，土壤干化，從而使人工林生長受到抑制，最終導(dǎo)致林分生長衰退(圖2)。

圖2　土壤干化衰退林分

(3)土壤養(yǎng)分嚴(yán)重不足。退化林分分布地區(qū)，不僅土壤水分虧缺，而且土壤養(yǎng)分也普遍不足。林地土壤養(yǎng)分呈現(xiàn)缺氨少磷，氮磷比例失調(diào)的狀況。其結(jié)果首先抑制林木生長，其次氮磷比例失調(diào)直接影響林木根系發(fā)育，限制林木利用深層土壤養(yǎng)分和水分。另外林地土壤養(yǎng)分缺乏，還降低了土壤水分利用率。

(4)違背適地適樹原則。立地條件類型劃分和適地適樹是科學(xué)造林、育林的基本原則，也是形成穩(wěn)定高效森林群落的基礎(chǔ)。目前退化楊樹林分集中分布在沙區(qū)，部分退化林分是由于當(dāng)初立地條件類型選擇不當(dāng)或沒有了解楊樹的生物學(xué)、生態(tài)學(xué)特性造成的(圖3)。此外，過分的要求集中連片，不注意小地形生態(tài)環(huán)境的差異，營造單一的楊樹純林，是導(dǎo)致林分退化的又一原因。由于純林群落結(jié)構(gòu)簡單，所屬是同齡純林，林下植被不發(fā)達(dá)，其結(jié)果必然是林木不能完全適應(yīng)而生長不良或促使景觀鑲嵌向同質(zhì)化發(fā)展，從而失去對(duì)干擾發(fā)生、蔓延、傳播的障礙，使人工群落的穩(wěn)定性降低，生產(chǎn)力下降。

圖3　違背適地適樹原則林分

(5)經(jīng)營管理不到位。人工林的撫育管理是森林經(jīng)營的重要環(huán)節(jié)，長期以來“重栽輕管”是林業(yè)生產(chǎn)中的主要問題。不合理的撫育管護(hù)措施，如單純把撫育看成“看大留小”、“伐劣留優(yōu)”，從而影響林木生長，造成大批殘次生林和疏林，加之生長不良，抗性又差，致使病蟲害不斷發(fā)生并蔓延迅速，葉部和蛀桿害蟲突出，林木損失加大，變成殘次林或多代萌生林(圖4)。

圖4　經(jīng)營管理不到位林分

(6)自然災(zāi)害導(dǎo)致林分退化。部分林木因火災(zāi)、病蟲害受損。

3退化防護(hù)林改造方法

3.1退化防護(hù)林改造類型

按照《國家林業(yè)局關(guān)于退化防護(hù)林改造工作指導(dǎo)意見》的相關(guān)要求，根據(jù)區(qū)域退化防護(hù)林的特點(diǎn)，確定神木縣退化防護(hù)林分類標(biāo)準(zhǔn)如下。

第一類為重度退化林,防護(hù)功能嚴(yán)重下降，枯死木、瀕死木比例占單位面積株數(shù)40%以上。主要為20世紀(jì)六、七十年代營造的部分楊樹林分。面積2 283.9hm2，占退化防護(hù)林的3.50%。

第二類為中度退化林，防護(hù)功能明顯下降，枯死木、瀕死木比例占單位面積株數(shù)10%～40%。主要為20世紀(jì)六、七十年代營造的部分楊樹林分及沙柳、沙蒿灌木林。面積15 162.8hm2，占退化防護(hù)林的22.26%。

第三類為輕度退化林，防護(hù)功能出現(xiàn)下降，枯死木、瀕死木比例占單位面積株數(shù)10%(含)以下。主要為沙柳、沙蒿及部分檸條灌木林。面積50 577.4hm2，占退化防護(hù)林的74.24%。

3.2退化防護(hù)林改造模式

按照《國家林業(yè)局關(guān)于退化防護(hù)林改造工作指導(dǎo)意見》要求，重度退化防護(hù)林應(yīng)采取更新改造模式，中度退化防護(hù)林應(yīng)采取擇伐補(bǔ)植改造模式，輕度退化防護(hù)林應(yīng)采取撫育改造模式。

根據(jù)對(duì)神木縣退化防護(hù)林的實(shí)際情況調(diào)研，神木縣退化防護(hù)林喬木林僅占5.91%，以楊樹林分為主；灌木林占94.09%，以沙柳、沙蒿、檸條為主。灌木林改造是神木縣退化防護(hù)林改造的重點(diǎn)。

按照“尊重自然，科學(xué)改造” 、“因地制宜，分類施策”的改造原則，我們對(duì)神木縣退化防護(hù)林改造模式在《國家林業(yè)局關(guān)于退化防護(hù)林改造工作指導(dǎo)意見》的基礎(chǔ)上，提出適合當(dāng)?shù)貙?shí)際的改造模式。

3.2.1更替改造神木縣更替改造規(guī)模為25 532.8hm2，主要措施和技術(shù)要求如下。

(1)適應(yīng)范圍,對(duì)于防護(hù)功能明顯下降，枯死木、瀕死木比例占單位面積株數(shù)40%以上重度退化喬木林實(shí)行更替改造；另外根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，對(duì)受自然條件影響大、防護(hù)效能差的重、中、輕度退化的沙蒿灌木林也進(jìn)行更替改造。

(2)措施及技術(shù)要求,針對(duì)因生理過熟或自然災(zāi)害而造成退化的林分采取更替改造，實(shí)行帶狀混交(局部可塊狀混交)。在具體方法上喬木林進(jìn)行株數(shù)擇伐強(qiáng)度大于40%的塊狀皆伐或帶狀采伐，然后對(duì)林地進(jìn)行全面撫育，無立木林地(沙蒿林)植入樟子松、油松或側(cè)柏壯苗420～840株/hm2，形成多樹種穩(wěn)定的林分結(jié)構(gòu)。

3.2.2擇伐補(bǔ)造神木縣擇伐補(bǔ)造規(guī)模為2 017.7hm2，主要措施和技術(shù)要求如下。

(1)適應(yīng)范圍,對(duì)于防護(hù)功能明顯下降，枯死木、瀕死木比例占單位面積株數(shù)10%～40%的喬木林實(shí)行擇伐補(bǔ)造。

(2)措施及技術(shù)要求,對(duì)因生理成熟而造成退化的林分采取擇伐補(bǔ)造，實(shí)行帶狀混交。在具體方法上逐步進(jìn)行株數(shù)擇伐強(qiáng)度20%的多次帶狀間伐，并在初次撫育間伐后，對(duì)林地全面撫育，然后帶狀植入樟子松、油松或側(cè)柏壯苗225～450株/hm2，形成多樹種穩(wěn)定的林分結(jié)構(gòu)。

3.2.3撫育改造神木縣撫育改造規(guī)模為40 573.6hm2，主要措施和技術(shù)要求如下。

(1)適應(yīng)范圍,對(duì)于防護(hù)功能出現(xiàn)下降，枯死木、瀕死木比例占單位面積株數(shù)10%以下的沙柳、檸條林實(shí)行撫育改造。

(2)措施及技術(shù)要求,針對(duì)過熟老化的沙柳、檸條林采用平茬為主的撫育方式，全面促進(jìn)灌木林循環(huán)復(fù)壯更新，降低灌木林病蟲害侵害機(jī)率，有效提高灌木林總保存量。目前退化的沙柳、檸條林大都是單一樹種、集中連片栽植的人工純林，其群落結(jié)構(gòu)簡單，對(duì)土壤水份無效消耗大、水肥利用率低、抗逆性差、群落不穩(wěn)定，所以在林間空地適當(dāng)引入當(dāng)?shù)氐臉浞N(樟子松、油松、側(cè)柏)，是改造目前退化林分的重要手段。黃土區(qū)集流蓄水、強(qiáng)化入滲，針對(duì)土壤干化所造成的退化林分，現(xiàn)代集水造林技術(shù)是有效利用有限天然降雨防止土壤干化的有效途徑，具體做法是采用魚鱗坑、反坡梯田收集天然雨水和采用化學(xué)、生物蓄水保墑處理，減少林地和林木的的無效水分蒸發(fā)，改善林地土壤物理性狀，提高土壤水分，為林木生長創(chuàng)造一個(gè)良好的環(huán)境。

4結(jié)論

神木縣退化防護(hù)林改造以灌木林改造為主，以提高林地質(zhì)量、提高森林防護(hù)效能為改造目標(biāo)，通過灌木林中補(bǔ)植補(bǔ)造喬木針葉樹種，撫育改造灌木樹種，形成喬灌草、多樹種穩(wěn)定的林分結(jié)構(gòu)。有效改善地方生態(tài)質(zhì)量，全面落實(shí)十八大關(guān)于建設(shè)生態(tài)文明戰(zhàn)略部署，維護(hù)地區(qū)生態(tài)安全，促進(jìn)社會(huì)和諧發(fā)展。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]神木縣林業(yè)局.神木縣林地保護(hù)利用規(guī)劃[R].陜西神木,2010-2020.

[2]神木縣林業(yè)局.神木縣森林資源規(guī)劃設(shè)計(jì)調(diào)查[R].陜西神木,2009.

[3]陜西省林業(yè)廳.陜西省第五次荒漠化和沙化監(jiān)測(cè)[R].西安:2014.

[4]國家林業(yè)局.關(guān)于做好退化防護(hù)林改造工作的指導(dǎo)意見[R].北京:2014.

[5]陜西省林業(yè)廳.陜西省退化防護(hù)林改造規(guī)劃(2016-2025年)編制辦法[R].西安:2015.

收稿日期：2015-10-18

作者簡介：劉華(1967-),男,漢族,陜西長安區(qū)人,高級(jí)工程師,從事林業(yè)調(diào)查規(guī)劃工作。

中圖分類號(hào):S756.9

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

文章編號(hào):1001-2117(2016)01-0030-04

ReconstructionofDegradingShelterForestinShenmuCounty

LIUHua，ZHANGHao，WANGSheng-min，WANGYan-e

(Shaanxi Institute of Forest Planning and Design, Xi’an, Shaanxi 710082)

Abstract:In light of Guiding Opinions about the Degrading Shelter Forest Transformation promulgated by the State Forestry Administration, degrading shelter forest system in Shenmu were discussed regarding its reconstruction in terms of methods and modes .

Key words:Degrading shelter forest; transformation; discussion on the method; Shenmu County