神木县退化防护林改造方法探讨

刘　华，张　浩，王生民，王彦娥

(陕西省林业调查规划院， 西安 710082)



神木县退化防护林改造方法探讨

刘华，张浩，王生民，王彦娥

(陕西省林业调查规划院， 西安 710082)

摘要：防护林体系建设是区域生态建设的重要组成部分，依据国家林业局《关于做好退化防护林改造工作的指导意见》，对神木县退化防护林改造对象、类型进行分析探讨，找出适合当地退化防护林改造的最佳模式、方法。

关键词：退化防护林；改造；方法探讨；神木县

神木县位于陕西省榆林市东北部、黄河中游、长城沿线、毛乌素沙地东南缘，地处陕北黄土丘陵向草原荒漠的过渡地带，地貌特征具有典型代表性。神木县为国家重点公益林区划范围-荒漠化和水土流失严重地区，全县防护林占森林面积的83.9%。先前人工营造的各类防护林已陆续进入成过熟期，老化衰败现象日益严重；加之气候变化、自然灾害等因素影响，导致防护功能下降、病虫害加重、林木损失加大，影响林业生态建设作用的发挥。

本文通过对神木县退化防护林改造类型、改造模式等方面研究，探讨毛乌素沙地和黄土高原丘陵过渡区防护林改造方法，为类似区域防护林改造及规划提供依据。

1研究区概况

神木县地理位置介于东经109°40′～110°54′，北纬38°13′～39°27′之间。地貌北部为风沙草滩区，分布有固定沙地、半固定沙地、流动沙丘和草滩，地势较平缓，下湿滩地和海子较多；中南部为黄土丘陵沟壑区，梁峁起伏，沟壑纵横，地形支离破碎；黄河沿岸峡谷丘陵区，谷道狭窄，岩石裸露，多悬崖陡坡。全县沟壑密度3.15km·km-2，土壤侵蚀模数13 500t·a-1·km-2，是黄河中游138个水土流失重点县之一。气候属中温带半干旱大陆性季风气候，年均降水量440.8mm，干旱危害严重。神木县生态区位重要，是陕西省生态环境建设的重要区域。

根据《神木县林地保护利用规划》[1]成果资料，神木县土地总面积752 803.9hm2，林地总面积393 008.4hm2，森林覆盖率31.59%。林地中：有林地全部为乔木林，面积32 152.8hm2，占林地面积的8.18%；疏林地面积2 163hm2，占0.55%；灌木林地面积205 656.9hm2，占52.33%，全部为国家特殊规定灌木林；未成林地面积31 601.7hm2，占8.04%；苗圃地面积207.8hm2，占0.05%；宜林地面积121 226.2hm2，占30.85%。全县有防护林面积199 512.9hm2,占森林面积的83.9%，特用林面积13 423.1hm2，用材林面积2 356.4hm2，经济林面积3 514.2hm2，薪炭林面积19 003.1hm2。

2退化防护林现状及原因分析

2.1退化防护林现状

神木县历史上森林茂密，战乱纷繁及人口的不断增加，不合理的农业经营及其他活动的破坏，原生植被残留无几。新中国成立后，林业建设有了较好的发展。20世纪60年代开展群众性造林运动，治理荒沙荒山荒地，栽植以杨树为主的防风固沙防护林。70年代后，开始实施“三北”防护林工程。伴随着中国改革开放的脚步，三北防护林工程走过了三十多年历程，取得了巨大成就。特别是党的十六大以来，三北防护林工程建设进入了一个崭新的发展时期，是森林资源增长最快、生态环境改善最明显的时期，水土流失危害得到有效控制，已逐步形成农林牧、水土林、带片网、乔灌草、多林种、多树种、林工商结合，结构相对稳定、功能较完善，生态、经济、社会效益有机结合的区域性防护林体系。但受当时经济社会发展和科技条件等因素所限，过去营造的防护林普遍存在树种单一、结构简单、初植密度不合理、林分生长不良等情况[1]。

根据2015年神木县退化防护林调查成果，神木县防护林面积199 512.9hm2，退化防护林面积68 124.1hm2，占全县防护林面积的34.1%。另外，全县防护林中未来10年还有超过35%的面积也将由于生理过熟等原因而纳入退化防护林改造范围。

神木县退化防护林主要为轻度退化，其次为中度退化、重度退化。轻度退化主要发生在灌木林中，约占退化防护林总面积的74.24%；中度退化主要发生在近、成熟林中，约占退化防护林总面积的22.26%；重度退化主要发生在成、过熟林中，约占退化防护林面积的3.50%。

2.2防护林退化原因分析

据调查，神木县防护林退化主要原因有以下几点。

(1)生理成熟导致林分退化。神木县防护林多为人工营造，在二十世纪六十、七十年代前后人工营造的杨树、沙柳、沙蒿、柠条等各类防护林基本都进入成、过熟期，如今大部分防护林多代混杂，老化衰败现象日益严重，枯死木和濒死木增多(图1)。

图1　生理过熟退化林分

(2)持续的土壤干化。本区域属于陕北黄土高原与毛乌素沙地过渡地带，干旱少雨，多年平均降雨量400mm左右，林木蒸腾水过量，造成林木根系区土壤水分持续严重亏缺，天然水分不能有效补偿，土壤干化，从而使人工林生长受到抑制，最终导致林分生长衰退(图2)。

图2　土壤干化衰退林分

(3)土壤养分严重不足。退化林分分布地区，不仅土壤水分亏缺，而且土壤养分也普遍不足。林地土壤养分呈现缺氨少磷，氮磷比例失调的状况。其结果首先抑制林木生长，其次氮磷比例失调直接影响林木根系发育，限制林木利用深层土壤养分和水分。另外林地土壤养分缺乏，还降低了土壤水分利用率。

(4)违背适地适树原则。立地条件类型划分和适地适树是科学造林、育林的基本原则，也是形成稳定高效森林群落的基础。目前退化杨树林分集中分布在沙区，部分退化林分是由于当初立地条件类型选择不当或没有了解杨树的生物学、生态学特性造成的(图3)。此外，过分的要求集中连片，不注意小地形生态环境的差异，营造单一的杨树纯林，是导致林分退化的又一原因。由于纯林群落结构简单，所属是同龄纯林，林下植被不发达，其结果必然是林木不能完全适应而生长不良或促使景观镶嵌向同质化发展，从而失去对干扰发生、蔓延、传播的障碍，使人工群落的稳定性降低，生产力下降。

图3　违背适地适树原则林分

(5)经营管理不到位。人工林的抚育管理是森林经营的重要环节，长期以来“重栽轻管”是林业生产中的主要问题。不合理的抚育管护措施，如单纯把抚育看成“看大留小”、“伐劣留优”，从而影响林木生长，造成大批残次生林和疏林，加之生长不良，抗性又差，致使病虫害不断发生并蔓延迅速，叶部和蛀杆害虫突出，林木损失加大，变成残次林或多代萌生林(图4)。

图4　经营管理不到位林分

(6)自然灾害导致林分退化。部分林木因火灾、病虫害受损。

3退化防护林改造方法

3.1退化防护林改造类型

按照《国家林业局关于退化防护林改造工作指导意见》的相关要求，根据区域退化防护林的特点，确定神木县退化防护林分类标准如下。

第一类为重度退化林,防护功能严重下降，枯死木、濒死木比例占单位面积株数40%以上。主要为20世纪六、七十年代营造的部分杨树林分。面积2 283.9hm2，占退化防护林的3.50%。

第二类为中度退化林，防护功能明显下降，枯死木、濒死木比例占单位面积株数10%～40%。主要为20世纪六、七十年代营造的部分杨树林分及沙柳、沙蒿灌木林。面积15 162.8hm2，占退化防护林的22.26%。

第三类为轻度退化林，防护功能出现下降，枯死木、濒死木比例占单位面积株数10%(含)以下。主要为沙柳、沙蒿及部分柠条灌木林。面积50 577.4hm2，占退化防护林的74.24%。

3.2退化防护林改造模式

按照《国家林业局关于退化防护林改造工作指导意见》要求，重度退化防护林应采取更新改造模式，中度退化防护林应采取择伐补植改造模式，轻度退化防护林应采取抚育改造模式。

根据对神木县退化防护林的实际情况调研，神木县退化防护林乔木林仅占5.91%，以杨树林分为主；灌木林占94.09%，以沙柳、沙蒿、柠条为主。灌木林改造是神木县退化防护林改造的重点。

按照“尊重自然，科学改造” 、“因地制宜，分类施策”的改造原则，我们对神木县退化防护林改造模式在《国家林业局关于退化防护林改造工作指导意见》的基础上，提出适合当地实际的改造模式。

3.2.1更替改造神木县更替改造规模为25 532.8hm2，主要措施和技术要求如下。

(1)适应范围,对于防护功能明显下降，枯死木、濒死木比例占单位面积株数40%以上重度退化乔木林实行更替改造；另外根据当地实际情况，对受自然条件影响大、防护效能差的重、中、轻度退化的沙蒿灌木林也进行更替改造。

(2)措施及技术要求,针对因生理过熟或自然灾害而造成退化的林分采取更替改造，实行带状混交(局部可块状混交)。在具体方法上乔木林进行株数择伐强度大于40%的块状皆伐或带状采伐，然后对林地进行全面抚育，无立木林地(沙蒿林)植入樟子松、油松或侧柏壮苗420～840株/hm2，形成多树种稳定的林分结构。

3.2.2择伐补造神木县择伐补造规模为2 017.7hm2，主要措施和技术要求如下。

(1)适应范围,对于防护功能明显下降，枯死木、濒死木比例占单位面积株数10%～40%的乔木林实行择伐补造。

(2)措施及技术要求,对因生理成熟而造成退化的林分采取择伐补造，实行带状混交。在具体方法上逐步进行株数择伐强度20%的多次带状间伐，并在初次抚育间伐后，对林地全面抚育，然后带状植入樟子松、油松或侧柏壮苗225～450株/hm2，形成多树种稳定的林分结构。

3.2.3抚育改造神木县抚育改造规模为40 573.6hm2，主要措施和技术要求如下。

(1)适应范围,对于防护功能出现下降，枯死木、濒死木比例占单位面积株数10%以下的沙柳、柠条林实行抚育改造。

(2)措施及技术要求,针对过熟老化的沙柳、柠条林采用平茬为主的抚育方式，全面促进灌木林循环复壮更新，降低灌木林病虫害侵害机率，有效提高灌木林总保存量。目前退化的沙柳、柠条林大都是单一树种、集中连片栽植的人工纯林，其群落结构简单，对土壤水份无效消耗大、水肥利用率低、抗逆性差、群落不稳定，所以在林间空地适当引入当地的树种(樟子松、油松、侧柏)，是改造目前退化林分的重要手段。黄土区集流蓄水、强化入渗，针对土壤干化所造成的退化林分，现代集水造林技术是有效利用有限天然降雨防止土壤干化的有效途径，具体做法是采用鱼鳞坑、反坡梯田收集天然雨水和采用化学、生物蓄水保墒处理，减少林地和林木的的无效水分蒸发，改善林地土壤物理性状，提高土壤水分，为林木生长创造一个良好的环境。

4结论

神木县退化防护林改造以灌木林改造为主，以提高林地质量、提高森林防护效能为改造目标，通过灌木林中补植补造乔木针叶树种，抚育改造灌木树种，形成乔灌草、多树种稳定的林分结构。有效改善地方生态质量，全面落实十八大关于建设生态文明战略部署，维护地区生态安全，促进社会和谐发展。

参 考 文 献

[1]神木县林业局.神木县林地保护利用规划[R].陕西神木,2010-2020.

[2]神木县林业局.神木县森林资源规划设计调查[R].陕西神木,2009.

[3]陕西省林业厅.陕西省第五次荒漠化和沙化监测[R].西安:2014.

[4]国家林业局.关于做好退化防护林改造工作的指导意见[R].北京:2014.

[5]陕西省林业厅.陕西省退化防护林改造规划(2016-2025年)编制办法[R].西安:2015.

收稿日期：2015-10-18

作者简介：刘华(1967-),男,汉族,陕西长安区人,高级工程师,从事林业调查规划工作。

中图分类号:S756.9

文献标识码:A

文章编号: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