东北地区防护林衰退机制及生态修复模式探讨

2016-12-16崔琳张玉柱王力刚毕广有

防护林科技 2016年8期

关键词：防护林东北地区树木

崔琳，张玉柱，王力刚，毕广有

(黑龙江省森林与环境科学研究院，黑龙江齐齐哈尔 161005)

东北地区防护林衰退机制及生态修复模式探讨

崔琳，张玉柱，王力刚，毕广有

(黑龙江省森林与环境科学研究院，黑龙江齐齐哈尔 161005)

文章阐述了东北地区防护林衰退的主要特征，归纳了违背适地适树原则、树种单一，林木进入过熟期，环境污染等导致防护林衰退的主要原因。基于此，立足东北地区自然环境和社会经济特点，提出因地制宜合理改善东北地区防护林衰退的3种修复模式。

防护林；衰退机制；生态修复模式

防护林体系作为具有目标防护或直接防护功能的森林生态系统，是实现生态资源恢复和重建的生态工程，在控制水土流失、治理风沙危害、维持生态平衡等方面发挥着巨大的作用[1,2]。20世纪50代初我国就开展了东北西部内蒙古东部防护林建设工程。作为防护林建设工程重要组成部分的东北防护林，经过多年的持续建设，基本形成了农林牧彼此镶嵌，互为一体的综合防护林体系，极大地改善了东北地区的生态环境。然而近些年来受到自然因素和人类不合理经营利用的影响，东北防护林已经出现了林木生长缓慢、地力衰退、生物多样性下降等问题，严重影响了防护林整体效益的正常发挥[3]。本文通过对东北地区防护林发展现状深入分析，在前人研究基础上，对目前防护林衰退的原因和规律进行简述，针对其特征提出了防护林生态修复模式，以期为今后防护林可持续经营提供参考。

1　防护林衰退特征

防护林衰退是指防护林在生长发育过程中出现的生理机能下降、土壤和微生物环境恶化、生产力降低等导致防护效能下降的状态[4]。

近些年来，各类防护林在生长发育过程中均显露出衰退现象，具体表现为林木生长下降，枯死木、枯梢木或濒死木所占比例增大，林相残败，结构失调，防护功能显著下降，形成了大面积低产、低质、低效林分。辽宁省章古台地区营造的樟子松防护林自1991年就出现了衰退枯死现象，衰退林分达到2.5万hm2，占樟子松人工林总面积的65%[5]。

2　防护林衰退原因

防护林的衰退起源于多种胁迫对林分的影响，具有复杂的无序性。有关防护林衰退原因的研究和综述有很多，主要包括以下几个方面：

2.1违背适地适树原则

适地适树即适宜物种引入适宜环境。造林工作的成败很大程度上取决于立地条件是否能和树种特性相互适应[6]。防护林建设过程中在决策层面上的失误，如树种的错误选择、造林地选择不当都会引起造林失败，形成“早衰”林分，进而导致防护林的衰退。

2.2树种单一，病虫害严重

东北地区前期营造的防护林以杨树纯林为主，树种单一，没有注意乔、灌、草的充分结合。生态系统结构简单，造成树林生物多样性水平极低，林分无法维持生产力[7]。同时，林分结构简单，无法维持多种动植物生存和生态系统发挥正常功能，使得树木更易受到病虫侵害，造成大面积损害。

2.3树木进入过熟期

东北防护林工程自三北工程开始大面积开展，已经过三十多年，部分树木已经进入过熟期，出现了衰老和死亡的现象。

2.4缺乏合理的抚育管理，人为干扰大

防护林造林后，没有得到及时抚育管理，或者管理粗放，树木生长受到影响极易发生病虫害，从而使林分无法达到防护成熟状态，形成衰退林分。此外，人类不合理的干扰也会导致防护林生态系统结构遭到破坏,主要干扰形式包括采伐、放牧、土地开垦等。东北地区有秋天整地前火烧秸秆的习俗，极易造成火灾，威胁林地安全。

2.5环境污染严重

随着中国工业化进程的不断加快，大气、土壤等污染也随之产生。研究表明，工业污染引起的酸雨危害会导致树木光合作用下降，损害树木根系，降低树木养分和水分的吸收。东北地区冬季寒冷，取暖造成空气污染，臭氧含量增加，由此产生的氧化剂直接损伤树木叶片，导致树木易遭受病虫害的侵袭。

2.6气候变化影响

适宜的生态环境、稳定的生态系统是影响树木寿命的主要因素[9]。当上述因子不适合树木生存的时候，就会发生防护林衰退。东北地区地处中国中高纬度，是中国区域气候变暖最显著的地区之一。近50年东北地区升温明显，水资源和光能资源呈不同程度减少趋势，旱灾增加和地下水位下降等现象导致防护林的大面积衰退[9]。除此之外，冬季极端低温、霜冻及恶劣自然因素都会加剧防护林衰退的风险。

3　防护林生态修复模式

综合东北地区防护林衰退特征及原因，立足本地区自然环境和社会经济特点，及其对防护林修复的实际需求，提出以下三种防护林修复模式。

3.1封禁保育修复模式

针对人为干扰过度导致防护林衰退的区域，以林木封禁保护为主要技术措施，充分发挥生态系统自我修复能力。在原有防护林区域，限制人畜进入，禁止滥砍滥伐，利用植物的自然繁育能力，实现防护林恢复、生态环境改善的目的。

3.2更新优化修复模式

针对低质低效，防护效能比较差的防护林，进行疏林补植、过熟林采伐更新、引入优良树种、防治病虫害等抚育措施，形成乔、灌、草结合的立体结构。

3.3生态经济修复模式

针对正常发挥防护效能的防护林，可在林下适当配置具有经济效益的粮、果、药、菜、禽等动植物，建立经济生态兼顾的高效经营模式。根据防护林树种及立地条件，对防护林进行立体开发，提高土地利用率、产出率和物质转化效率[10]。

4　建议

东北地区作为我国重要的粮食主产区和生态安全保障区，科学管理该地区防护林建设工程、有效防治其衰退对稳定中国粮食和生态安全都起到重要作用。面对衰退形势严峻的东北防护林，应加强对防护林衰退形成过程和机制等方面的探究，针对衰退特征，本着因地制宜、分类经营的原则采取不同更新修复措施。通过防护林修复技术的实施，建立一个因地制宜、防护效能稳定的防护林生态体系。

[1] 宋立宁,朱教君,闫巧玲.防护林衰退研究进展[J].生态学杂志,2009,28(9):1684-1690

[2] 龚维,李俊,何宇,等.发展林业碳汇推动三北防护林体系建设[J].生态学杂志,2009,28(9):1691-1695

[3] 李秀芬,苏蕾,张金鑫,等.晋西北防护林30年来时空变化特征及影响要素[J].生态学杂志,2013(9):2382-2389

[4] 姜凤岐,曾德慧,于占源.从恢复生态学视角透析防护林衰退及其防治对策:以章古台地区樟子松林为例[J].应用生态学报,2006(12):2229-2235

[5] 姜凤岐,曾德慧,于占源.防护林衰退原因的恢复生态学辨析[A]. 2008:6

[6] 朱教君.防护林学研究现状与展望[J]. 植物生态学报,2013(9):872-888

[7] 王盛萍,张志强,孙化永，等.黄土高原防护林建设的恢复生态学与生态水文学基础[J]. 生态学报,2010(9):2475-2483

[8] 姜鹏.黄土高原地区生态系统恢复模式研究[D].杨凌：西北农林科技大学,2015

[9] 张泽秀,刘利民,贾燕，等.三北地区防护林气候生态适应性分析[J].生态学杂志,2009(9):1696-1701

[10] 刘刚.淮河流域峒柏大别山区植被退化机制与生态修复模式[D].泰安：山东农业大学,2010

1005-5215(2016)08-0105-01

2016-04-21