辽西北风沙区防风固沙林保田增产效益研究

刘亚萍(辽宁省固沙造林研究所，辽宁 阜新 123000)

辽西北风沙区防风固沙林保田增产效益研究

刘亚萍
(辽宁省固沙造林研究所，辽宁 阜新 123000)

通过设立监测样地连续5年对辽西北风沙区营造的杨树+樟子松、杨树+沙棘混交防护林防护区域和对照(农田)的风蚀情况进行调查，对受防护林保护的农田和对照(周围没有防护林的农田)农作物产量进行调查，结果表明：造林能显著减轻风沙区风蚀危害，5年期间，项目林内风蚀比对照减轻9.3%～55.5%；造林后，受防护林保护农田产量比对照增产幅度为4.0%～15.3%。通过大量走访风沙区农民可知，从20世纪60年代开始大量营造防风固沙林后，辽西北风沙区的农作物产量增产幅度为10%～30%。

辽西北风沙区；防护林；保田增产

辽宁西北部地区属于科尔沁沙地南缘，处于我国北方典型的农牧交错带内，属生态脆弱地区，是辽宁省土地沙化最为严重的地区，而植物固沙是目前最主要的防风固沙措施之一[1]。该地区森林资源特点是总量小，森林覆盖率低，林分质量不高，低产低效林比例较大。为增加辽西北地区森林资源总量，提高森林覆盖率及林分质量，加快生态环境建设，辽宁省于2011年启动了“世界银行贷款林业综合发展项目”，涉及在新民市、阜新县、彰武县、昌图县营造防风固沙林9 499 hm2，其中杨树+樟子松防风固沙林7 667 hm2，杨树+沙棘防风固沙林1 832 hm2。人工造林增加了地表覆盖率，改善了局部生态系统，而生态系统服务功能是指人类从生态系统中获得的效益[2]，关于荒漠生态系统防风固沙功能价值评估研究少有报道[3,4]，辽宁省参加的世行贷款造林项目是第五期，以前四期项目从未对造林后生态效益进行过评价与评估，基于此，2012年造林项目第五期实施后，辽宁省固沙所作为辽宁省林业综合发展项目防风固沙监测单位在其项目林和对照(农田)地进行了风蚀调查和农作物产量调查等监测工作，以其监测确定该项目实施后是否能改变造林区域的生态环境和提高人民生活水平，为地区的生态安全、社会经济的可持续发展服务。关于辽西北风沙区农田防护林防风蚀保田增产研究曾有过报道[5]，本文增加了造林初期对风沙的影响研究及开展了走访农户调查农作物产量的研究内容，是对以前研究的更进一步补充。

1 监测点基本情况

监测点设在彰武县冯家镇得力村古井子屯，地势平缓，海拔188 m，立地类型为平坦沙地，林分类型为杨树樟子松混交林。造林设计：穴状整地，规格为60 cm×60 cm×60 cm，造林苗木杨树为彰武小钻杨1年生裸根苗，樟子松为3年生容器苗，造林密度2 m×6 m，混交比例7∶3(7行杨树，3行樟子松)，带状混交，造林年度2012年。监测点二设在昌图县三江口镇庄稼窑村，地势平缓，海拔116 m，立地类型为平坦沙地，造林类型为杨树沙棘混交林。造林设计：全面整地，造林杨树为小黑杨1年生裸根苗，沙棘为1年生裸根苗，混交比例6∶4(1行杨树，1行沙棘)，行混，杨树株距1.5 m，沙棘株距2.25 m，造林年度2012年。

2 监测方法

2.1 风蚀沙埋监测

2.1.1 样地设置 样地1、样地2设置在监测点一的项目林内，对照1、对照2设置在监测点一项目林外的农田内，样地3、样地4设置在监测点二的项目林内，对照3、对照4设置在监测点二项目林外的农田内。每个样地内设置2条基线，2条基线相距不少于30 m，基线长度50 m。

2.1.2 监测指标与方法 指标：调查风蚀或者沙埋的深度，最后算出风蚀沙埋的平均值。对杨树、樟子松、沙棘的保存率、胸径、树高、冠幅进行调查。方法：采用插钎法，在基线上每隔5 m插一根竹竿，在竹竿贴近地面的0 cm处划上一条痕迹线，用直尺测量竹竿上相对于0 cm痕迹处埋入土里的深度或露出地面的高度，以观测沙埋或风蚀的深度。将埋入土里标记为+，即为沙埋，将露出地面标记为-，即为风蚀，将风蚀和沙埋的数据取平均值。对同一块样地不同基线的调查数据采取算术平均值。用Excel软件对数据进行处理。调查时间为2012—2016年的3—5月。

2.2 农作物产量监测

2.2.1 样地设置 样地1设置在监测点一项目林林外下风向处，农田地块长度约180m，宽度约150m，在林缘50m以内作为样地1，为受保护农田，50m以外作为对照1，为未受保护农田，农作物品种为花生。样地2设置在监测点二项目林林外下风向处，农田地块长度约200m，宽度约100m，在林缘50m以内作为样地2，为受保护地块，50m以外作为对照2，为未受保护农田，农作物为花生。

2.2.2 监测指标与方法 指标：分别在距林缘30 m、70 m处调查带皮花生产量(干重)，同时大量走访风沙区农户近几十年来农作物产量情况。采用对比法比较。调查时间为2012年、2013年、2014年、2016年的每年10月。

3 结果与分析

3.1 风蚀程度对比

风蚀监测结果见表1。2012年风蚀沙埋调查时已是4月下旬，数据不能完全反映当年的风蚀沙埋情况，进行数据比较时，忽略2012年数据。

表1 风蚀沙埋监测结果

图1 项目林与对照风蚀比较

图1为项目区与对照风蚀比较。可以看出，项目林的风蚀程度均比对照区低，但是没有表现出随着造林年限的延长，风蚀减少的相关关系，原因可能是项目林行间内每年都进行耕作，人为影响的差异比较大，相信随着林分生长，郁闭度的增加，不再进行耕作时林内风蚀会消失；同时也可以看到，项目林比对照的风蚀程度是明显降低的。昌图项目林风蚀程度明显小于对照区，彰武项目林风蚀程度只是小于对照区，这是因为昌图项目区造林成活率和保存率都要好于彰武项目区。用表1中的项目区(权重后)的数据，用公式：(项目林风蚀沙埋-对照风蚀沙埋)/(对照风蚀沙埋)的结果表示造林地比未造林地的风蚀降低比例，结果表明，2012年、2013年、2014年、2015年和2016年项目林内风蚀比对照分别降低21.3%、57.7%、39.0%、9.3%和55.5%。2016年春季风大且次数多，项目林防风蚀效果显著。

无论是项目林地块还是对照地块，通过围封都能自然生草，在1-2年内地面盖度即可达到75%-95%，这样状态下土壤不再受风蚀危害，但是一旦人为破坏进行重新耕种作业，风蚀现象又会发生。

3.2 增产效果分析

农作物产量监测结果见表2。

表2 农作物产量监测结果

2012年、2013年和2016年受保护地块与对照相比，农田作物产量增产幅度分别为0%、3.9%、和15.8%。造林4年后，项目林起到了明显的增产作用。2012年造林，新植苗木弱小，未起到防风固沙作用，受保护地块与未受保护地块农作物产量几乎没有差别；另外，由于各年降水差异比较大，再加上人为等其他因素，农作物产量只是进行受保护地块与未受保护地块当年的比较。

在现地调查的基础上，2016年春季对彰武县和昌图县2个项目区的26户农民进行农作物产量调查走访，得知造林后能显著降低风沙危害，农作物产量增加显著，有林网保护农田比无林网农田增产10%～30%(没有区分彰武县昌图县的权重，只是算术平均值，农民种地几十年来总结的数据，农作物主要指花生和玉米)。其中，近5年来，有防护林玉米产量平均为10 380 kghm-2，对照产量平均为8 370 kghm-2，增产23.9%，有防护林花生产量平均为2 625 kghm-2，对照产量平均为2 040 kghm-2，增产28.7%，有防护林豇豆产量平均为1 298 kghm-2，对照产量平均为848 kghm-2，增产53.1%，有防护林黑豆产量平均为2 175 kghm2，对照产量平均为1 523 kghm2，增产53.1%。

3.3 防风固沙林对农民的影响

防风固沙林能减轻风沙对农田的危害，在农田防护林庇护下，农民可以栽植经济作物，增加收入。详见表3。

表3 农田在有无防风固沙林状况下比较

4 结论与建议

在辽西北风沙区营造杨树樟子松和杨树沙棘混交防护林能显著减轻当地风沙危害，减少地表风蚀，增加农作物产量。5年期间，项目林风蚀危害比裸地减轻9.3%～55.5%，自然生草地块内没有风蚀，只有积沙产生，裸露地块可以产生连年风蚀危害。营造防风固沙林后，受保护农田农作物产量增加明显，比周围没有防护林的农田增产3.9%～15.8%。辽西北风沙区从20世纪60年代就开始大量营造防风固沙林，通过大量走访当地农民，证明造林后使农作物多年平均增产10%～30%，特殊地段增产更多，还可以栽植经济作物，既增加了农民收入，又改善和提高了农民生活环境质量。

林农间作时，采取预留自然生草带的方式可以达到既减少风蚀又保护树木的双重效果。预留自然生草带就是以林为中心，在栽植行边上每边留出0.6～1.0 m的自然生草带，禁止间种花生、地瓜作物。小林网更适合当地，林网结构250 m×250 m比较好。

[1] 常兆丰，赵明.民勤荒漠生态研究[M].兰州：甘肃科学技术出版社，2006：79-130

[2] 欧阳志云,王如松,赵景柱.生态系统服务功能及其生态经济价值评价[J].应用生态学报,1999(5):635-640

[3] 李晶,任志远.陕北黄土高原土地利用防风固沙功能价值时空研究[J].干旱区资源与环境,2011(7):183-187

[4] 韩永伟,拓学森,高吉喜,等.黑河下游重要生态功能区植被防风固沙功能及其价值初步评估[J].自然资源学报,2011(1):58-65

[5] 曹文生,邢兆凯.风沙区农田防护林效益的研究[J].防护林科技,1999(1):7-8，13

Benefit of Increase Production by Field Conservation of Windbreak & Sand-fixation Plantation in Northwestern Liaoning Province

Liu Yaping
(Liaoning Provincial Dune-Fixation and Afforestation Institute，Fuxin 123000,China)

The wind erosion ofPopulusspp.+Pinussylvestrisvar.mongolicaandPopulusspp. +Hippophaerhamnoidesforest and control (farmland) were investigated in wind and sand area of the northwestern Liaoning Province for five consecutive years by establishing monitoring plots. The farmland protected by protection forest and control were investigated. Result shows that afforestation can significantly reduce the wind erosion hazard in the sandstorm area. During the five years, the wind erosion in the project forest is reduced by 9.3% -55.5%. After afforestation, the yield of farmland protected by protection forest increase by 4.0-15.3% compared with the control. Through interviewing a large number of farmers who lived in the sandstorm area.The increase production of yield of farmland in wind and sand area of northwestern Liaoning Province is about 10% -30% after constructing wind break and sand fixation plantation since the 1960s.

sandy area in Northwestern Liaoning Province;protection forest;increase production by field conservation

1005-5215(2017)06-0004-03

2017-03-15

刘亚萍(1966-)，女，辽宁阜新人，大专，高级工程师，现从事荒漠化及土壤分析研究.

S727.23

A

10.13601/j.issn.1005-5215.2017.06.002