防护林衰退机制及生态修复模式研究

张达林

摘要：随着我国社会经济的不断发展，人们的生活水平也有了显著提高，人们对生态环境也有了更多的关注，而林业是确保生态稳定重要因素，在调解水资源和气候等方面都发挥了巨大的作用。防护林促进了森林生态系统的保护与修复，具有较强的目标防护功能和直接防护功能，不仅实现了生态资源的重建与恢复，还在防治水土流失，保护、改良与合理利用水土资源，改善生态环境等各方面都起到了极大作用。

关键词：防护林;衰退机制;生态修复;研究

森林是陆地上面积和结构最复杂的生态系统，它的特殊功能完全决定了森林在保护生态安全、维护人类生存和发展的基础条件中发挥着决定性和无可取缔的作用，而防护林作为森林资源中最重要的组成环节，是通过人为方式实现通过一定的生物、生态以及工程的技术与方法，人为地改变和消除生态系统退化地主导因子或过程，调整、配置和优化系统内部及其与外界的物质、能量和信息流动过程及其时空秩序，使生态系统地结构、功能和生态学潜力尽快地恢复到正常的、或原有的乃至更高水平最直接有效的生态工程。因此。分析防护林衰退的根本原因，找到产生衰退的规律，是确保防护林发挥其功能、实现防护林健康经营的重要前提。

1 防护林衰退当前状况

最近几年以来，我国的防护林普遍出现了较为严重的衰退问题，集中表现在林木生长迟缓、林木病虫害频率高发、树种根系受损比较严重，树皮大面积脱落，很多中郁闭度林分因枯、腐、损、劣树木过多，形成低质低效林分，例如，我國的东北、华北和西北地区的农田防护林保存总面积为223.3万hm2，其中大约有40.02万hm2是质量较低、林相较差，需进行改造或补植的林分，约占我国的东北、华北和西北地区的农田防护林保存总面积的18%，对其整体效能的有效发挥造成了极为严重的影响;北方地区在较早时期营造的杨树防护林，由于爆发了大面积杨树病虫害，导致杨树防护林中的树木被啃食的只剩下树木的枝干，形成了大量的不符合人们经营要求的低价林，这不仅影响了树木的正常生长，还影响到生态环境的建设进程。在我国防沙治沙技术中，飞播造林固沙成为了重要环节，飞播造林具有速度快、投入低、成本小、范围大等特点，使其面积也在逐渐扩大，但早先飞播的灌木固沙林已经出现了林木大面积死亡的现象，辽宁省章古台地区相较于其他地区是较早引种樟子松的，固沙林发生了大面积的防护林衰退枯死现象，出现流行爆发趋势，而在之后几年中，其他一些地区也出现了同样的情况，据相关调查发现，辽宁省3.83万hm2的固沙林中有2.5万hm2固沙林出现衰退问题，约占总比的65%，已经危害林分的生长，持续发展会毁掉一大部分的樟子松林，给我国东北、华北和西北地区防护林工作建设带来严重损失。我国辽西地区的油松水土保持林形成大量的不符合人们经营要求的低价林面积已经占人工林总面积的50%以上。另外，我国一部分沿海防护林衰退问题也日益严重，如黑松是日照沿海防护林的主要树种，由于在每年四月和六月会出现数量较多的松稍螟，导致80%的黑松生长迟缓，严重危害到林木的生长质量和水平，甚至有一些林木濒临死亡，造成防护效能直线下降;我国沿海木麻黄防护林具有防风固沙、调节小气候、改善土壤生态以及增加木材、薪材资源等方面的作用，但在木麻黄防护林中也存在林分缺少、林木生长迟缓、更新较难、病虫害等严重问题。目前，我国防护林体系建设持续加快，防护林在数量和规模上都有所增加，随着气候条件逐渐严酷，防护林衰退问题与日俱增，呈现出扩大趋势。但截止目前，我国在林木和林分衰退方面仍没有形成较为统一的量化标准，防护林衰退程度和衰退面积等方面仍需进行深入探索[1]。

2 防护林衰退主要原因

首先，防护林林分结构缺乏合理性。林分结构对防护林内部环境和生物因子都有着一定的影响，对生态系统服务功能作用的发挥具有决定性。防护林林分结构缺乏合理性会造成树体生长缓慢、生物缺少多样性，病虫害爆发等问题，如，在一定范围内如果只营造单一树种的防护林，由于防护林被生态系统的结构过于简单，会导致生态功能下降，林分也不能很好地维持生产力。其次，防护林经营管理有待完善。“三分造林、七分管护”是防护林经营的关键，造林后如果不进行抚育贵抚育手段太过粗放，管护不利力，就会造成幼树生长差或容易出现病虫害，形成严重的衰退林分，在防护林营造过程中，如果经营管理措施不到位，就会出现防护林衰退问题。最后，人为干扰已经成为了严重影响生态系统稳定性的主要因素，人为干扰形式主要有采伐、开垦等。人为干扰不仅能够改变物理环境，还能改变物种组成，对生态系统的稳定性带来了巨大威胁，不合理的土地使用活动是造成防护林衰退的重要因素，随着近几年人为干扰频次和强度的不断加大，使防护林内部生态系统结构受到了严重破坏，其防护效益得不到有效发挥[2]。

3 防护林生态修复模式

根据防护林衰退的特征和衰退原因，立足于生态自然环境、当地社会经济发展特点以及对防护林生态修复的需求，本文总结出以下几种修复模式：（1）封禁治理防护林生态修复模式，为有效解决因为过度的人为干扰造成防护林衰退严重的区域，可以采取林木封禁保育的技术手段，使生态系统在收到一定程度的破坏后呈现出的自我修复能力被完全发挥出来。对防护林区域进行管理时，应对人畜进行限制，不得随意进入，严禁个人乱砍滥发，利用防护林区域具有繁殖能力较强的植物，达到防护林修复、加强生态环境保护的最终目的[3]。（2）不断优化与更新防护林生态修复模式。针对防护林低质低效当前的状况及成因，应对防护效能较弱的疏林地进行人工补植，对林木生长明显衰退，林木枯立腐朽，枯损量很大，甚至超过生长量，林分材积连年生长量出现负值Ⅶ龄级以上的过熟林采用采伐更新措施，对过熟林进行及时的采伐更新，不仅能够提升土地的利用率，实现资源最佳配置，还加速了防护林树木品种的更新，使防护效能趋于稳定，促进了防护林体系的稳定发展。此外，还应积极引入外来优良树种，制定具有针对性的防治病虫害等相关抚育手段，以乔木为主，灌木填补林下空间，地面栽花种草的种植模式，垂直面上呈现乔、灌、草空间互补、重叠的效果，形成三者相结合的立体结构。（3）生态经济防护林生态修复模式。在林木下合理配置具有良好经济效益的动植物，构建一套完善的经济生态并行的经营模式，并结合防护林区域内的树种和种植条件，实施立体开发防护林，进而不断提升土地利用率、土地产出率以及物质转化的百分率和效率。在防护林体系建设过程中，对其进行科学管理、防治防护林衰退对我国粮食安全和生态安全都发挥了积极作用[4]。

4 未来研究趋势

对防护林衰退问题进行研究时，可以从以下几方面入手：（1）对经营基础理论进行研究，我国防护林经营理论经常是围绕健康这一层面展开相关研究的，对防护林衰退问题缺乏有效指导，基于此，在今后防护林经营中，必须转变经营理念，由以往单一的林学观念逐渐转变为研究生物体与其周围环境的生态学、森林健康学以及研究社会事实的社会学相互交叉来开展相关研究，结合防护林自身特点，形成新的经营理论。（2）加强研究防护林衰退形成的全过程，对影响防护林衰退因素进行分析，进而确定各种树种在衰退中致命的衰退因素有哪些。并制定出有效的应对措施。尤其对由于全球气候变化二引起的衰退现象进行重点研究。（3）提高对防护林衰退早期诊断、评价的探究力度，积极構建一套完善的早期诊断技术体制，对不同导致防护林衰退因子对生态系统影响和衰退程度进行全方位评价，建立良好的评价机制。（4）开展宏观布局与防护林衰退机制的研究。利用遥感技术、地理信息系统和全球定位系统的空间优势，通过空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术和计算机技术、通讯技术相结合，多学科高度集成的对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用，构建与地面调查有机结合的技术体制，对造林区域开展适宜性区域分级划分，结合造林区适宜性程度和实际立地条件，选择具有较强适应性的造林树种进行栽植，并采用科学的造林方式，形成有效的防治防护林衰退机制和造林技术，根据造林地的实际情况做到科学调控、合理经营，形成行之有效的经营理论与技术。（5）加快制定以滥牧、滥伐、滥垦为主的人为和自然干扰的应对策略，针对出现过度人为干扰的防护林，应降低其干扰，利用自然途径或人为辅助方法使已经出现衰退现象的防护林得到修复。同时，对全球气候变化和预测进行深入研究，提出有效的应对气候变化的策略，需要注意的是，方案的制定要结合实际，具有系统性、针对性和可操作性，形成一个完整体系[5]。

5 结语

对防护林建设工程进行科学管理，在有效预防和治理防护林衰退对保护生态安全发挥了积极的促进作用。面对防护林衰退形势日趋严重的问题，相关部门应加强分析与研究防护林衰退的成因和衰退机制，针对防护林衰退特点，坚持根据各地的具体情况，制定适宜的办法的原则选择相应的修复手段，并做到持续更新。通过落实实施防护林修复相关技术，构建一个防护效能相对稳定的生态体系。

参考文献

[1] 崔琳，张玉柱，王力刚，等.东北地区防护林衰退机制及生态修复模式探讨[J].防护林科技，2019，365（12）：86-89.

[2] 姜凤岐，曾德慧，于占源.防护林衰退原因的恢复生态学辨析[J].中国首届沙产业高峰论坛暨新成果推广交流会，2019，345（65）：444-450.

[3] 方发之，陈彧.防护林生态恢复模式研究[J].森林保育经营学术论坛论文集，2018，445（11）：336-369.

[4] 宋立宁，朱教君，闫巧玲.防护林衰退研究进展[J].生态学杂志，2018，778（85）：18-60.

[5] 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，2018，178（14）：14-19.