白城市科尔沁沙地林草湿一体化生态治理的初步实践

王大勇，杨成江，张宝权，尹鹏飞，张忠辉

(1.吉林省林业勘察设计研究院，吉林 长春 130022；2.吉林省重点国有林技术服务中心，吉林 长春 130022；3.吉林省林业实验区国有林保护中心，吉林 吉林 132517；4.四平新型工业化经济开发区国有林保护中心，吉林 四平 136500；5.吉林省林业科学研究院，吉林 长春 130033)

白城市地处吉林省西北部，松嫩平原西部，位于吉林、黑龙江和内蒙古3省(自治区)交界处，处于我国“两屏三带”的北方防沙带上。白城市所辖通榆县位于科尔沁沙地北缘，坐落于北方防沙带重点生态功能区内，是全国三北工程精准治沙重点县；白城市下辖的洮南市车力乡曾是全国防沙治沙示范点。该区域残次林较多，林地缺条断带，草原沙化，湿地萎缩，风沙干旱严重，近3年春季沙尘天气年平均18 d，并时有沙尘暴发生，是吉林省生态环境最为脆弱的地带。恶劣的生态环境是制约当地经济发展的瓶颈。

目前白城市现有荒漠化土地69.5万hm2(其中盐碱化土地39.0万hm2)，占全市总面积的27 %，占吉林省荒漠化面积的45.7 %，沙化土地每年都不同程度地向周边地区扩展，极大威胁着中东部“黄金玉米带”的生态安全[1]。吉林省是全国重要的产粮大省，白城市是吉林省第三大粮食主产区，承担着维护国家粮食安全的重要职责。实施林草湿一体化治理模式可防止土壤碱化、草原沙化、湿地退化，能够加快带动北方防沙带森林、草原、湿地等重要生态系统的保护和恢复，优化国家生态安全屏障体系，保护好黑土地，维护国家粮食安全。

白城市以往的治沙方式过于传统和单一[1]，实施林草湿一体化生态治理，推动林网成格、草地连片、湿地相嵌，实现以树挡风、以草固沙、以水压碱，系统化开展植树、种草和湿地修复，创建更加优美的人居环境，实现乡村美、产业兴、百姓富的美好愿景，完全符合山水林田湖草沙综合治理的要求。

1 研究区域概况

1.1 地理位置

白城市位于吉林省西北部，松嫩平原西部，科尔沁草原北缘。地理位置121°38'～124°22' E、44°13'～46°18' N。东西宽210 km，南北长229 km，总面积25 759 km2。项目区位于白城市洮北区、通榆县、洮南市。

1.2 地形地貌

白城市在现代地貌景观上以岭下、瓦房、大桩子一线为界，西部是晚古生代隆起的山地，东部是中生代后期下陷平原。境内地处新华夏构造体系一级沉降褶皱带，松辽平原和大兴安岭隆起褶皱带的过渡部位[2，3]。地势由西北向东南依次为低山、丘陵、平原，西南略有抬升。西北部为大兴安岭东麓褶皱地带，分布着丘陵和低山，海拔300～662 m；东北部为平原，海拔130～140 m；西南部广泛分布西北至东南走向的大小沙丘、沙垄，海拔150～180 m，是潜化沙漠区。地貌类型主要有剥蚀低山丘陵、剥蚀堆积高平原、风积堆积低平原。

1.3 土壤情况

白城市土壤共分10个土类，29个亚类，50个土属，134个土种。项目区内主要以淡黑钙土、草甸土、风沙土、栗钙土、盐土和碱土为主。

1.4 气候情况

白城市气候属温带大陆性季风气候，呈现“光照充足，降水变率大，旱多涝少”的特点。年平均降水量400 mm左右，年蒸发量是降水量的3～4倍，其中作物生长季5—9月降水量为350 mm左右，占全年降水量的87.5 %，不能满足作物的水分需求；热量资源丰富，年平均气温5.2 ℃，≥10 ℃活动积温平均为2 996.2 ℃，无霜期平均为144 d，雨热同期，春季干燥多风，十年九春旱，夏季炎热，秋季温和凉爽且短暂，冬季干冷，降雪较少。

2 建设内容及技术路线

2.1 建设内容

本次林草湿一体化治理任务1.06万hm2，其中：人工造林0.51万hm2，沙化草原治理0.35万hm2，退化湿地修复0.20万hm2。

2.2 技术路线

2.2.1 林草湿一体化布局

实施“一条主线”“两个示范区”：“一条主线”即北方防沙带吉蒙边界防沙治沙线；“两个示范区”即草原修复示范区、湿地修复示范区。

2.2.2 整地

限于白城市的地形地貌，整地方式为穴状整地，整地季节为春季，对造林地进行平整，清除影响造林的树根、石块、废弃木等枯枝乱木。按照60 cm×60 cm×30 cm(长×宽×高)的规格挖坑，表土、芯土要分开放置，拣出土壤中的石块、树根等杂物。草原整地要深耕细耙，地面要平整，下实上虚，并彻底清除杂草和作物残茬，深翻深度15～30 cm。

2.2.3 树种、草种的选择及造林(播种)密度

2.2.3.1树种选择及造林密度

根据科学造林原则，有利于当地造林机械作业需要及造林习惯，为确保林木有足够的营养面积，迅速成林，根据树种的生物学特性，本次设计确定造林树种为品种杨、文冠果Xanthocerassorbifolium、沙棘Hippophaerhamnoides。文冠果、品种杨株行距2 m×3 m，造林密度1 665株·hm-2；沙棘株行距采取1 m×6 m或2 m×3 m或1.5 m×4 m，造林密度1 665株·hm-2(沙棘采取多种造林株行距，为了方便机械作业)。

2.2.3.2 沙化草原恢复草种选择及播种密度

选择紫花苜蓿Medicagosativa和羊草Leymuschinensis。播种紫花苜蓿和羊草，条播行距为10～30 cm，播种量30 kg·hm-2。

2.2.3.3湿地修复草种选择及播种密度

选择水稗Echinochloaphyllopogon和羊草。播种水稗和羊草，条播行距为10～30 cm，播种量30 kg·hm-2。

2.2.4 造林、种草方式

2.2.4.1人工造林方式

采用品种杨纯林，文冠果纯林，沙棘纯林；品种杨、文冠果混交，混交方式为行混，混交比例为5∶5。

2.2.4.2沙化草原修复种草方式

采取无人机飞播和人工播种相结合的方式。

2.2.4.3湿地恢复种草方式

采取无人机飞播、人工播种相结合的方式。

2.2.5 造林和种草

2.2.5.1 造林

造林方式均采用人工植苗，为防止植苗时窝根和促进根系生长发育，植苗时，对苗木的根系进行适当修剪，保留根系长度在20 cm左右，浸蘸吸水剂及生根粉等药剂后造林。植苗时，穴内先回填少量表土，将苗木置于穴的中央，再回填芯土，踏实，最后回填表土，并在整个植苗过程中采用新型保水、保活技术。苗木在穴中要扶正，保持根系舒展，不窝根。

2.2.5.2 种草

播种时间为6月下旬至7月上旬，降透雨之后，耕层含水率在18 %左右时播种，覆土深度以2～3 cm为宜，播种后镇压。优质牧草地合格标准为草场综合盖度达到65 %以上[4]。

2.2.6 苗木规格标准

苗木质量是提高造林成活率的基础，苗木的质量主要体现在苗木的规格上。因此，造林苗木一定要达到所要求的规格，否则就会影响造林成活率。根据《主要造林树种苗木质量分级》(GB 6000-1999)，结合项目区实际情况，选择顶芽饱满、色泽新鲜、根系发达、无机械损伤、无病虫害、充分木质化的Ⅰ、Ⅱ级苗木，草种选用顶级优质种(见表1)。

表1 苗木规格及草种等级

2.2.7 抚育

2.2.7.1抚育内容

浇水、除草、松土、培土等。

2.2.7.2抚育要求

定株与补植：造林后一个生长季或一年内，根据造林地上苗木成活情况及时补植。补植在造林季节进行，不要影响林地上的原有苗木生长发育。

松土：因土壤板结等严重影响苗木生长发育甚至成活时，及时松土。松土要在苗木周围50 cm范围内进行，并做到里浅外深，不伤害苗木根系。

除草：杂草影响苗木生长发育时，及时除草，除去苗木周边1 m以内的杂草。采用化学药剂的，执行GB/T 15783-1995的规定。

培土：苗根培土厚3 cm，扶正、踏实倾斜苗木，不伤根、伤苗。

2.2.7.3抚育次数及时间

3年5次，即造林第一年6月上旬、8月上旬各抚育1次，造林第二年6月上旬、8月上旬各抚育1次，造林第三年7月抚育1次。

2.2.8 需苗量和需种量

根据林草湿一体化治理的实施规模，测算共需苗木6 608 311株(含10 %苗损)，种子155 524 kg，其中：人工造林需品种杨2 231 972株、沙棘1 540 475株、文冠果2 835 864株；沙化草原修复需紫花苜蓿种子45 394 kg，羊草种子50 130 kg；湿地恢复需水稗种子30 000 kg，羊草种子30 000 kg。

3 结果与分析

通过林草湿一体化生态治理模式的实施，区域风沙危害得到有效遏制，沙化土地得到基本治理，萎缩湿地生态状况得到明显改善，生态系统稳定性和质量得到明显提升，森林、草原、湿地等自然生态系统质量显著提升，生态服务功能显著增强。

经调查，项目区内森林覆盖率由治理前的9.68 %提高到9.78 %，提高了0.1 %；草原综合植被盖度由之前的25 %提高到65 %左右，提高了40 %；湿地植被也得到了恢复。

从治理前后对比中可以看出(见表2)，林草湿一体化生态治理成果显著，治理后的沙化面积较治理前降低1.2 %，各个治理区沙化土地面积都有不同程度降低。

表2 项目区内沙化土地治理前后对比

4 结论

通过林草湿一体化生态治理模式的实践，较治理前，项目区内森林覆盖率提高0.1 %，草原综合植被盖度达到65 %左右，湿地植被得到恢复。区域风沙危害得到有效遏制，项目区内可治理沙化土地得到基本治理，沙化土地面积降低1.2 %，生态系统稳定性和质量得到明显提升，森林、草原、湿地等自然生态系统质量显著提升，生态服务功能显著增强，北方防沙带屏障作用得到巩固和加强，为我国北方防沙治沙建设起到了示范推广作用。因此，林草湿一体化生态治理模式在白城市的实践是成功并可复制的。