沙漠农田防护林的建设与更新技术

杨国永

沙漠农田防护林的建设与更新技术

杨国永

（河北省塞罕坝机械林场河北承德068450）

沙漠地区的防风固沙工作直接影响我国整体环境，故沙漠地区开展农田防护林建设尤为关键。文章总结了沙漠农田防护林的作用，阐述了农田防护林建设技术，介绍了三种防护林模式的特点及适宜条件，以及主要树种及造林技术，分析了当前农田防护林建设存在的问题，提出了相关更新改造技术措施建议，以期为提升农田防护林建设与更新水平提供参考。

沙漠；农田防护林；建设技术；更新技术

沙漠农田防护林作为防护林体系中的主要林种，是指将一定宽度、走向、结构及间距的林带栽植在沙漠农田的四周，通过对农田区域的气流、温度、土壤及水分等因素的影响，改善农田小气候，减少农田自然灾害，为农作物生长发育创造有利环境，促进农业生产的稳定、高产，提升农业生产经济效益。目前沙漠绿洲农田防护林建设中存在林带结构欠合理、更新改造投入不足等问题，文章对其建设技术与更新技术进行总结，为提升沙漠农田防护林效果起到积极作用。

1 沙漠农田防护林作用

套区的农田防护林主要是为了避免土壤水分过快蒸发，实现减盐效果，促进农田的健康发展。与套区农田防护林的作用不同，沙漠农田防护林主要是为了改善沙漠地区小气候，防风固沙，避免农田土壤被风化、沙化。综合来说，沙漠农田防护林的主要作用包括：第一是防风，降低风速，调节区域小气候，改善土壤与农业生态环境；第二是增加农田产量，生产木材，提供林副产品，增加经济效益，改善沙漠地区农业生产结构，为沙漠地区的农业经济发展起到促进作用；第三是提升沙漠地区森林覆盖率，改善沙漠地区农村居住环境，提升人民生活水平。总之，在沙漠地区建设农业防护林对于改善农业生产结构，提升农业生产效益，改善农村生活环境等方面都具有积极作用。

2 农田防护林建设技术

2.1 防护林模式类型及其适宜条件

2.1.1 综合防护林模式

综合防护林建设，就是将沙漠农田地区划分为3个区域分别栽植，3个区域分别是指在沙丘地区栽植灌木草丛封育区、平坦沙地区设置的人工灌木防护林与乔木防护林。三层防护林形成了一个多层次的综合农田防护林网，从立体空间的上、中、下三个空间高度对沙漠农田加以保护。该防护林模式尤其是在有叶期，茂盛的枝叶在遭受风害时能够有效降低风速，使沙土沉降，在其背面形成静风区，有效保护农田。然而，该综合防护林模式的防风距离相对较短，适合在农田附近有高大沙丘等风害较为严重的沙漠地区。

2.1.2 乔灌木混合防护林模式

乔灌木混合防护林模式与综合防护林模式的差别在于区域划分上的差异，乔灌木混合防护林划分为灌木防护林与乔木防护林两个区域，这种模式下的防护林结构疏透，适用于地形平坦的沙区。乔灌木混合防护林的密闭性较差，存在明显的疏透性，发生风害时，风沙在遇到防护林时会分为两部分，一部分通过树木间的缝隙均为穿过，另外一部分则从防护林的上方绕过。该农田防护林模式能够抵挡的风害距离较长，可以在林带背处形成一块较大的弱风区。该防护林模式适用于农田周围有低缓的沙区，但整体地势较为平坦的沙漠农田地区。

2.1.3 乔木防护林模式

乔木防护林模式是将农田防护林简单划分为一个区域，在平坦的沙漠地区设置乔木防护林，建设透风结构的农田防护林。乔木防护林具有明显的两个分区，上部紧密的树冠区下部均匀通透的树干层。风害遭遇乔木防护林时，一部分从下部通透的树干层穿过，一部分从上部冠状顶部绕行。乔木防护林的防护距离较远，适用于农田周围存在固定沙丘，伴有少量半固定沙丘的较好地形条件。

2.2 沙漠绿洲农田防护林主要树种及造林技术

2.2.1 新疆杨、小美旱杨

新疆杨属于杨柳科的落叶乔木，又称之为帚形银白杨、新疆奥力牙苏。新疆杨主要分布于新疆南部，尤其在巴彦淖尔市生长态势最佳，新疆杨喜光、喜干热温凉气候，适宜于疏松湿润的土壤。该树种抵抗干旱、抵抗风沙、抵抗寒冷的能力较强，对于盐碱也有一定耐性，木材质量较好，能够用于木材加工，在建筑、造纸、家具等产业中应用广泛。同时，新疆杨的树叶、树皮还可以作为饲料，是较为常见的沙漠防护林树种之一。

小美旱杨属杨柳科的落叶乔木，又称为群众杨，该杨树树种是中国林科院在1958年从小叶杨、旱柳与美杨的花粉杂交组合中人工选育得到的杂交杨树品种，在巴彦淖尔市已种植栽培超过三十年，栽植难度较低，防护性较强。小美旱杨喜光、喜温凉气候，喜爱疏松湿润的土壤，同时具备抗风、抗旱、抗寒、耐盐碱、耐瘠薄的特点，木材质量较好，便于加工，成为建筑行业、家具生产及造纸工业中的主要原材料，同时树叶与树皮也可作为饲料使用。

2.2.2 沙冬青

沙冬青又称之为蒙古黄花木、蒙古沙冬青，属豆科，在内蒙古西部、甘肃及宁夏等干旱沙漠地区常见。沙冬青属于超旱生树种，在砂质或者砂砾质荒漠中生长较好。沙冬青具有较强的抗逆性，根系发达，具有良好的防风固沙效果。另外沙冬青的根部有根瘤，能够有效改善土壤，作为古老的第三纪残遗种在防护林建设中具有重要价值。在近几十年中，由于气候剧烈变化，加上过度樵采，沙冬青被严重破坏，分布面积逐渐缩小，濒临灭绝，加强沙冬青的保护及合理应用也成为沙漠防护林建设中的重要内容。

3 沙漠农田防护林建设存在的问题

3.1 树种单一，林带结构不合理

沙漠地区的自然环境恶劣，适宜生长的树种类型较少，当前沙漠防护林中较为常见的树种是杨树，占总数量的90%以上。杨树中又常用青杨，在杨树总量中占90%以上。由于立地条件的局限性，杨树的生长速度较慢，品质较低，生长态势较差，容易受到病虫害影响，腐烂枯梢问题严重。当前沙漠绿洲农田防护林的树种单一，结构不合理以杨树居多，混交林较少，灌木少。另外同龄林较多，异龄林较少，防护林结构缺乏层次性，且防护林中的部分林木生长态势较差，防护效果较差。

3.2 成过熟林较多，防护效果下降

我国沙漠农田防护林于20世纪60年代开始栽植，经过多年生长当前已进入到成熟、过熟期。通过对柴达木地区的农田防护林进行调查，发现该地区现存的4 349 km2防护林中已蓄积达到409 044 m3，其中成熟、过熟阶段的防护林面积为1 621 km2，蓄积达302 807 m3，成熟、过熟林约占据防护林面积的37%，且该比例还在持续上升。这种情况下防护林中的病虫害问题愈发严重，甚至引起自然枯死，导致防护林的防护效果下降，生态系统的稳定性下降。

3.3 林网受到水资源的限制而出现退化

近年来，随着节水灌溉系统的发展，沙漠地区的农田灌溉模式逐渐改为水泥渠，与传统的砖砌渠相比，水泥渠无法渗水，导致生长在渠道旁的树木无法获得水分，长势逐渐衰退，濒临干枯死亡。同时，大多数后续施工的水泥渠与防护林距离较远，未预留分水口，导致防护林的灌溉无法有序进行，对防护林的正常生长造成威胁。其次，水资源分配不均，幼龄苗木可以获得多次灌溉，而老熟林带通常只能在春冬两季获得两次灌溉，在干旱年份甚至无法灌溉，导致防护林枯死问题严重，防护效果不断降低[1]。

3.4 采伐限额限制下更新改造缓慢

柴达木地区的成过熟林蓄积量达到302 807 m3，按照我国现有的采伐限额指标来看，每年的采伐标准为1 500 m3，想要完成已有的成过熟林的更新改造需要漫长的时间，这对沙漠农田防护林的更新改造工作造成严重阻碍，不仅降低农田防护林的防护效果，同时还会造成林木资源的严重浪费。

3.5 更新改造投入不足

随着市场经济的发展，社会平均消费水平显著提高，劳动力成本较高，加之在沙漠地区造林的难度较大，同时原材料成本也有所增加，进一步提升了沙漠造林成本。政府给予的沙漠造林补助与所需成本之间有一定差距，林业部门育苗造林、抚育管理的指标无法完成。此外，随着生态环境的恶化，水资源更加匮乏，要提升沙漠农田防护效果，需修筑灌溉渠道，显著提升了造林成本，阻碍了沙漠防护林建设工作的有序开展。

4 沙漠农田防护林更新改造技术措施及发展趋势

4.1 指导思想与工作目标

4.1.1 沙漠防护林更新改造指导思想

树立科学发展观念，以“统一规划、分工负责、因地制宜、重点突出”作为沙漠农田防护林的更新改造原则，针对不同沙漠地域特点合理培育防护林资源，增加防护林树种，探索不同造林模式的最佳设置，从而改善农田生态环境。

4.1.2 工作目标

以防护效果和经济效益的持续提升作为沙漠农田防护林更新改造的目标。通过科学指导，使得农田防护林在更新过程中防护效果逐渐增强，经济效益与社会效益得到提升。此外，提升农民造林积极性，提升沙漠地区森林覆盖率，将沙漠地区生态功能逐渐降低的森林逐渐恢复其综合功能，建立稳定、高效、合理的农田防护林体系。

4.2 更新改造技术

4.2.1 优化防护林结构配置

结合不同沙漠地区的环境特点配置结构最佳的防护林方案，以柴达木地区为例，该地区风害较大，故农田防护林结构以疏透结构的乔灌木混合防护林结构或灌木通风结构为主要模式，在风害季节保持0.5～0.55的透风系数，疏透度在0.25左右。其防护林的主带宽为6～10行，距离为10 m～20 m，其中可以种植4～6行乔木，2～4行灌木，并设置8 m～12 m副带，尽量不设置灌木或者设置1行灌木。乔灌木的间距在1.5 m～2 m，树木以品字形形式或者斜线形式配置，从而有效优化防护林的疏透度。

4.2.2 更新树种的选择

根据不同地区的立地条件选择最佳的树种，以柴达木地区为例，该地区最佳的树种是杨树，配置一定的灌木进行防护林的更新。首先所选用的树种要以本地树种为主，其适应能力较强，存活率高，如梭梭树、棉柳、旱柳、沙棘等耐盐碱、抗干旱性较强的树种，其不仅抗逆性较强，同时林分稳定，容易更新成功，为此作为防护林更新改造的重点树种；另外还可以引进适宜本地生长的树种，例如新疆杨、小叶杨、沙枣、河北杨，其生长速度较快，立地条件要求不高，对于快速实现防护林的更新具有积极作用，为此可以开展推广实验。另外，在树种组合上，尽量进行本地树种与引进树种的搭配使用，树种混交、乔灌木混合等防护林模式，实现对自然系统的调控效果[2]。

4.2.3 防护林带更新方式

防护林带更新方式主要包括4种模式，可以结合防护林现状选择最佳方式。首先是全带更新模式，该更新模式适用于枯木、病腐木较多的情况，可以分批、分期、分段的将原有林带全部砍伐，在对立地整理栽植新的树种，形成新的防护林带；其次是半带更新，该方式适用于成过熟林占比较高的防护林带，并且原防护林带较宽的情况，可以在林带阳侧一面砍伐一半，之后在原地上更新造林，待新防护林带能够发挥效果后再砍伐另外一半，保证林带保护效果的连续性；第三是带内更新模式，该方式适用于原林带中病虫害问题较多，树木老化退化问题严重，并且呈现一定断带趋势的林带，在该林带中进行树木行间、株间砍伐，在孔隙部位进行整理、更新、造林，并且逐渐实现对整条林带的更新改造；最后是伐前更新，该模式适用于风沙危害严重的地区，为了保证林带防护效果，在砍伐之前数年便在原有林带的阳面营造一条新的林带，待更新林带进入初始防护成熟时，再伐除老林带[3]。

4.3 发展趋势

随着家庭联产承包责任制的推进，绿洲农田逐步变得细小化。以往推行的“四旁植树”中的渠旁植树，也由于水泥水渠的出现而导致无法有效开展，在一定程度上阻碍了林业的发展。然而，新农村的发展也为绿洲农田及边缘造林带来了一定的机会，随着人们环保意识的增强，逐步开始建造生态屏障，乡村的道路逐渐规范化、网格化，为路旁植树带来了更多的便利。因此，可以将针、阔、乔、灌等多种植物进行搭配，遵循“四旁植树”的理念，大力发展农田经济林、林粮间作、节水耐旱生态林业等各种体系，并将其作为未来绿洲农田防护林的基础。

4.3.1 培养良种，及时进行树种更新

杨树的缺点比较明显，杨絮污染大且易燃，容易出现大面积的病虫害，且其根系发达很容易造成其他植物营养不良等，但其优点也比较突出，繁殖快、规模成型快，因此，杨树是最常见的防护林树种。在日常的种植中，选择环境适应能力强的良种，并定期进行树种更新，在实现植物均衡及多样化的同时，也能有效防止病虫害及干旱等自然灾害。针对已经逐步被淘汰的树种如二白杨、沙枣等植物，需要加快更新进程，更广泛地种植新疆杨、白榆树、胡杨、旱柳等植物，从而快速地恢复绿洲农田防护林的效果。

4.3.2 开展松改杨、松杨结合等混种手段

针叶常绿树种具有很多优点，如红豆杉等植物有很强的耐干旱性及抗逆性，是代替速生树种较好的选择。因此，可以推动松改杨、松杨结合混种等形式建设防护林，不仅可以增强防护林整体的抗逆性，还能保证四季常青，使防护林树种多样化发展。目前，各个乡镇以及绿洲农田已经大量地引入了针叶常绿树种，且已经形成了一定的种植规模，有效地推动了防护林的发展[4]。

4.3.3 建造区域特色生态林、经济林

我国西北地区幅员辽阔，具有多样的生态环境，且区域特点较为突出。随着新农村的建设，小网格大面积农田林网逐渐消失，“四旁”公共林建设得到了发展，结合河区域特点，也逐渐形成了很多的特色林业形式。基本的框架还是“四旁”植树，各个绿洲农田在边缘因地制宜，开发出了很多经济林、观光林、防风固沙林等防护林形式，结合退耕还林、封沙育林等理念，建设出了具有区域特色的绿洲农田防护林。

4.3.4 绿洲边缘退耕区域生态恢复

近些年来，部分地区实行退耕，但退耕面积增加的同时，也给以前建设的防护林带来了阻碍。由于缺乏灌溉，绿洲周边的防护林植被大面积死亡，防护效果退化，导致风沙再度侵袭。因此，需要尽快在退耕的区域种植植被，以促进生态恢复，流沙得以固定，增加乔灌木防护林、防风固沙林的种植面积，恢复防护林的防护效果，保护绿洲农田。

4.3.5 加强林业新技术的引入与应用

在林业的发展过程中，尤其是防护林的建设，主要的难点在于干旱缺水、可种植树种较少。因此，要加强对抗逆性强、抗干旱能力强的树种的选择与培育。加强对种苗工程技术、丰产栽培技术、沙产业技术的研发，与目前推行的节水技术相结合，开发出节约资源型林业生态以及林业新技术，推动绿洲农田防护林的发展，进一步增强其抗逆性与防护效果，为防护林体系建设提供更多的技术支持。

[1]陈启民,朱玉伟,桑巴叶,等.和田地区农田防护林更新存在问题的研究:以洛浦县为例[J].农学学报,2014,4(1):71-75.

[2]陈启民,刘康,朱玉伟,等.准噶尔盆地南缘农田防护林网建设存在的问题与对策[J].防护林科技,2013(6):57-60.

[3]王星.阜新地区农田防护林胁地问题探析[J].现代农业科技,2015(21):178,184.

[4]梁吉义.农田生态林网建设与案例分析[J].科学种养,2020(9):60-62.

10.3969/j.issn.2095-1205.2022.05.22

S714.7

A

2095-1205(2022)05-66-03

杨国永（1980- ），男，蒙古族，河北承德人，本科，林业工程师，研究方向为林业生产经营。