杨树人工林退化现状与林分修复

梁俊文

(山西省桑干河杨树丰产林实验局梁家油坊中心林场，山西 右玉 037200)

人工林是防护林体系中的重要组成，随着人工林建造繁育时间的不断增加，杨树人工林逐渐出现退化问题，导致人工林的防护性能不断下降。近年来国家对于生态修复问题的关注不断增加，退化林的林分修复也变得愈加重要。因此在现阶段加强对于杨树人工林退化现状与林分修复问题研究具有十分重要的现实意义，一方面能够更加全面的了解杨树人工林退化的基本情况及导致人工林退化的主要原因，另一方面能够丰富关于人工林林分修复的相关理论研究。

1 杨树人工林退化的基本情况

所谓退化林是指人工林木在生长过程中，林分结构发生变化，林分稳定性受到影响而出现的生长发育缓慢的问题。而且在这种情况下，森林整体的防护功能也会受到破坏，逐渐降低，森林的系统性能也会逐渐下降，无法有效保护森林。这种情况的出现与多方面的因素有关，不同类型的退化也会呈现不同的特点[1]。目前国内培育的杨树人工林基本都处于森林培育的成熟阶段，大部分的林木都已经发育成熟，一些林木也逐渐进入老龄阶段，陆续出现林木老化问题，比如一些树木的生理性出现衰退，容易生病。由于林木都进入高龄阶段，树木粗壮，彼此之间的间隙不断减少，密度升高，进而会影响到林木的生长及立地条件，从而导致林分衰败问题的出现，人工林的整体防护性也会受到破坏[2]。

该课题研究的杨树人工林项目位于黄土高原地区，林区的平均海拔约为1 300m。而且周边分布有平原、丘陵、山地、盆地等不同的地形，呈现为典型的黄土、风沙和火山地貌。按照气候特点划分属于温带大陆性气候,一年四季存在较大的温差，而且每天的日照差也比较大。降水主要集中于夏季，降雨量相对较少，全年相对干旱，而且日照充足。受气候和地质特点的影响，该地区容易出现风沙、干旱、霜冻、干热风和冰雹等灾害，植物林木的生长也会受到影响。底层土壤主要分布粟钙土、风沙土和草甸土，土层相对深厚，但是质地粗糙，土壤肥力差，所含有机质的质量较低。林区自然植被稀少,土壤受到严重的风蚀沙化破坏。在林区中分布的植被分为木本、草本两类，其中木本植物主要为乔木和灌木，比如，小叶杨、油松、柳树、白桦和樟子松等，草本植物包括各种蒿类、狼毒等。

在该课题研究的项目区内，人工林的主要组成是杨树，其种植时间约为上世纪60年代，已经超过杨树生长的成熟期，进入老化阶段，许多林木都呈现出严重的机能衰退问题。而且最开始进行杨树栽种时没有合理考虑杨树的生长空间，导致栽植密度较大，长大后的杨树之间彼此挤压，也不方便进行抚育管理。而且还造成根基立地条件差等问题，从而导致整个杨树人工林呈现出明显的林分衰败迹象，人工林内各种林木的生长都受到限制和影响，人工林的防护功能也不断下降，不能正常发挥防护作用。

2 人工林退化的现状及原因

杨树人工林的成长发育与周边环境和人工管理都有密切的联系，这些都会影响到人工林的发育，也是导致人工林退化的主要原因，具体体现在以下几方面。

2.1 杨树人工林逐渐进入成熟期

目前国内的杨树人工林大部分都是栽种的小叶杨，栽种时间基本都是上世纪60年代。经过半个世纪的生长，这些人工林中的杨树基本都已经进入老龄阶段，杨树的生长速度愈加缓慢，出现较大数量的枯死或濒死的树木，仍然存活的杨树的生长态势和抗逆性也不断降低，容易出现病害，人工林整体的防护性能不断降低[3]。

2.2 杨树立地条件差

人工林的生长环境都相对恶劣，很多杨树人工林都是培育在降水量少、立地条件差的地区，存在较为严重的水土流失问题，土壤中的水分和营养成分相对较少，无法获得充足的养分和水分，这种恶劣的环境会阻碍林木的生长。而且这些地区的降雨量也相对较少，导致很多杨树的生长速度相对较慢，容易出现林木退化问题[4]。虽然小叶杨的适应性较强，能够在恶劣的环境中生长，但是生长速度缓慢，而且在生产过程中容易出现小老树现象，影响人工林的整体质量。

2.3 管理不到位，病虫害严重

杨树人工林普遍采用粗放经营的模式管理，很多杨树人工林在栽植成熟后，不能及时定期的进行修枝处理，杨树的生长态势不断变差，人工林周边的环境也愈加恶劣，影响到人工林杨树的生长。而且杨树人工林容易出现病虫害，生长过程中会受到杨二尾舟蛾、天牛以及腐烂病等不同类型的病虫害的破坏影响。比如杨树被天牛幼虫寄生后，自身吸收营养和水分的能力就会不断下降，甚至会出现树木死亡的情况[5]。

2.4 林木初值密度大，影响生长

杨树人工林前期的种植培育阶段初始的种植密度比较大，随着杨树的逐渐生长，人工林林分密度不断变大，杨树的生长空间和营养供给不能得到满足，不仅会出现营养不良的情况，而且还容易引发其他类型的病虫害或者自然灾害，进而影响林木的保存率。一些杨树人工林的林木在恶劣环境以及杂草灌木的影响下逐渐死亡，导致人工林不断退化。

2.5 人工林水分不足

杨树人工林的栽植区域自然环境相对较差，日常降水量相对偏低，气候干旱，土壤水分和肥力都相对偏低。随着林木的不断生长，对于水分的需求也不断增加，但是杨树人工林需要的水分长时间得不到满足，因此也会逐渐出现人工林退化的情况[6]。

3 杨树人工林退化林分修复

从分析可知，当前杨树人工林受到环境、管理等因素的影响，出现较为严重的退化问题，不利于人工林的防护作用的发挥，因此需要采取有效措施对杨树人工林的退化进行林分修复。

3.1 林分修复基本原则

杨树人工林的退化与自然环境有密切的联系，人工林的修复也要遵守一定的原则，避免修复不合理影响人工林的生长发育。首先必须尊重自然，与自然生长规律相适应，采用科学合理的方案手段进行修复，在尊重杨树人工林生长发育规律的前提下进行林分修复工作；其次是要因地制宜，不同地区的人工林和人工林退化的不同区域都存在较大的差异，不能盲目使用统一的方案，要结合人工林退化的特点制定相应的修复方案[7]，确保修复方案能够真正解决当地出现的人工林退化问题，避免由于修复方案与退化情况不相符造成人工林的进一步破坏；同时要突出重点，针对林分退化程度不同选择不同的方案，对于情况严重的区域要重点修复，避免出现退化加剧的情况，维持人工林的基本林分形态。另外要注意创新性原则，从多方面入手对退化的人工林进行修复，综合使用各种新技术手段修复人工林，逐渐恢复人工林的防护功能。

3.2 林分修复的主要措施

3.2.1 在林下栽种新树造林

在某些退化的人工林区内，许多林木枯死，林木分布较少，在林分结构中存在一定的天窗区域，对于这种类型的退化，可以采用栽种新树的方式进行修复。可以在这些区域间隔栽种乡土树种，比如常用的油松和樟子松等品种，利用这些树木建造新的林区，修复整个人工林的林分结构。在栽种新树之前需要先对土地进行整理，建造方形穴坑，边长为40cm，穴坑深度为30cm[8]。栽种时需要确定合适的培植密度，一般情况下每公顷的栽种数量要保持在500株到1 600株，具体数量根据人工林的退化情况和周边环境确定。如果使用的是针叶树品种，树苗高度要大于25cm，阔叶树品种的树苗年龄要不低于3 a，而且树苗的地径尺寸要大于0.5m。栽种过程中要将树苗的包装脱掉，并紧贴树坑的南壁进行栽种，坑底铺垫一定量的底肥，栽种完毕后填实树坑并及时踏实，避免出现树苗倾斜的情况。最后要制造一定的背阴环境，并及时浇水，填实后的树坑表面也要铺洒一定量的隔土肥，为新栽林木的生长发育提供充足的肥料，从而提高树苗的成活率。

3.2.2 伐桩嫁接法修复林分

伐桩嫁接法是指将现有的树木砍伐后进行嫁接，通过引入新树苗的方法修复人工林。这种方法可以在林木分布相对均匀的区域使用，而且要求杨树活力较强、密度适中。一般选择在冬季或者春季采伐林木，采伐后要留下6cm左右的树桩用于嫁接。伐桩嫁接使用的接穗必须满足一定的条件，要求叶芽饱满，枝条木质化，而且不能有外部损伤或者病虫害。常用的接穗品种是金黑杨，枝条一般选择1a的生枝，成活率更高。在每年的清明节前后进行嫁接作业，将接穗插接到采伐后树桩砧木上，插入位置要位于采伐断面的木质部和皮层之间，而且必须紧实接触[9]。为了保证嫁接效果，一般需要进行封土保湿处理。同时要做好后期的除草、除萌以及病虫害防治处理。伐桩嫁接法修复处理也要考虑修复嫁接的密度，这种方法的密度低于栽种法，每公顷一般嫁接400株左右。

3.2.3 丰富生物多样性，保护人工林系统

杨树人工林的修复和生长不是独立的，与周边的环境密切相关，以上措施能够对杨树人工林本身进行修复，而通过丰富林地生物的多样性，构建良好的生态环境才能长远的对人工林进行修复保护。其中最关键的就是采用调控连载轮作的方式栽种不同种类的林木，按照林地中林木的分布特点合理设置春林和混交林的位置，从而丰富杨树人工林地内的物种类别。在人工林地抚育中，连载作业会导致地力下降，不利于植被的生长发育。因此在抚育杨树营林时，应根据林木栽种开发的特点，设定合理的轮作周期，轮流安排杨树和其他类别植物的栽种抚育，避免出现同种林木多带连作的情况。这样的轮作方式也有利于改善杨树人工林中土壤活性，提升土壤酶活性，丰富土壤中微生物的数量和种类，从而降低杨树生长过程中在根际部位累积的酚酸类物质的含量。比如在林地抚育中将刺槐和杨树进行混交栽种，能够转化土壤养分，提升林地肥力，丰富土壤中的生物种类。

除了以上三种措施之外，还可以对退化林进行补造修复，这种措施适用于出现生长衰退问题的人工林林分，补造修复的方法与林下栽种新树造林相似，但是栽种密度要更低，每hm2保持在300株左右即可。

3.3 林分修复的辅助措施

人工林退化与环境有密切的联系，受到多种因素的影响，因此对于人工林的修复也要从多方面入手，除了基础的新树栽种措施之外，还要注意环境的改造处理。首先要做好人工林区域的水土保持，尽量采用穴状整地，减少对林区内植被的破坏，坑穴的挖掘也要有一定的结构特点，达到合适的积水容积，用于存储降水，提高人工林的水土保持能力，从而为林木生长创造良好的环境，维持林木的健康状态。其次是改良土壤，采取科学细致的措施整理林地，通过翻地整地等措施将杂草翻耕到林地土壤中，结合地下的微生物作用，提高土壤肥力[10]，为林木的生长发育提供肥料，供应林木的健康发育。另外要集中对已经枯死、病死的林木进行处理，尤其是病死的林木最好采用焚烧的方法进行处理，一方面能够将林木中的病虫消灭，避免对其他健康林木造成影响，另一方面能够将其变为肥料，供给其他林木吸收。

4 结语

通过分析可知，杨树人工林的退化与环境变化、人工管理等诸多因素有关，现在也逐渐出现不同类型的退化现象，导致人工林的防护功能不断降低，严重影响到周边的生态环境。要想有效修复人工林退化需要从新栽树木、环境改造等多方面入手，缓解人工林退化问题，并逐渐修复人工林林分。未来随着经济社会的不断发展，人们对于环境质量的要求也会不断提高，杨树人工林将会发挥更加重要的作用，人工林的退化修复也会遇到更多更复杂的问题，这就需要进一步加强对于杨树人工林退化修复的研究，制定更加合理的林分修复方案，进一步提升杨树人工林的品质，更好的发挥杨树人工林的作用，创造更加舒适的生存环境。