瓜州县胡杨林退化原因及保护措施

摘 要 近年来，甘肃省瓜州县胡杨林退化问题逐渐加重。为有效遏制胡杨林退化趋势，保护和恢复其生态功能，分析导致退化的原因，包括气候变化导致水源减少、土壤盐渍化及养分失衡、人为干扰与利用压力、病虫害侵袭等，提出优化水资源配置；改良土壤，恢复植被；构建科学管理制度；综合防治病虫害等保护措施。

关键词 胡杨林；退化；水资源配置；土壤改良；甘肃省瓜州县

中图分类号：S718.5 文献标志码：C DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.16.064

近年来，瓜州县作为甘肃省和新疆交界地带重要的生态功能区，胡杨林退化问题尤为典型和严重。因此，笔者在分析瓜州县胡杨林退化成因的基础上，探讨科学的保护与恢复措施，以期为西北地区胡杨林资源的可持续利用和生态功能的有效发挥提供参考。

1 资源现状及其退化特征

瓜州县位于甘肃省西部，属于干旱和半干旱气候区。该县胡杨林面积约为0.49万hm2，主要分布在海拔1 100～1 900 m的山区[1]。受全球气候变暖、人口增长等因素影响，瓜州县胡杨林普遍出现干枯、衰退、死亡等退化现象，林分存活率较低[1]。资料显示，退化胡杨林树木树干枯死严重，树冠枯枝率较高，树高和胸径与同龄健康树木相比呈显著缩减态势；退化林下灌木、草本植被覆盖度低，土壤裸露严重；土壤pH值过高，土壤容重增加而总孔隙度减小，土壤养分如氮、磷、钾含量存在不足。此外，通过在瓜州县不同海拔梯度的胡杨林样地设置红外热像仪和蒸腾皿进行逐月监测发现，低海拔林分的水分蒸散量和日均水分蒸散速率显著高于高海拔林分[1]。综合上述分析，瓜州县胡杨林退化的主要特征：1）树木枯死率高，存活率低；2）下层植被遮盖度差；3）土壤质地变差，养分贫乏；4）低海拔林分水分消耗量大。这些特征从多个方面反映了胡杨林的健康状况和生存环境正在逐渐变差。

2 原因剖析

2.1 气候变化导致水源减少

近30年来，受全球气候变化和区域尺度大气环流异常的共同影响，瓜州县年均气温持续升高，降水量呈减少趋势，导致地下水补给量减少。根据气象站数据和样地监测数据分析，近年来，瓜州县胡杨林所处区域的生长季平均气温呈现上升趋势，同时降水量有所减少[2]。这导致胡杨林的实际蒸散量持续增大而有效降水量减少，形成了生态需水与水源供给的严重矛盾。同时，随着当地人口增加和经济发展，榆林河、双塔水库等水源地的蓄水量不断减少，河流径流和山地泉水的水势也大大减弱。水资源衰减直接导致地下水位降低，是胡杨林大面积枯死的重要诱因。例如，监测资料显示低海拔胡杨林带土层枯水期开始早、结束晚，持续时间长达180 d，明显长于高海拔林分的120 d[2]。因此，水源供给的变化是导致瓜州县胡杨林退化的主要生态学原因。

2.2 土壤盐渍化及养分失衡

瓜州县分布广泛的黄灰色土主要发育于第三纪红层之上，土壤母质以风积沉积物为主，土壤质地较轻，易水土流失。近年来，随着降水量的减少和高温日数的增加，当地土壤蓄水量下降，表层土壤趋于干燥。监测发现，胡杨林0～20 cm土壤中的氮、磷、钾等养分含量呈明显减少趋势，样地土壤全氮含量下降幅度最大，表层含量不足100 cm处的1/2。这主要是土壤干燥导致养分向深层迁移和土壤表层微生物活性下降引起氮素损失所致[3]。此外，土壤剖面分析显示，在中层土壤（20～80 cm）普遍存在可溶性盐分累积现象，即盐渍化程度较高。随着时间的推移，严重和极其严重的碱化土壤占比显著增加，进而加剧了土壤肥力流失的问题。盐渍化作用会使土壤肥沃度下降，阻碍植物正常吸收水分和养分[4]。因此，土壤盐渍化和养分失衡是导致胡杨林生长衰退的重要土壤学原因。

2.3 人为干扰与利用压力

瓜州县胡杨林主要分布在县域内的祁连山余脉两侧的冲击扇面和疏勒河两岸地带。此前，这些区域人烟稀少，靠近林区的村镇分散分布。然而随着社会经济的发展，迁入人口数量呈快速增加态势，聚居地人口密度的增加使得胡杨林地被过度开垦和开发利用，生态环境压力不断加大[5]。资料显示，当地居民为解决生活和生产问题，长期在林草地上私挖乱采甘草、黑果枸杞等经济价值较高的植物，对周边胡杨林的生存环境也造成较大破坏；同时为发展畜牧业，不少村民选择在林区放牧牛羊，过度放牧对胡杨林生境造成一定的影响。调查结果显示，接近村镇的胡杨林中，平均每公顷有15～20棵成活树遭到人为破坏，林下和林间放牧会破坏土壤结构，造成养分流失[4]。这些人为活动对胡杨林造成了一定程度的干扰和破坏，削弱了树木的自然更新能力。

2.4 病虫害侵袭

受气候变暖和人类活动频繁等因素影响，外来病虫害和当地森林病虫害发生率明显上升，成为导致瓜州县胡杨林衰退的重要生物学因素之一。受多年干旱天气的影响，当地胡杨林的抵抗力下降，而春夏季节温湿度条件的变化又为一些外来和当地病虫害的暴发创造了有利环境，使其发生率增加。据统计，2018—2021年，林区蔡氏胡杨长斑狭个木虱、天幕毛虫等外来和当地虫害的发生面积较十几年前有大幅增长；杨树溃疡病、胡杨锈病等外来和当地病害也在逐渐蔓延扩散[5]。这些病虫害的高发性流行，给胡杨生长带来了巨大的压力，加快了其衰亡的进程，成为导致胡杨林衰退的重要诱因。林业部门应高度重视此问题，加强监测预警，采取积极有效的防治措施，遏制病虫害的蔓延，保护好珍贵的胡杨资源。

3 保护措施

3.1 优化水资源配置

针对瓜州县胡杨林长期受限的生态水文状况，必须优化和调控水资源配置，实施科学的生态补水工程以保障林木用水充足。1）县水利和林业部门可组建联合工作组，依托县气象站和设置在不同海拔梯度样地的气象仪器，监测记录胡杨林生长季的气温、降水、湿度、光照等数据。同时，在样地布设土壤水分检测仪和蒸散量测定系统，记录林木的实际耗水量和土壤水分动态变化。将这些数据输入生态水文模型，结合数字高程模型提取的地形地貌数据，模拟月尺度和年尺度不同海拔区域胡杨林的水量平衡情况，评估水源对林木生长的影响程度。以模型结果为依据，科学确定生态补水的优先区域和工程量。2）在模型判断出的生态水量亏缺较大的低洼谷地和中低山区域，建设高效节水的生态供水工程。例如，在断面积较宽的山沟地带，利用现浇混凝土材料建造拦河堰，截流和蓄水；在林区较为聚集的小流域，设置太阳能水泵取水系统，通过地埋管网将水源输送到林地。这些工程的水源可选择小型水库、涵洞和附近河流等。同时，充分发挥当地村民的自发性，发放膜材，指导其在林区沟谷等地开展流袋堵塞的小型水源蓄水工程建设。3）在海拔1 500 m以下较为干燥的区域带，选择生长旺盛的柠条、枣、香梨等耐旱乡土植物，在退化胡杨林间隔依次套种。并在树冠间隙较大处和林缘，高密度栽植红豆杉等旱生树种，形成立体的混交林相。这可提高单位面积水资源的利用效率，实现区域生态用水优化配置，保证胡杨林带的需水量。

3.2 改良土壤，恢复植被

为应对瓜州县胡杨林分布区域土壤质量下降的现状，可采取土壤改良和植被恢复的技术手段。1）对白碱化和盐渍化严重的退化林土壤，县林业和水利部门可联合开展中和盐渍的土壤改良试验。在变性膨润土中添加适量焦炭粉和硫黄粉，充分混匀后施于0～20 cm

的土层，通过矿物质和有机质的相互作用，生成无定形氢氧化铝或硫酸盐类化合物，从而溶解和吸附土壤中的钠离子等，达到淋滤盐分的效果。同时，可在林内分散堆放豆科绿肥植物，翻压腐熟后全量还田；或在疏林地、林缘表层撒施当地集约养殖场产生的有机肥，逐步改善土壤理化性质。2）针对养分流失严重的退化林土壤，有选择性地施用镁肥、钾肥、尿素等水溶性无机肥，并结合腐植酸、复合氨基酸等含量较高的有机肥，增加氮、磷、钾元素的供应量。同时，县农技推广中心应指导当地农户在林下和疏林地带的空旷处，利用沟壑等地形栽植相思子、大豆等特定的固氮绿肥作物，秋季将落叶与豆科植物地上部分翻压于土壤中，作为天然的生物氮肥，以减少化肥的使用量。3）在部分林区试验引入柽柳、细枝羊柴等乡土灌木及遍地黄金等抗寒型草本植物，采用小坑或沟壑造林的方式恢复灌草层。并针对胡杨的特性，选育抗瘠性强的种源，在疏林带和衰败树木缺隙处，采用近自然的低密度人工辅助更新方式，促进次生林培育。

3.3 构建科学管理制度

针对瓜州县胡杨林遭受人为干扰和过度利用的现状，需要构建科学管理和可持续利用的技术制度体系。1）县自然资源局（林业和草原局）会同县政府，明确以退化程度较轻的二类和三类林分为主的近期经营区，实行封禁保护措施，封禁保护期不少于15年。同时，以存活率低于10%的重度退化林为主确定远期经营区，实行退化林修复补植补栽，采取管护抚育措施人工促进恢复。并在林区主要入口处设置告示牌，公示两类区域范围，宣传保护政策。2）建立胡杨林生态补偿制度，任何集体和个人有破坏或占用胡杨林的违法行为后，必须在指定的区域按照伐一栽五的规定完成胡杨苗木的栽植。采用人工挖穴定植，栽植经过县林果中心检验检疫合格的抗瘠胡杨苗木，发挥政府指导与村民自主参与的互动机制作用。3）对靠近村庄而受破坏严重的胡杨林地，建议采取围栏式管理，严格限制人员和牲畜的进入，必要时可设置红外报警系统，并安排林区巡护员加强日常监测。4）充分利用互联网和移动通信技术建设智慧林业体系，在主要经营区和远期经营区的代表样地，布设气象站、土壤监测仪器和视频设备，构建实时监控和预警系统。一旦发现违法砍伐等其他破坏行为，或检测到泥石流等自然灾害，应立即启动应急预案，派遣执法人员到现场进行处理，最大限度减轻生态破坏风险。

3.4 综合防治病虫害

针对瓜州县胡杨林病虫害高发的问题，应采取综合防治策略，将治标与治本有机结合。1）切实加强林区病虫害监测预警体系建设。充分利用物联网、大数据等现代信息技术手段，在关键区域布设监控和电子诱捕器，实时采集和分析虫情动态，做到早发现、早诊断、早处置。可探索利用昆虫雷达等先进设备，结合气象、林区特征等数据，构建病虫害发生发展的风险预测模型，提升预警的时效性和准确性。2）强化诱木监测技术的应用，在胡杨林周边选择合适地点，放置新伐枝干作为诱饵，诱集害虫产卵，及时收集和集中销毁虫卵，降低林区虫源基数。3）注重生物防治与化学防治相结合，既要发挥生物天敌的作用，又要科学使用环保型药剂。例如，针对蔡氏胡杨长斑狭个木虱等重点害虫，可从周边养蚕场、菜园等环境中收集寄生蜂等有益昆虫，进行适度繁育，在虫口峰值期及时释放到林间，通过捕食控制害虫种群数量。对暴发的病虫害，选择高效、低毒的生物农药，采用无人机超低量喷雾等精准施药技术，在最佳防治期进行统防统治，提高防治效果。

4 结语

瓜州县胡杨林退化的成因复杂，涉及气候变化、土壤演替、人口增长及生物入侵等多方面因素。笔者从水源供给、土壤营养、人为利用及病虫害等角度深入剖析了瓜州县胡杨林退化机理，并在此基础上提出了实施生态补水工程、改良土壤和恢复植被、建立科学管理制度及培育健康林分等技术策略与措施。这些对策强调系统治理和可持续经营的理念，充分考虑了地区生态和社会经济发展的需求，能为西北地区胡杨林资源的保护与合理利用提供重要参考和借鉴。

参考文献：

[1] 李丹.关于优质胡杨种子育苗栽植造林技术的探讨：以酒泉市瓜州县为例[J].种子科技，2022，40（6）：121-123.

[2] 刘志虎，刘建明，冯建森.酒泉市气候条件下胡杨种子育苗关键技术[J].林业科技通讯，2017（12）：30-32.

[3] 张涛，秦新惠，赵国军.酒泉地区胡杨容器育苗基质筛选试验[J].防护林科技，2022（1）：45-47.

[4] 冯建森，马昊军，李锋，等.新时期酒泉市林业产业发展的思考[J].甘肃科技，2019，35（2）：142-145.

[5] 柴博，刘志虎，冯建森，等.酒泉市密胡杨硬枝扦插育苗技术[J].防护林科技，2017（10）：118.

（责任编辑：刘宁宁）