馬旺彥，周飛梅，李紅美，郭曉靜

(1.榆陽(yáng)區(qū)林草生態(tài)修復(fù)中心；2.榆陽(yáng)區(qū)草原工作站，陜西 榆林 719000)

退化林分是指因自然、生理和人為干擾等因素導(dǎo)致林木生長(zhǎng)衰退，林分結(jié)構(gòu)不合理，防護(hù)功能下降的人工起源喬木林、灌木林和林帶。通過更新修復(fù)(皆伐，林(冠)下造林，萌芽、伐樁嫁接、漸進(jìn))、補(bǔ)造修復(fù)、撫育修復(fù)(撫育復(fù)壯、平茬復(fù)壯)等營(yíng)造林措施，改善林分結(jié)構(gòu)，提高林分質(zhì)量和防護(hù)功能的修復(fù)過程，可延長(zhǎng)或緩解林地退化進(jìn)程，提高林地生態(tài)服務(wù)功能和價(jià)值，大幅降低生態(tài)治理成本，維護(hù)國(guó)土安全，有效保障人民正常生產(chǎn)和生活。我國(guó)自1978年開始建設(shè)并取得舉世矚目成就的三北防護(hù)林，經(jīng)過40多年的發(fā)展，一些地域的一些林分不同程度出現(xiàn)了退化現(xiàn)象，有必要對(duì)其進(jìn)行調(diào)查和評(píng)估。尤其對(duì)生態(tài)條件嚴(yán)酷、脆弱，風(fēng)沙等自然災(zāi)害嚴(yán)重、頻繁，人工防護(hù)林面積較大、占比較高，地處毛烏素沙漠的榆林市榆陽(yáng)區(qū)人工林生長(zhǎng)與退化狀況進(jìn)行調(diào)查、評(píng)估，給科學(xué)合理修復(fù)、保護(hù)提供依據(jù)和參考意義重大。

1 榆陽(yáng)區(qū)三北防護(hù)林工程區(qū)概況

榆陽(yáng)區(qū)位于陜西省北部，地理坐標(biāo)東經(jīng)108°56′～110°24′，北緯37°48′～38°55′，北與內(nèi)蒙烏審旗相接，東與神木毗鄰，西與橫山相連，南與米脂、佳縣交界，東西長(zhǎng)128.3 km，南北寬124 km，總面積7 053 km2。溫帶半干旱大陸性季風(fēng)氣候，地形地貌復(fù)雜，丘陵、荒漠灘地與干旱少雨并存，大體呈“七沙二山一分田”格局，海拔870～1 405.4 m，由東西向明長(zhǎng)城分為2個(gè)地貌單元，長(zhǎng)城以北是風(fēng)沙草灘區(qū)，約占總面積的76.1%，地勢(shì)開闊平坦，沙丘連綿不斷，灘地、海子星羅棋布，主要土壤類別有流動(dòng)風(fēng)沙土、半固定風(fēng)沙土和固定風(fēng)沙土；長(zhǎng)城以南是黃土丘陵區(qū)，約占總面積23.9%，氣候干燥寒冷，風(fēng)多雨少，冷熱劇變，四季分明，光照條件好，水分供應(yīng)較差，年濕潤(rùn)指數(shù)為0.45.年均降水量358.1 mm，且66%集中在7-9月，年均蒸發(fā)量1 905 mm，年均氣溫8.8 ℃，極端高溫38.6 ℃，極端低溫-32.7 ℃，年≥10 ℃積溫3 217.6 ℃，土壤類別主要有綿沙土、黃綿土、紅土、黑壚土、淤土、紅黃土、淡栗鈣土等。全區(qū)自然植被有高等植物527種，分屬87科290屬，喬木主要有旱柳、刺槐、油松、側(cè)柏、合作楊、白榆、樟子松、梨、棗、杏、桃等，灌木主要有沙地柏、檸條、沙柳、紫穗槐、花棒等，草本植物主要有狗尾草、白草、紫花苜蓿、沙打旺等。

榆陽(yáng)區(qū)礦產(chǎn)資源豐富，社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快，是三北防護(hù)林體系建設(shè)的重點(diǎn)縣區(qū)，也是國(guó)家防沙治沙示范區(qū)建設(shè)的重點(diǎn)縣區(qū)。自1978年三北防護(hù)林建設(shè)工程啟動(dòng)以來，全區(qū)認(rèn)真完成國(guó)家三北防護(hù)體系建設(shè)目標(biāo)任務(wù)，先后開展了以營(yíng)造防風(fēng)固沙林和水保持林為重點(diǎn)的五期三北防護(hù)林體系建設(shè)工程， 其中一期(1978-1985年)工程以長(zhǎng)城沿線和城市周邊等防護(hù)林帶建設(shè)為重點(diǎn)，完成了楊樹、柳樹、刺槐、樟子松、檸條、紫穗槐造林81 333.37 hm2；二期(1986-1994年)工程以承包治沙和生態(tài)經(jīng)濟(jì)型防護(hù)林體系建設(shè)為主,完成了楊樹、柳樹、樟子松、刺槐、檸條、紫穗槐、沙地柏等造林67 333.37 hm2；三期(1995-2000年)工程以杏產(chǎn)業(yè)基地建設(shè)和樟子松沙地造林為主,完成造林41 333.35 hm2；四期(2001-2010年)工程以退耕還林等重點(diǎn)林業(yè)工程建設(shè)為主，完成了樟子松、側(cè)柏、杏樹、桑樹為主的造林23 433.35 hm2；五期(2011-2013年)工程以長(zhǎng)柄扁桃基地建設(shè)和樟子松沙地造林為主,完成了造林16 666.68 hm2。據(jù)統(tǒng)計(jì)，截止2021年底，全區(qū)造林保存面積323 040.16 hm2，其中喬木林43 360.02 hm2，灌木林279 680.14 hm2，林木覆蓋率45.8%；全區(qū)38萬公頃荒沙得到固定或半固定，44.45萬公頃荒山荒地實(shí)現(xiàn)了以灌草為主的低標(biāo)準(zhǔn)治理，22.22萬公頃農(nóng)田基本實(shí)現(xiàn)林網(wǎng)化，全區(qū)基本形成了“喬、灌、草”配置與“帶、片、網(wǎng)”相結(jié)合的綜合防護(hù)林體系。風(fēng)沙危害、水土流失明顯減輕。

2 退化林分調(diào)查方法

2.1 林木退化標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)榆陽(yáng)區(qū)自然條件、地帶性植被類型、人工林生長(zhǎng)狀況，參照《三北防護(hù)林退化林分修復(fù)技術(shù)規(guī)程》，制定榆陽(yáng)區(qū)三北防護(hù)林達(dá)到以下條件之一者即為退化林，一是進(jìn)入成過熟期，林分衰敗，林木生長(zhǎng)衰退，防護(hù)功能下降的喬木林；二是主林層出現(xiàn)枯死木、瀕死木株數(shù)占小班株數(shù)5%以上，難以自然更新恢復(fù)的喬木林；三是郁閉度在0.3以下，林木分布不均勻、生長(zhǎng)衰退、防護(hù)功能下降的中齡以上喬木林；四是覆蓋度在40%以下，分布不均勻，老化、退化，防護(hù)功能下降，難以自然更新恢復(fù)或難以維持穩(wěn)定狀態(tài)的灌木林；五是連續(xù)缺帶20 m以上且缺帶長(zhǎng)度占整條林帶長(zhǎng)度20%以上，林相殘敗、結(jié)構(gòu)失調(diào)、防護(hù)功能差的林帶。

2.2 調(diào)查方法

利用榆陽(yáng)區(qū)2020年森林資源管理“一張圖”成果的縣—鄉(xiāng)(林場(chǎng))—村(林班)—小班區(qū)劃體系，采用遙感判讀和現(xiàn)地調(diào)查相結(jié)合的調(diào)查方法。在收集分析退化林范圍、地類和管理屬性等資料基礎(chǔ)上，依據(jù)最新的森林資源管理“一張圖”和遙感影像，初步篩選退化林圖斑并進(jìn)行現(xiàn)地調(diào)查確認(rèn)。其中業(yè)內(nèi)判讀以最新的森林資源管理“一張圖”數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)，按照界定標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合已掌握的退化林分狀況和最新的高清衛(wèi)星影像，采用ArcGIS軟件初步篩選退化林圖斑；外業(yè)調(diào)查按照退化林界定標(biāo)準(zhǔn)對(duì)初步篩選圖斑逐塊進(jìn)行外業(yè)調(diào)查，現(xiàn)地界定并區(qū)劃退化面積，調(diào)查退化成因和退化程度，核實(shí)其他屬性因子；通過樣線調(diào)查法對(duì)林分起源、優(yōu)勢(shì)樹種(組)、郁閉度(覆蓋度)、齡組、平均胸徑、平均樹高等6項(xiàng)林分因子和土地權(quán)屬、林種、森林類別、工程類別、國(guó)家級(jí)公益林保護(hù)等級(jí)、林地保護(hù)等級(jí)、事權(quán)等級(jí)、主體功能區(qū)、林地功能分區(qū)等9項(xiàng)管理因子以及退化林木比例、郁閉度、覆蓋度、疏透度等退化因子，以最新森林資源管理“一張圖”數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)，逐項(xiàng)現(xiàn)地調(diào)查核實(shí)，測(cè)定相關(guān)數(shù)據(jù)，填寫相關(guān)調(diào)查記錄表格，完善調(diào)查數(shù)據(jù)庫(kù)，生成退化林“一張圖”。

2.3 退化林面積計(jì)算

用高斯-克呂格投影、CGCS2000國(guó)家大地坐標(biāo)系3度分帶投影求積，根據(jù)現(xiàn)地GPS定點(diǎn)確定調(diào)查面積。

3 榆陽(yáng)區(qū)三北防護(hù)林建設(shè)工程區(qū)林分退化狀況

3.1 退化面積

經(jīng)調(diào)查和計(jì)算，榆陽(yáng)區(qū)三北防護(hù)林建設(shè)工程區(qū)退化林面積28 360.34 hm2。其中：?jiǎn)棠玖? 570.58 hm2(國(guó)有1 073.15 hm2，集體497.43 hm2)；灌木林26 789.76 hm2(國(guó)有9 621.25 hm2，集體17 168.51 hm2)。

3.2 不同喬木樹種林分退化情況

榆陽(yáng)區(qū)三北喬木防護(hù)林主要有楊樹純林、刺槐純林、楊樹刺槐混合林等，共計(jì)1 570.58 hm2，也有少量柳樹、杏樹等片林。林下團(tuán)狀分布有紫穗槐、錦雞兒、忍冬、沙棘、胡頹子、栓翹衛(wèi)茅等灌木。林木樹種單一且造林密度大。圖1顯示，榆陽(yáng)區(qū)退化喬木林不同林種面積不同，其中最大者是楊樹林，面積為962.80 hm2，其次為刺槐林，面積為298.44 hm2，柳樹林、其他軟闊類面積也較大，二者合計(jì)面積191.89 hm2。按齡組分為成熟林190.89 hm2，近熟林722.08 hm2，中齡林410.54 hm2，幼齡林247.08 hm2。

圖1 榆陽(yáng)區(qū)三北工程區(qū)不同樹種退化情況

全區(qū)三北防護(hù)林建設(shè)過程中，以楊樹為優(yōu)勢(shì)種的退化林962.80 hm2，楊樹雖然育苗簡(jiǎn)單、成活率高、生長(zhǎng)速度較快，在生長(zhǎng)過程中所需水分和養(yǎng)分量較大，純楊樹林病蟲害相對(duì)較多，極易形成生長(zhǎng)不良的“小老頭”樹，且壽命較短，隨著樹齡的增長(zhǎng)，樹冠逐漸萎縮且樹高生長(zhǎng)停止，整體呈現(xiàn)出明顯的衰老退化現(xiàn)象?，F(xiàn)在全區(qū)80%的楊樹已達(dá)到近熟林及過熟林階段，且在楊樹林下很少發(fā)現(xiàn)幼苗、幼樹生長(zhǎng)，灌木林生長(zhǎng)較為旺盛，防護(hù)林林分結(jié)構(gòu)、樹種組成等整體不夠科學(xué)合理，有的栽植密度過大，如團(tuán)狀分布的樹林密度過大，遮陰嚴(yán)重，林木之間生存競(jìng)爭(zhēng)激烈，造成弱勢(shì)林木逐漸衰退，林下植被生存環(huán)境比較差，無法自然更新與恢復(fù)。

3.3 不同林種退化情況

圖2所示，榆陽(yáng)區(qū)大部分退化林主要為國(guó)有林，包括水源涵養(yǎng)林42.96 hm2、水土保持林246.43 hm2、防風(fēng)固沙林783.76 hm2，占退化防護(hù)林的68.3%，集體林地中退化防風(fēng)固沙林為369.44 hm2，占集體林的74%。形成這種退化的原因主要有三方面：一是選地和整地不當(dāng)、栽植密度過大，有些林地土壤貧瘠，有機(jī)質(zhì)含量較低，保水、保墑能力較差，無法滿足林木生長(zhǎng)實(shí)際需求，更不利幼苗生長(zhǎng)；二是受傳統(tǒng)盈利觀念的影響，導(dǎo)致有些地塊的造林密度過大，不能滿足養(yǎng)分和水分的需求，影響林木的健康生長(zhǎng)，使林木抵抗自然災(zāi)害的能力下降；三是栽植以后管護(hù)不到位，未采取科學(xué)的水肥管理措施，無法滿足林木生長(zhǎng)的需求，導(dǎo)致樹高和胸徑的生長(zhǎng)受到影響，因而退化嚴(yán)重。

圖2 榆陽(yáng)區(qū)三北工程區(qū)不同林種退化情況

3.4 榆陽(yáng)區(qū)三北防護(hù)林工程區(qū)林分退化程度

經(jīng)調(diào)查，榆陽(yáng)區(qū)現(xiàn)有退化林28 360.34 hm2，其中重度退化林2 027.94 hm2、中度退化林26 332.40 hm2。按退化原因分為生理原因退化28 351.31 hm2，立地原因退化9.03 hm2。其中灌木林退化占94.4%，主要原因有生理過熟、經(jīng)營(yíng)管理不到位、病蟲危害和人畜破壞等因素造成。

4 退化林分修復(fù)對(duì)策

榆陽(yáng)區(qū)三北防護(hù)林工程區(qū)退化林分修復(fù)，應(yīng)按照因地制宜、尊重自然、突出重點(diǎn)、分類實(shí)施的原則，分區(qū)域、分類型、分年度逐步開展。

4.1 擇伐補(bǔ)植修復(fù)

榆陽(yáng)區(qū)現(xiàn)在需進(jìn)行擇伐補(bǔ)植修復(fù)的防護(hù)林有191.49 hm2，其中可進(jìn)行單株擇伐修復(fù)的防護(hù)林146.62 hm2，根據(jù)分布狀況，伐除枯死、頻死木，補(bǔ)植樟子松、班克松等常綠針葉樹種，更新枯死木下的灌木帶，營(yíng)造喬、灌、草相結(jié)合的穩(wěn)定生態(tài)系統(tǒng)。另外，需采用塊狀、帶狀擇伐等方式團(tuán)塊狀擇伐修復(fù)的防護(hù)林有44.88 hm2；對(duì)立地條件好的地段補(bǔ)植云杉、白皮松等樹種，優(yōu)化防護(hù)林結(jié)構(gòu)。同時(shí)要注意保留自然更新的幼樹，應(yīng)盡量避免任意超強(qiáng)度采伐。

4.2 撫育修復(fù)

榆陽(yáng)區(qū)現(xiàn)有26 423.92 hm2退化防護(hù)林需撫育修復(fù)，其中需要間伐修復(fù)者135.41 hm2，需補(bǔ)植補(bǔ)播修復(fù)者127.32 hm2，需促進(jìn)復(fù)壯修復(fù)者26 161.19hm2。按照國(guó)家《三北防護(hù)林退化林分修復(fù)技術(shù)規(guī)程》要求，結(jié)合現(xiàn)有林分生長(zhǎng)狀況可采取透光伐、疏伐、生長(zhǎng)伐、衛(wèi)生伐等方式，清除死亡和生長(zhǎng)不良的林木，調(diào)節(jié)密度、改善通風(fēng)和光照狀況，促進(jìn)林木正常生長(zhǎng)，提高林分質(zhì)量；對(duì)林間空地按照適地適樹原則進(jìn)行補(bǔ)植補(bǔ)造，結(jié)合保留的優(yōu)良植株，形成復(fù)層混交林，提高林分的綜合防護(hù)效益。

4.3 綜合措施修復(fù)

榆陽(yáng)區(qū)需采用綜合措施進(jìn)行修復(fù)的防護(hù)林有1 744.93 hm2。其中喬木林通過采取小面積皆伐更新、帶狀采伐更新、林(冠)下造林、封禁等方式修復(fù)，灌木林實(shí)施平茬更新復(fù)壯、半帶更新、帶外更新、封禁等方式修復(fù)，營(yíng)造針闊混交林或多樹種闊葉混交林，嚴(yán)格控制營(yíng)造單一針葉樹種的純林。