內(nèi)蒙古三北工程區(qū)退化林現(xiàn)狀分析與修復(fù)建議

段 河,張建波,張忠旺

(1.內(nèi)蒙古自治區(qū)林業(yè)和草原監(jiān)測規(guī)劃院,呼和浩特 010020；2.烏蘭察布市卓資縣林業(yè)和草原局,內(nèi)蒙古 卓資 012300)

三北防護(hù)林建設(shè)工程是建立在生態(tài)極端脆弱地區(qū)的人工生態(tài)系統(tǒng),不能從根本上擺脫自然條件的嚴(yán)重限制,人工生態(tài)系統(tǒng)和自然生態(tài)系統(tǒng)的高度契合還是需要不斷破解的難題。嚴(yán)酷的立地條件、局限的樹種選擇、薄弱的技術(shù)經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ),客觀上就決定了生態(tài)建設(shè)成果的不穩(wěn)定性[1]。

回首三北工程40多年的建設(shè)成果,一些林分由于適應(yīng)問題、老化問題發(fā)生的退化(或衰退)現(xiàn)象具有一定的必然性[1]。就現(xiàn)狀來看,三北地區(qū)的生態(tài)狀況只能是整體控制、局部改善,要實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)協(xié)調(diào)發(fā)展,還有十分漫長的路要走。當(dāng)前,我國經(jīng)濟(jì)正處在快速發(fā)展期,生態(tài)產(chǎn)品的數(shù)量和層次嚴(yán)重稀缺和滯后。一方面,需要加快脆弱生態(tài)區(qū)域的治理；另一方面,需要初級(jí)生態(tài)建設(shè)成果的升級(jí)。同時(shí),應(yīng)對氣候變化也對提高林分質(zhì)量、提高林地生產(chǎn)力提出了新要求。所以,對三北工程退化林進(jìn)行有效的修復(fù)，既是生態(tài)建設(shè)客觀規(guī)律的要求,也是國家發(fā)展戰(zhàn)略的必然要求。為精準(zhǔn)掌握內(nèi)蒙古自治區(qū)三北工程區(qū)退化林?jǐn)?shù)量、分布、形成原因以及退化程度,持續(xù)不懈推進(jìn)內(nèi)蒙古三北工程建設(shè),不斷提升森林資源總量和質(zhì)量,持續(xù)改善內(nèi)蒙古三北地區(qū)生態(tài)環(huán)境,鞏固和發(fā)展祖國北疆綠色生態(tài)屏障,2021年內(nèi)蒙古自治區(qū)林業(yè)和草原局組織開展了三北工程退化林摸底調(diào)查工作。

1 基本情況

內(nèi)蒙古自治區(qū)地處祖國北疆,地域遼闊,橫跨東北、華北、西北“三北”地區(qū),是我國北方面積最大、種類最全的生態(tài)功能區(qū),保留著大面積的原始生態(tài)區(qū)域,擁有森林、草原、濕地、沙漠、河流、湖泊等多種生態(tài)系統(tǒng),是“三北”地區(qū)重要的生態(tài)防線,也是我國北方重要生態(tài)安全屏障。境內(nèi)三北工程區(qū)地處北緯37°35′～51°26′,東經(jīng)100°20′～125°09′之間,東西直線距離約2 100km,南北跨距約1 500 km,總土地面積10 476.65萬hm2,約占中國“三北”總面積的25.75%,約占內(nèi)蒙古國土總面積的92.93%。

內(nèi)蒙古地形以高原為主體,海拔多在千米以上,地貌形態(tài)復(fù)雜多樣,主體高原區(qū)有呼倫貝爾、錫林郭勒、烏蘭察布、巴彥淖爾——阿拉善及鄂爾多斯等高平原,平均海拔約1 000m,高原邊緣主要有大興安嶺、陰山、賀蘭山等山巒,這些山脈的位置和走向構(gòu)成了內(nèi)蒙古高原地貌的脊梁,也構(gòu)成一條牧業(yè)區(qū)與農(nóng)業(yè)區(qū)的分界線。高原的外沿分布著嫩江西岸、西遼河、土默川、河套及黃河南岸平原和黃土丘陵低山區(qū)。在山地向高平原、平原的過渡地帶,其間鑲嵌有低山、谷地和盆地,這些地區(qū),除鄂爾多斯高原比較干旱以外,其他區(qū)域均肥土沃野,是主要農(nóng)耕地帶。三北工程區(qū)分布有巴丹吉林沙漠、騰格里沙漠、烏蘭布和沙漠、庫布齊沙漠,分布有呼倫貝爾沙地、科爾沁沙地、渾善達(dá)克沙地、毛烏素沙地。氣候以溫帶大陸性季風(fēng)氣候?yàn)橹?年總降水量在50～450mm。各類土壤性質(zhì)和生產(chǎn)性能各不相同,東西之間分布變化明顯。由于地處亞洲大陸的溫帶半濕潤、半干旱及干旱地區(qū),所以草原植被成為本區(qū)主體植被,荒漠植被也較為發(fā)達(dá),森林植被則限于東部的半濕潤、濕潤地區(qū)和一些山地。形成了東北部為大興安嶺山地明亮針葉林區(qū),西部為阿拉善戈壁荒漠區(qū),中部是廣大的草原區(qū)的分布特點(diǎn)。

2 退化林?jǐn)?shù)量

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)為2021年內(nèi)蒙古三北工程區(qū)退化林草摸底調(diào)查成果(1)內(nèi)蒙古自治區(qū)林業(yè)和草原局.內(nèi)蒙古三北工程區(qū)退化林草摸底調(diào)查成果.2021.。

2.1 退化林面積

內(nèi)蒙古三北工程區(qū)退化林面積3 019 432.30hm2。其中,退化喬木林面積 509 088.86hm2,占16.86%；退化灌木林面積 2 510 343.44hm2,占83.14%。

按權(quán)屬分布,集體退化林分布最多,面積2 316 865.16hm2,占76.73%。按林種分布,防護(hù)林退化分布最多,面積2 744 196.16hm2,占90.88%。

退化喬木林中分布最多的樹種是楊樹(PopulusL.),面積375 114.71hm2,占退化喬木林面積的73.68%；退化榆樹(UlmuspumilaL.)占4.3%。退化過熟林面積202 909.51hm2,占退化喬木林面積的39.86%,退化中齡林占18.45%,退化近熟林占18.43%,退化成熟林占15.89%,退化幼齡林占7.37%。

退化灌木林中分布最多的樹種是檸條(CaraganakorshinskiiKom.),面積611 319.75hm2,占退化灌木林面積的24.35%,退化錦雞兒(Caraganasinica(Buc′hoz)Rehder)占18.08%,退化沙柳(Salixcheilophila)占11.55%。

生態(tài)公益林退化面積2 912 065.62hm2,占退化林面積的96.44%。其中,重點(diǎn)公益林退化面積2 034 459.56hm2,占67.38%；一般公益林退化面積占29.07%。

三北工程區(qū)范圍內(nèi),天然林資源保護(hù)工程退化林面積 685 918.59hm2,占退化林面積的22.72%；三北防護(hù)林體系建設(shè)工程退化林面積105 530.37hm2,占3.5%；退耕還林還草工程退化林面積375 504.29hm2,占12.44%；京津風(fēng)沙源治理工程退化林面積253 549.81hm2,占8.4%。

2.2 退化林蓄積

內(nèi)蒙古三北工程區(qū)退化林總蓄積25 979 882m3。其中,國有退化喬木林蓄積11 897 270m3,占退化喬木林總蓄積的45.79%；集體退化喬木林蓄積14 082 612m3,占54.21%。

退化喬木林蓄積按林種分布,防護(hù)林蓄積最大,蓄積量18 482 047m3,占退化喬木林蓄積的71.14%。退化喬木林蓄積按亞林種分布,防風(fēng)固沙林蓄積分布最多,蓄積量11 683 929m3,占退化喬木林蓄積的44.97%。

主要退化樹種為楊樹,蓄積量18 346 493m3,占退化林蓄積量的70.62%；其次是樟子松(Pinussylvestrisvar.mongolicaLitv.),蓄積量2 379 380m3,占9.16%；榆樹蓄積量632 596m3,占2.43%；柳樹(Salixbabylonica)蓄積量627 505m3,占2.42%。

退化的過熟林蓄積分布最多,蓄積量占退化喬木林蓄積44.80%；退化成熟林蓄積4 114 714m3,占15.84%；退化近熟林蓄積4 183 772m3,占16.10%。

3 退化林質(zhì)量

森林資源質(zhì)量是森林發(fā)揮效益的基礎(chǔ)條件。近些年,在國家重點(diǎn)林業(yè)工程帶動(dòng)下,全區(qū)森林資源有了較快發(fā)展。雖然全區(qū)森林資源增長較快,但自然災(zāi)害、生理衰老和人為干擾等因素導(dǎo)致的林木生長衰退、林相殘敗斷帶、林分結(jié)構(gòu)不合理、生產(chǎn)力和防護(hù)功能顯著下降的問題較為突出。

全區(qū)三北工程區(qū)退化喬木林以過熟林為主,面積比例占近40%。平均樹高僅8.37m,平均胸徑14.78cm,平均郁閉度0.35,平均蓄積量51m3/hm2。由于灌木生長的立地條件較差,植物群落結(jié)構(gòu)差,生物量低,且覆蓋度以疏為主,生態(tài)系統(tǒng)脆弱,生態(tài)功能不強(qiáng)。退化灌木林平均樹高為1.12m,平均覆蓋度30.32%。上述指標(biāo)均遠(yuǎn)低于正常林分。

4 退化林退化原因與程度

退化林成因主要有生理、立地、災(zāi)害、人為等原因。其中,生理原因形成退化林的最大,面積1 383 199.32hm2,占45.81%；災(zāi)害原因次之,面積1 151 209.58hm2,占38.13%；立地原因面積1 151 209.58hm2,占15.17%；人為原因最小,面積26 854.45hm2,占0.89%。

退化林退化程度分為重度、中度和輕度3種。其中,中度退化林分布最多,面積1 958 354.94hm2,占64.86%；重度退化林面積1 034 484.90hm2,占34.26%；輕度退化林面積26 592.46hm2,占0.88%。

重度退化喬木林中:楊樹分布最多,面積264 867.04hm2,占退化喬木林面積的52.03%；其次是胡楊(PopuluseuphraticaOliv.),分布面積18 315.14hm2,占3.60%；第三是樟子松,分布面積16 918.24hm2,占3.32%；重度退化油松(PinustabuliformisCarr.)分布面積9 627.39hm2,占1.89%；重度退化柳樹分布面積8 246.13hm2,占1.62%。

5 退化林分布特征

5.1 退化林分布格局

內(nèi)蒙古三北工程區(qū)退化林3 019 432.30hm2。其中,喬木林509 088.86hm2,灌木林2 510 343.44hm2,分別占全區(qū)林地總面積的23.27%和76.73%。

如圖1所示,退化林區(qū)內(nèi)退化灌木林按空間分布鄂爾多斯市分布最多,阿拉善盟次之,通遼市最少,可以看出退化灌木林主要分布在西部干旱、半干旱區(qū)。退化喬木林主要分布在赤峰市、鄂爾多斯市、烏蘭察布市,其他盟市分布較少。圖1可見退化林區(qū)域格局。

圖1 內(nèi)蒙古三北工程區(qū)退化林區(qū)域格局

5.2 退化林分布特征

在退化林8種退化類型面積中:枯梢1/3～2/3以上林木株數(shù)占比20～30%以上,枯梢特征明顯,林木生長衰竭的退化喬木林面積156 905.30hm2,占全區(qū)退化面積的5.20%；受害林木比重達(dá)30～40%以上,災(zāi)害導(dǎo)致樹干腰折、劈裂或枯斷梢2/3以上等現(xiàn)象,林相殘敗的退化喬木林面積64 033.63hm2,占2.12%；發(fā)生病蟲害且3年內(nèi)無法防治根除的退化喬木林面積24 295.11hm2,占0.80%；并非因林木個(gè)體間競爭性生長影響而導(dǎo)致林木生長衰竭開始枯死株數(shù)比例在5%以上,呈逆向生長的退化喬木林面積77 206.23hm2,占2.56%；郁閉度降至0.3以下、林木分布不均勻,林木出現(xiàn)斑塊或群團(tuán)狀死亡,形成林間空地的退化喬木林面積39 133.30hm2,占1.30%；帶狀林木死亡,連續(xù)斷帶長度達(dá)到20m以上,且缺帶總長度占整條林帶長度比例達(dá)20%以上,導(dǎo)致疏透度增至0.6以上,林相殘破的退化林面積9 612.77hm2,占0.32%；因自然災(zāi)害、人為影響導(dǎo)致植株連年枯死,難以維持穩(wěn)定狀態(tài)、覆蓋度下降至40～50%以下,分布不均勻,防護(hù)功能持續(xù)下降的退化灌木林面積2 511 274.48hm2,占83.17%；林木進(jìn)入過熟期,防護(hù)功能下降的退化喬木林面積136 971.50hm2,占4.54%。退化林8種退化類型結(jié)構(gòu)如圖2所示。

從上述退化林退化類型和退化程度分析可以看出,防護(hù)功能持續(xù)下降的退化灌木林分布面積最大,將近65%的退化林其退化程度為“中度”。

圖2 內(nèi)蒙古三北工程區(qū)退化林退化類型結(jié)構(gòu)

圖3 內(nèi)蒙古三北工程區(qū)退化喬木林樹種結(jié)構(gòu)

如圖3所示,退化喬木林中以楊樹分布最多,這與三北工程區(qū)60—80年代大面積以插條的方式種植楊樹有關(guān)。圖3可見退化喬木林樹種結(jié)構(gòu)。

如圖4和圖5所示,退化喬木林以過熟林最多,由此可見,因年齡老化使樹木各個(gè)生態(tài)指標(biāo)下降造成生態(tài)功能下降,形成退化林。圖4和圖5可見退化喬木林各齡組面積和各齡組蓄積結(jié)構(gòu)。

圖4 內(nèi)蒙古三北工程區(qū)退化喬木林各齡組面積結(jié)構(gòu)

圖5 內(nèi)蒙古三北工程區(qū)退化喬木林各齡組蓄積結(jié)構(gòu)

6 退化林修復(fù)建議

6.1 退化林修復(fù)措施

如表1所示,內(nèi)蒙古三北工程區(qū)退化林的修復(fù)類型有6種,包含17種修復(fù)方式,分別是:更替修復(fù)類型,包括皆伐更新、漸伐更新、林冠下造林更新3種修復(fù)方式；補(bǔ)造修復(fù)類型,主要包括單株擇伐、群狀擇伐、補(bǔ)植補(bǔ)播3種修復(fù)方式；撫育修復(fù)類型,主要包括間伐、補(bǔ)植補(bǔ)播、促進(jìn)復(fù)壯3種修復(fù)方式；封育修復(fù)類型,主要包括封禁、封補(bǔ)、封調(diào)3種修復(fù)方式；生境修復(fù)類型,主要包括隔株更新、半帶更新、帶外更新、隔帶更新、斷帶更新5種修復(fù)方式；綜合修復(fù)類型,是用一種修復(fù)方式難以完全恢復(fù)林分生態(tài)功能和生態(tài)系統(tǒng)的退化防護(hù)林。

其中:建議更新修復(fù)的退化林面積193 769.19hm2,占三北工程區(qū)全部退化林面積的6.42%；建議補(bǔ)造修復(fù)的退化林面積381 522.80hm2,占12.64%；建議撫育修復(fù)的退化林面積412 137.43hm2,占13.65%；建議封育修復(fù)的退化林面積243 533.57hm2,占8.07%；建議生境修復(fù)的退化林面積978.36hm2,占0.03%；建議綜合修復(fù)的退化林面積1 787 490.94hm2,占59.20%。

需采取皆伐更新的退化林面積178 162.68hm2,占三北工程區(qū)全部退化林面積的5.90%；需采取灌木林補(bǔ)造措施的退化林面積375 324.69hm2,占12.43%；需采取平茬復(fù)壯的退化林面積411 513.31hm2,占11.63%；需采取封育修復(fù)的退化林面積229 607.56hm2,占7.60%。

退化面積分布在前5的樹種有檸條、錦雞兒、楊樹、沙柳和白刺,合計(jì)面積占三北工程區(qū)退化林的66.69%；其它樹種面積合計(jì)占33.31%。其中,楊樹以綜合修復(fù)為主,更新修復(fù)次之,檸條以綜合修復(fù)為主,補(bǔ)造修復(fù)次之。

表1 內(nèi)蒙古三北工程區(qū)退化林修復(fù)措施

需綜合修復(fù)的退化國家公益林分布面積1 173 925.07hm2,占三北工程區(qū)退化林面積的38.88%；需綜合修復(fù)的退化地方公益林,分布面積560 043.12hm2,占18.55%。

需綜合修復(fù)的天然林資源保護(hù)工程面積361 525.83hm2,占11.97%；需綜合修復(fù)的退耕還林工程面積244 292.01hm2,占8.09%；綜合修復(fù)的京津風(fēng)沙源治理工程面積109 970.33hm2,占3.64%；需補(bǔ)植補(bǔ)造的天然林資源保護(hù)工程面積130 118.18hm2,占4.31%；需補(bǔ)植補(bǔ)造的京津風(fēng)沙源治理工程面積80 406.43hm2,占2.66%；需補(bǔ)植補(bǔ)造的退耕還林工程面積49 207.24hm2,占1.63%；需補(bǔ)植補(bǔ)造的三北重點(diǎn)防護(hù)林工程面積29 260.30hm2,占0.97%；需撫育修復(fù)的天然林資源保護(hù)工程面積126 069.42hm2,占4.18%；需撫育修復(fù)的退耕還林工程面積65 399.43hm2,占2.17%；需封育修復(fù)的天然林資源保護(hù)工程面積42 743.15hm2,占1.42%。

天然林資源保護(hù)工程區(qū)的退化林需平茬面積125 830.36hm2,占三北工程區(qū)退化林面積的4.17%；退耕還林工程區(qū)的退化林需平茬面積65 392.67hm2,占三北工程區(qū)退化林面積的2.17%；京津風(fēng)沙源治理工程區(qū)的退化林需補(bǔ)造面積79 945.17hm2,占三北工程區(qū)退化林面積的2.65%。

需綜合修復(fù)的過熟林分布面積145 791.50hm2,占28.64%；其次是需綜合修復(fù)的中齡林,面積55 095.00hm2,占10.82%。

6.2 退化林修復(fù)建議

隨著三北工程區(qū)各項(xiàng)工程推進(jìn),初期營建的防護(hù)林已陸續(xù)進(jìn)入成過熟階段,出現(xiàn)老化、退化現(xiàn)象,急需修復(fù),以保持區(qū)域生態(tài)建設(shè)成果?；趦?nèi)蒙古森林資源的質(zhì)量狀況和林業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀,內(nèi)蒙古三北工程區(qū)退化林修復(fù)過程應(yīng)該重視以下幾個(gè)方面。

1)因地制宜開展退化林修復(fù)

對于退化林修復(fù)模式和布局,應(yīng)以各樹種的生物學(xué)特性為基礎(chǔ),尊重自然規(guī)律,減少盲目性[2]。在三北工程區(qū)退化林修復(fù)過程中,應(yīng)按照“分類實(shí)施、先重后輕、先急后緩”的原則,分不同類型、不同區(qū)域制定有針對性的改造措施,科學(xué)有序系統(tǒng)推進(jìn)退化林分修復(fù)。分析內(nèi)蒙古三北工程區(qū)退化林形成的原因,找到能夠切實(shí)改善退化環(huán)境或者適合造林的模式,確保在修復(fù)工作開展的過程中,拿出科學(xué)的具體修復(fù)方案。堅(jiān)持“宜喬則喬、宜灌則灌、喬灌結(jié)合”的修復(fù)策略,優(yōu)先選擇生長性穩(wěn)定、抗逆性較強(qiáng)的本地區(qū)鄉(xiāng)土樹種,重新劃分不同的區(qū)域類型有序的進(jìn)行林分修復(fù)。對退化程度比較嚴(yán)重的區(qū)域要做好必要的生態(tài)修復(fù)長期保障措施和保障機(jī)制,并且按各樹種的生態(tài)學(xué)特點(diǎn)做好修復(fù)林分的撫育管理,同時(shí)做好周邊生態(tài)環(huán)境的保護(hù),以期實(shí)現(xiàn)森林資源的可持續(xù)發(fā)展[3]。

2)堅(jiān)持自然修復(fù)和人工修相結(jié)合的原則

內(nèi)蒙古三北工程區(qū)東西跨度較大,東部地區(qū)降水量在400mm以上,立地條件優(yōu)越,林木生長較其它地區(qū)有明顯的優(yōu)勢,針對天然更新以闊葉樹占優(yōu)勢的地區(qū),盡量減少人為干預(yù),應(yīng)以封山育林為主,采取適度的撫育措施,如除草、施肥等,促進(jìn)退化林木盡快恢復(fù)。減少成本投入,實(shí)現(xiàn)低投入、高產(chǎn)出。此外,對于封山育林地要加強(qiáng)修復(fù)后一定時(shí)期內(nèi)撫育措施的實(shí)施,給幼樹提供良好的生長環(huán)境。

3)提高修復(fù)退化林分投資標(biāo)準(zhǔn)

目前,我國林業(yè)財(cái)政補(bǔ)貼主要集中在造林和中幼齡林撫育上(2)內(nèi)蒙古自治區(qū)林業(yè)和草原局.內(nèi)蒙古自治區(qū)“三北”防護(hù)林體系建設(shè)五期工程自評估報(bào)告(2011—2020年).2021.。內(nèi)蒙古三北工程區(qū)退化林中人工林1 816 657.38hm2,天然林1 202 782.38hm2,這些森林質(zhì)量較差,建設(shè)初期缺乏深入系統(tǒng)的研究,大部分地區(qū)選擇了生長速度快的楊類,導(dǎo)致目前林分退化嚴(yán)重的局面。目前,這部分林分的經(jīng)營不能納入財(cái)政補(bǔ)貼范圍,缺乏專項(xiàng)資金的支持,林業(yè)部門只能依靠零星的項(xiàng)目資金勉強(qiáng)經(jīng)營(3)內(nèi)蒙古自治區(qū)林業(yè)和草原局.內(nèi)蒙古自治區(qū)“三北”防護(hù)林體系建設(shè)工程總體規(guī)劃修編(2021—2050年).2021.。退化林修復(fù)工作不是一蹴而就的事,需要一個(gè)漫長的過程。由于前期投入較大,回報(bào)期較遠(yuǎn),而且缺乏穩(wěn)定的資金來源,是三北工程區(qū)退化林修復(fù)最大的阻礙因素。因此,政府應(yīng)出臺(tái)相應(yīng)的補(bǔ)貼政策措施,或根據(jù)退化林修復(fù)規(guī)劃將退化林修復(fù)資金納入財(cái)政預(yù)算,以保證退化林修復(fù)工作的實(shí)效(4)內(nèi)蒙古自治區(qū)林業(yè)和草原局.內(nèi)蒙古自治區(qū)“三北”防護(hù)林體系建設(shè)第六期工程規(guī)劃(2021—2035年).2021.。

7 結(jié)束語

綜上所述,在退化林修復(fù)的過程中,要準(zhǔn)確把握各林分的生物、生態(tài)學(xué)特性,充分尊重自然規(guī)律,堅(jiān)持因地制宜的原則,選擇適合的退化林修復(fù)措施,更好地發(fā)揮森林資源的經(jīng)濟(jì)功能、生態(tài)功能和社會(huì)功能。內(nèi)蒙古三北工程區(qū)退化林修復(fù)是一個(gè)漫長的過程,需要科學(xué)規(guī)劃,深入研究退化的機(jī)理,在此基礎(chǔ)上制定合理的、系統(tǒng)的退化林修復(fù)經(jīng)營體系,從根本上確保內(nèi)蒙古三北工程區(qū)退化林的修復(fù)效果,并從政策層面做好修復(fù)資金的籌措。