河西走廊干旱荒漠區(qū)退化林分修復技術探究

方清，顧興軍

摘要 當前，河西走廊干旱荒漠區(qū)的生態(tài)惡化現(xiàn)象非常明顯，林分退化情況較嚴重，水資源的供應與需求之間存在的矛盾在不斷加重，對其所開展的修復治理工作存在很大的困難，受到了社會各界的廣泛關注?；诖?，主要分析了河西走廊東北部甘肅省武威市下轄縣——干旱荒漠區(qū)的民勤縣退化林分修復技術。

關鍵詞 河西走廊;干旱荒漠區(qū);民勤縣;退化林分;修復

中圖分類號：S728.2 文獻標識碼：B 文章編號：2095–3305（2022）03–0004–03

河西走廊東北部民勤縣存在的生態(tài)惡化情況非常嚴重，是西北典型的干旱荒漠區(qū)，開展修復治理工作的難度非常大，受到社會各界的廣泛關注。特別是近些年來，石羊河流域下游西北干旱荒漠區(qū)由于環(huán)境變化、造林樹種單一和經(jīng)營不當、遭受自然災害、林業(yè)有害生物危害等因素的影響，林分提前或加速進入生理和衰退的階段，出現(xiàn)林木枯死、瀕死、生長不良等現(xiàn)象，導致石羊河流域的林分退化，穩(wěn)定性下降，難以通過自然更新恢復[1]。

1 河西走廊干旱荒漠區(qū)退化林分修復技術研究的意義

民勤縣地處甘肅河西走廊東北部，東、西、北三面被騰格里和巴丹吉林沙漠包圍，生態(tài)環(huán)境極其脆弱，是全國最干旱、荒漠化最嚴重的地區(qū)之一，也是我國北方地區(qū)最大的沙塵暴中心和策源地之一，特別是地下水位急劇下降、水質(zhì)不斷惡化、水資源嚴重短缺、沙塵暴頻繁發(fā)生、荒漠化蔓延加劇成為當前民勤生存和發(fā)展最現(xiàn)實且迫切需要解決的問題[2]。民勤生態(tài)環(huán)境惡化演變，已經(jīng)對蘭州及甘肅中部地區(qū)、內(nèi)蒙古河套平原乃至北京和整個華北地區(qū)的環(huán)境質(zhì)量產(chǎn)生重大的影響，如果民勤綠洲不保，巴丹吉林、騰格里兩大沙漠將連成一片，合攏南下，有戰(zhàn)略地位的千里河西走廊將被沙漠攔腰截斷，將打破區(qū)域生態(tài)屏障，“一帶一路”倡議的實施將會受到嚴重威脅。目前，民勤的荒漠化面積已占土地面積的94%，荒漠邊緣以每年3～4 m的速度向綠洲推進。民勤冬寒夏熱，多風沙、少降雨，屬于典型的溫帶大陸性季風氣候。由于石羊河上游祁連山水源涵養(yǎng)能力降低和中游用水激增，每年進入民勤的地表水由20世紀50年代的5.9億m3下降到現(xiàn)在的1.0億m3。民勤縣在治理石羊河流域下游的沙患發(fā)揮的作用不容小覷，能夠在干旱缺水非常嚴重的情況下不斷攻破重重阻礙，通過有效利用鄉(xiāng)土樹種沙棗和梭梭等良好的防風固沙造林樹種，對民勤縣境內(nèi)進行固沙造林，在保護民勤綠洲方面發(fā)揮著非常重要的作用。但是近些年來，由于石羊河流域下游干旱荒漠區(qū)生態(tài)環(huán)境不斷惡化，早期營造的防風固沙林因樹種單一、有害生物危害嚴重，再加上地下水位急劇下降、撫育管理措施跟不上等因素，一些地段林分發(fā)生了明顯的衰退現(xiàn)象，這嚴重阻礙了民勤綠洲的生存與發(fā)展[3]。

2 荒漠區(qū)林分退化的主要原因

（1）立地條件差、土壤水分不足造成退化：部分地段立地條件差，地下水位不斷下降，人工林只能依靠少而集中的自然降水生存。

（2）林相結構單一，樹體營養(yǎng)供應不平衡造成退化：20世紀80～90年代營造的防風固沙林，無論是鹽堿灘地大規(guī)模造林，還是人工提灌壓沙造林，栽植樹種基本以梭梭為主。2000年以來，雖大力提倡混交造林，但因混交輔助樹種選擇單一和成活率低，再加上因林地土壤內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)的儲備和養(yǎng)分循環(huán)速度下降、林地土壤地力變差、林木的抗逆性變差等原因，使造林區(qū)域內(nèi)未形成相互制約的生態(tài)系統(tǒng)平衡狀態(tài)，導致營造的林分很容易受到蟲、鼠、兔害等的侵襲，生物穩(wěn)定性差[4]。

（3）初植密度過大，水分供應不足造成退化：在造林密度上，由于當時植樹造林的指導思想以早郁閉、早成林為主，以梭梭為主的沙生灌木設計造林密度多采用灘地111株/667 m2、沙丘148株/667 m2，造成初植密度過大，相互爭光、爭水、爭肥、爭營養(yǎng)的嚴重現(xiàn)象，導致灌木林生長整體不良，梭梭林隨著生長越來越受到水分的限制，進而導致因水分和營養(yǎng)跟不上，逐漸稀疏、退化。

（4）林業(yè)有害生物危害造成退化：對于林區(qū)鼠、兔危害，目前沒有簡便易行、科學有效的防治方法，特別是大沙鼠主要在地下洞道中生活，防治難度大，防治效果差，梭梭林不同程度受到以大沙鼠為主的有害生物危害。鼠害輕的林區(qū)內(nèi)梭梭生長更新緩慢，大沙鼠在梭梭根部附著的沙土中打洞繁衍，梭梭新生枝條被啃食;鼠害嚴重的林區(qū)土層被破壞，鼠洞縱橫相連，梭梭根部外露，梭梭林被啃食后只留枝干，梭梭死亡[5]。

3 退化林分修復建議

退化林修復作業(yè)可增加社會富余勞動力的就業(yè)機會，增加當?shù)亓洲r(nóng)的經(jīng)濟收入，提高當?shù)厣纸?jīng)營技術水平。通過退化林修復可以合理調(diào)整樹種組成與林分密度，維持土壤養(yǎng)分與水分平衡，改善林木生長發(fā)育的衛(wèi)生條件，提高林分質(zhì)量，保護種質(zhì)資源與生物的多樣性，優(yōu)化人工林樹種結構，提高碳匯貯備量和林地利用率。

采取造封飛相結合的措施，建設以防風固沙林為主的綜合性防護林體系，堅持生物措施與工程措施相結合，堅持山、水、林、田、湖、草、沙系統(tǒng)治理。

4 干旱荒漠區(qū)退化林分修復的措施

根據(jù)退化林分現(xiàn)狀，對具有一定天然更新的人工退化林和天然退化林進行補植補造，沙丘壓沙補造、平茬復壯等方式修復，并對林分進行全封，提高該區(qū)域的整體覆蓋度，增加生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定性。

4.1 補植造林措施

在分布不均勻，林中空地多，土壤裸露明顯，防護功能削弱，自然更新困難，覆蓋度在10%～25%之間，覆蓋度整體較低，退化較嚴重的林中空地采用人工植苗造林方式修復，促進林分生態(tài)功能的恢復[6]。

4.2 沙丘壓沙補造措施

對流動沙丘來說，可以輔助以沙障減緩退化，在沙丘迎風面設置沙障的基礎上開展造林工作。在實際開展沙障設計工作中，需要保證沙障設置的方向能夠和主風的方向互相垂直，一般情況下如果實際的沙丘流動較為平緩，那么常應用低立式網(wǎng)格狀，對于高大流動沙丘的迎風坡的下半部分應用低立式網(wǎng)格狀沙障，迎風皮的上半部分和落沙坡通常不設置沙障，如果情況特殊可以設置高立式沙障。對于沙障的設置，采用的材料為黏土、秸稈以及礫石等。相關研究者對于所應用的沙障材料開展相應的對比分析，最終確定為麥草方格沙障所具備的功能系數(shù)是最大的，所表現(xiàn)的防風固沙效果也是最好的，采用這種沙障材料操作起來較簡單，更重要的是由于其應用效果良好，因此在當前荒漠區(qū)流沙治理工作當中的應用非常廣泛。AAA6B569-2385-48E4-9A5D-4E65610FB11F

4.3 林分平茬復壯修復措施

近幾年來，由于地下水位下降，以往造林密度大的梭梭出現(xiàn)衰退死亡現(xiàn)象，有學者提出造林密度大的梭梭采用人工隔行隔株進行間伐，這樣不但可以減少植株對水分的消耗，而且可以促進梭梭的生長。但由于平茬矮化處理植株會對其防風阻沙作用產(chǎn)生較大的影響，因此需要隔行或隔株進行。這樣能明顯改善了梭梭的生長狀況。

4.4 封育措施

對具有一定天然更新的人工退化林與天然退化林進行補植補播，并對林分進行全封，在主要交通干線和管護責任區(qū)設立永久性的宣傳牌和標志牌，建立護林哨所和工程圍欄，將人工輔助治理與生態(tài)自我修復有機結合起來，加快退化林的修復，進一步提高以林木為主的植被覆蓋度和林分的穩(wěn)定性。

封育是一種簡便易行、經(jīng)濟有效、經(jīng)實踐檢驗是植被恢復最有效的措施，特別是在極端的環(huán)境下的植被恢復，禁止一切墾荒、放 牧、砍柴等人為的破壞活動，人工干預做好林分的補植補造工作，依靠人工和自然的力量恢復植被。該模式適合于主要是天然植被的荒漠區(qū)和鹽堿區(qū)。因為，該區(qū)植被是經(jīng)過多年自然選擇的結果，多為白刺沙蓬和鹽爪爪等，不但能在現(xiàn)有降水條件下穩(wěn)定生長，而且能起到一定的防風阻沙作用。現(xiàn)階段，主要設置機械圍欄，實施禁牧，禁止開荒等活動恢復植被。實踐證明，這種方法在河西走廊是植被恢復最有效的辦法。

5 修復方式的設計

5.1 補植造林作業(yè)設計

按照因地制宜、適地適樹的原則，補造選擇耐干旱、耐鹽堿、抗風沙的鄉(xiāng)土灌木樹種梭梭為主栽樹種，毛條、沙拐棗為伴生樹種。在林中空地按株行距2 m×4 m進行穴狀整地，防止破壞原有植被。整地設計二次整地法，先采用機械圓形穴狀整地方式，穴規(guī)格為直徑40 cm，深50 cm，灌第一次水（每穴澆水15 kg），落水后再人工挖穴第二次整地，穴規(guī)格40 cm×40 cm，整地時，要結合現(xiàn)地植被分布和生長狀況，按設計株行距繞過原有植被1 m以外再挖穴造林，防止破壞原有植被。

3—4月，采用植苗的方式挑選合格的苗木（一年生實生良種苗，苗高45 cm以上，地徑0.5 cm以上，根系長度25～30 cm、大于5 cm的側根2～3條，充分木質(zhì)化，無病蟲害，無嚴重機械損傷）置入定植穴內(nèi)，填土至1/3時，輕提苗木使根部與土壤緊密結合，并分層填土踏實。栽植時保證苗木根系充分舒展，做到“三埋二踩一提苗”，定植后苗木應處于穴中間，不偏斜。栽后再澆1次水（每穴澆水1桶15 kg），待水下滲后，覆沙保墑。

灌溉所采用的方式是應用水車將水運送到造林區(qū)域，然后采用人工灌溉的方式進行灌溉。為防止造林車輛、造林人員進入作業(yè)區(qū)時破壞原有植被，工程實施前實施分場要根據(jù)林地現(xiàn)狀，科學利用現(xiàn)有道路，合理確定作業(yè)道路，減少施工車輛再次破壞林區(qū)植被。施工作業(yè)時盡可能保護原有植被，加長水管使用加壓泵灌水，防止水車碾壓植被。造林結束時，造林施工方要對作業(yè)道路進行補造修復，以恢復林區(qū)植被蓋度。

5.2 平茬復壯的作業(yè)設計

2—3月土壤解凍前，選擇造林密度大，冠幅也較大容易耗盡土壤水分而引起衰敗的梭梭為平茬樹種。采用機械與人工相結合帶狀平茬的方式進行隔行隔株進行間伐平茬，平茬強度50%。平茬高度為10 cm，平茬時保持茬口平滑，防止劈裂。根據(jù)立地條件和平茬作業(yè)的影響，選用鋒利的平茬剪、手鋸等工具。

平茬時應一次性去掉全株（全叢），不能只砍大枝、粗枝，否則會將生長勢集中到小枝和細枝上，減少新萌枝條，削弱植株的生長勢。平茬時茬口要整齊、平滑，防止劈裂、不留死茬，不得破壞分蘗點。平茬口涂抹人工樹皮。平茬后要加強撫育管理，防止鼠兔危害幼苗，保證苗木正常萌芽生長，鞏固平茬復壯成果。通過人工的平茬處理不但可以減少植株對的消耗 ，而且可以促進梭梭的生長。

5.3沙丘壓沙造林設計

在待治理的半流動沙丘上，先在沙丘坡面橫對主風方向劃線開溝20 cm深，沿溝平鋪稻草，用鐵锨在草中部壓入沙內(nèi)約15 cm，地上露出15～20 cm，草厚5～6 cm，再用鐵锨或刮沙板向草帶壅沙，以加固草帶。用同樣的方法，設置與主帶垂直的橫帶沙障，使所設沙障呈網(wǎng)格狀。稻草要求長度大于50 cm，每米用草0.67 kg，用草量600 kg/667 m2左右。在設置好的沙障內(nèi)，采用人工挖穴的整地方式，挖好穴后灌第一次水，灌水量15 kg/穴，待水完全下滲后，采用人工植苗的方法挖穴隨整隨栽，補植造林后，完全固定流動沙丘。

5.4 圍欄封育作業(yè)設計

在人畜活動頻繁，交通便利、不利于管護的人工協(xié)助恢復的退化林分區(qū)域，栽水泥樁后拉刺絲設置刺絲圍欄封育。水泥樁規(guī)格12 cm×12 cm×200 cm，內(nèi)置直徑4 mm冷拔鋼筋4根，水泥標號為425#，混凝土標號200#，要求振搗密實均勻，無裂縫和機械損傷。樁間距為6 m，埋深0.5 m，回填時要將水泥樁四周的虛土逐層夯實，線路上樁與樁之間要成直線;每隔120 m拐彎處要設置頂樁、拉線;地形起伏較大的地段，要將中間樁設置在凸起地形的頂部和低凹地形的底部，將圍欄分隔成數(shù)段直線。水泥樁地上部分（1.5 m）外側和左右兩側刷紅白相間的五道油漆，紅白漆寬度0.3 m。刺絲選擇12×14#雙股鋼刺絲，鐵絲12#，相鄰水泥樁從上而下共平拉4道刺絲，橫絲間距30 cm，底邊橫線距地面30 cm。刺絲張緊要適度，與立柱綁扎要牢固。

6 退化林分撫育管理

一是補植造林后及時人工覆沙、扶苗，暑前補灌第3次水，暑期補灌第4次水，翌年暑前補灌第5次水，結合第3次、第5次灌水，對作業(yè)區(qū)內(nèi)原保留目的樹種灌水2次，每次灌水要結合培埂擴穴，灌水量為15 kg/[次·穴（株）]，灌水時加長水管使用加壓泵灌水，避免破壞植被。二是造林前后利用防鼠藥劑進行有害生物的防治，防治鼠、兔危害。同時，在區(qū)域內(nèi)利用黃鼬（俗稱黃鼠狼）、白鼬、蒼鷹、蛇和貓頭鷹等鼠類天敵控制害鼠種群數(shù)量，如放置鷹架;利用害鼠不育劑餌料控制繁殖量，達到有鼠不成災的水平，常用的有貝奧雄性不育劑和莪術醇，這些不育劑不傷害天敵動物，不會污染動物棲息地，對環(huán)境無害，春季鼠類進入繁殖期前及時施藥，以及放置捕鼠器、鼠夾等。從而實現(xiàn)對森林的保護與修復。三是加強對區(qū)域的巡查管護，嚴禁在封育區(qū)內(nèi)從事放牧、開荒、樵采、傾倒垃圾、修建墳墓等人為破壞活動，做好禁牧防火等管護工作。四是及時查看苗木成活情況，若出現(xiàn)苗木大面積死亡、成活率在41%～84%之間的需要采取人工造林等措施進行補植造林，保證補植苗木保存率達到85%以上，確保退化林分修復的質(zhì)量。AAA6B569-2385-48E4-9A5D-4E65610FB11F

7 結束語

從生態(tài)系統(tǒng)角度來說，森林資源會伴隨時間的發(fā)展而不斷發(fā)生變化，這就是森林資源的本質(zhì)，森林資源具備相應的可再生能力，同時會遵循自然的動態(tài)規(guī)律。對當前河西走廊干旱荒漠區(qū)林分的修復來說，人工干預做好林分的補植補造工作，并對林分采取合理有效的封育措施，能夠在干旱荒漠區(qū)退化林分修復方面獲取良好的防護效果。相關研究者認為采用圍欄封育的方式，就可以在一定程度上提高鹽漬化草地群落的多樣性，對群落的多度和優(yōu)勢樹種的變化造成相應的影響，同時可以在很大程度上提高樹種的密度、蓋度和生物量，有利于優(yōu)化和改良土壤的結構和養(yǎng)分。此外，在一段時間內(nèi)在荒漠林分區(qū)采取封閉式管理方式，能夠使封閉區(qū)的土壤逐漸形成相應的生物結皮，這樣能夠提高封閉區(qū)當中生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定性。生物結皮能夠有效優(yōu)化土壤表層的覆蓋，在避免土地受到風蝕和水蝕方面能夠發(fā)揮非常良好的效果。有些學者認為如果對天然林分采取封育的方式，可以減少造林地的面積，此種方式有利于擴大其他類型植被的覆蓋面積，不需要過多的成本和時間。同時，需要有效防治有害生物，逐漸形成有水資源條件下的典型荒漠植被群落之一。

參考文獻

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責任編輯：黃艷飛

Restoration Technology of Degraded Forest in Arid Desert Area of Hexi Corridor

FANG Qing et al（Shiyanghe Forestry General Farm of Wuwei， Wuwei， Gansu 733399）

Abstract At present， the ecological deterioration phenomenon is very obvious in the arid desert area of Hexi corridor， the forest degradation is serious， the contradiction between the supply and demand of water resources is aggravating， and there are great difficulties in the restoration and management of Hexi corridor， which has been widely concerned by all walks of life. Based on this， the restoration technology of degraded stand in Minqin county， a county under the jurisdiction of Wuwei city， Gansu province， northeast Hexi corridor， was mainly analyzed.

Key words Hexi Corridor; Arid desert area; Minqin county; Degraded stand; RepairAAA6B569-2385-48E4-9A5D-4E65610FB11F