和田地区农田防护林更新存在问题的研究

陈启民等

摘 要：选择和田地区特定区域，研究农田防护林树种组成、混交情况、年龄结构等，分析其经营现状及存在的问题。结果表明：洛浦县农田防护林存在混交林比例过低，仅占防护林总面积的11.29%；林龄结构不合理，大多集中于7～16年；防护林树种少、经济价值低；林网规格与保护对象不适应等现实问题。并针对问题提出加强宣传和指导营造混交林；利用防护林防护成熟、工艺成熟和经济成熟期的时间差调整防护林林龄结构；引入夏橡、水曲柳、黑核桃等经济价值高的树种营建混交林带，并积极营建生态经济型防护林；根据保护目标植物适时调整林网大小等解决对策。

关键词：和田地区；农田防护林网；更新

中图分类号：S774 文献标志码：A 论文编号：2013-0489

Abstract： Selected specific areas in Hetian District， studied the tree species composition of farmland shelterbelt， mixed condition， structure of age， and analyzed the operating status and problems. The results showed that： the farmland shelterbelt of Loupu existed practical problems， mixed low proportion， accounting for only 11.29% of the total area shelter； structure of forest age was irrational， mostly concentrated in the 7 to 16 year； shelter trees species was few and economic value was low； specification of windbreak net and object of protection was not adapted. In view of the problems put solutions： Strengthen the publicity and guidance to create a mixed； Use of shelterbelts protection mature， mature technology and economic maturity of the time difference to adjust structure of forest age. The introduction of Quercus robur， Fraxinus mandshurica and black walnut and other species of high economic value construction mixed forest zone， and actively build ecological economical shelterbelt； According to conservation objectives plant timely adjusted the size of windbreak net forest， and so many measure on.

Key words： Hetian District； Farmland Windbreak Net； Update

0 引言

农田防护林网是干旱沙区人工绿洲的重要生态屏障，是为了防止自然灾害、改善水土条件、创造有利于农业生产的小气候环境，对人民生活提供多种效用的人工林生态系统[1-2]，林带的防护效益首先表现在防风效能上，由于风速的降低引起了其他气象要素的变化，这些改变往往局限于林带附近（数十米至数百米）[3]，从而保证了农牧业稳产高产[1，4-5]，改善了土壤的水热状况，也对农田土壤的物理性质和肥力产生积极的影响[6-8]。在新疆塔里木盆地西南缘诸多大小绿洲，由于紧邻塔克拉玛干沙漠，自然环境恶劣，农田防护林网在控制风沙、干旱等自然灾害，巩固和扩大绿洲，保证农牧稳产、高产，改变干旱荒漠自然面貌，提高各族人民的生活水平，都具有重要作用[9]。新疆和田地区各市县自1978年开展以农田林网化为中心的“三北”防护林体系建设，在20世纪80年代中期陆续实现了农田林网化，使90%以上的耕地得到了保护。但是，各市县营建的绿洲农田防护林树种单一，多为新疆杨林带，大部分于20世纪70—80年代营造，这些林带已陆续达到了防护成熟和数量成熟期，如不进行更新，林木生长发育会日趋缓慢至衰退，断带现象增多，防护效益显著下降[10-11]。因此，新疆和田地区各市县在20世纪90年代中期开始进行大规模防护林更新，但由于缺乏科学指导和详细规划，更新过程中出现了诸多问题。笔者以和田绿洲的洛浦县为例，研究分析防护林更新过程中存在的主要问题，并提出相应的解决对策，以期为和田及相似干旱荒漠气候区防护林更新提供理论依据和科学指导。

1 研究区概况

洛浦县地处昆仑山北麓，塔里木盆地西南，北接塔克拉玛干大沙漠；界于东经79°59'30"—81°32'18"，北纬36°30'18"—39°29'12"，南北长337.5 km，东西宽24.8～67.5 km，总面积14287 km2；其中山地占10.2%，平原绿洲占5.8%，沙漠占84%；可以看出它是一个沙漠边缘的大县。洛浦县的气候属于大陆性暖热带干旱荒漠气候，四季分明，春季多风沙，夏季炎热干燥，秋季降温快，冬季少雪。年均气温7.8～12.0℃；极端最高气温为40.1℃；极端最低气温-26℃；≥10℃的积温4126.6℃；年均无霜期217天；年均降水量25.2 mm，年均蒸发量2226.2 mm；全年盛行西北风，春季8级以上大风年均4.4天，主要集中于3—6月；6—8月干热风危害严重。

2 农田防护林现状及更新中存在的问题

2.1 洛浦县防护林现状

据洛浦县最新农田防护林森林资源摸底调查数据统计，洛浦县现有防护林总用地面积4164.14 hm2，年龄分布在1～35年间，防护林主要树种有新疆杨（Populus alba var. pyramidalis Bunge）、胡杨（Populus euphratica）、柽柳（Tamarix chinensis）、柳树（Salix babylonica）、沙枣（Elaeagnus）、葡萄（Vitis vinifera）、桑树（Morus alba L.）、杏树（Prunus armeniaca L.）、核桃（Juglans）、苹果（Malus domestica）等。91.35%的防护林为绿洲内部的农田防护林，超过20 m宽度的绿洲边缘基干防护林面积360.07 hm2，占防护林总面积的8.65%；防护林初植行距大多为1～1.5 m，株距大多为1 m，随着生长，林木相互影响，一般采取隔行或隔株间伐，间伐林木可以作椽材使用。如此，防护林经营前期幼龄林结构紧密，能起到良好防护作用，有效利用光热水土资源。

2.2 更新中存在的问题

2.2.1 绿洲内部农田防护林混交林比例低，且逐年下降 如图1所示，洛浦县防护林建设模式主要以纯林为主，混交林仅占防护林总面积的11.29%，而纯林中新疆杨纯林又占92.69%，其他纯林模式有柽柳纯林、胡杨纯林、柳树纯林和沙枣纯林，但规模均不大。在混交林中，绝大多数为乔-乔混交模式，其中2个生态树种混交的模式占防护林总面积的7.49%，主要搭配模式有：新疆杨-沙枣、新疆杨-柳树、柳树-沙枣和新疆杨-胡杨等；生态树种和经济树种混交模式占总面积的3.69%，主要树种搭配有：新疆杨-桑树、新疆杨-杏、柳树-桑、沙枣-杏、新疆杨-核桃、新疆杨-苹果、新疆杨-葡萄、柳树-核桃等；在混交林中3个树种混交模式面积较小，仅占防护林总面积的0.11%，主要树种搭配有新疆杨-杏-沙枣、新疆杨-核桃-沙枣和新疆杨-核桃-桑树等。

新疆老绿洲农田防护林广泛采用4～6行低度通风结构的窄林带[9]，行距大多1～1.5 m，绿洲内部的农田防护林宽度一般不超过10 m。通过对洛浦县2001—2010年宽度10 m以下的防护林更新数据进行统计，如图2所示，近年来，洛浦县农田防护林更新混交比例总体呈下降趋势，尤其是2005年以来，农田防护林更新混交比例逐年降低，至2010年，混交比例接近0%，说明营造混交防护林已逐渐被忽视。

综上所述，洛浦县防护林建设和更新中，防护林的生态安全被忽视，这是由于林权拥有者在进行防护林建设或更新时，过分追求经济收益，而营造速生的新疆杨纯林。然而，混交林不仅使农田防护林具有更高的稳定性和生态安全性，且具有良好的间接经济效益。据研究，乔木混交林农田防护率较纯林提高43.8%，胁地指数降低0.27，农作物减产率降低57.5%[12]，此外，纯林比例过大，如发生天牛等病虫灾害，造成的损失可能是毁灭性的。

2.2.2 防护林林龄结构不合理 对洛浦县防护林年龄结构进行分析，由图3可见，2011年，洛浦县防护林年龄大多处于7～16年，占全部防护林的77.29%，说明洛浦县防护林结构不合理。该县由1995年起，对全县防护林进行大量更新，但更新速度过快，造成该县7～16年防护林比重过大。而和田地区新疆杨林网防护成熟龄为12年，经济成熟龄为23年[13]。如果以23年作为洛浦县防护林更新年龄，那么自2005年始，到2017年，该县防护林更新压力很小，13年间仅需对22.71%防护林进行更新；而后，防护林又会进入经济成熟高峰期，防护林更新压力过大。这样的林龄结构会造成防护林经营混乱，并为绿洲生态安全带来隐患，直接后果首先是在更新高峰结束时（2005年），有70%以上的防护林未达到防护成熟，防护林网不能起到设计的防护效果，遇大风沙危害，农业生产可能会遭受重大损失；其次是在国家实施公益林保护禁伐后，南疆大部分用材来源于防护林，林龄结构过分集中会使县域内木材生产大小年明显，各阶段木材生产盈缺问题突出，也会妨碍木材加工企业有序生产；三是在农田防护林更新高峰期劳力组织困难，工作量过大，劳力缺乏，势必导致造林质量不高，管护困难；此外，防护林更新高峰期苗木供应也会出现问题，造林成本加大，需求无序，甚至破坏县域及周边市县正常的苗木生产。

2.2.3 防护林树种少，经济价值不高 洛浦县农田防护林树种主要为新疆杨和沙枣（占防护林95%以上），由于新疆杨材质一般，价值不高，目前价格为800～ 1000元/m3。对洛浦县农田防护林各年平均公顷蓄积分析，用新疆杨二元材积公式V=0.00005000666D1.912099H0.9363676计算[14]，式中D为胸径（cm）、H为树高（m）。洛浦县农田防护林蓄积年平均增加38.27 m3/hm2（表1），年均收益仅30000～38000元/hm2左右；而沙枣由于成材率低，一般仅作为薪材使用，基本无经济收益可言。

2.2.4 保护对象改变，林网规格未适时调整 和田地区农田防护林广泛采用“窄林带、小网格”的疏透结构林网，该结构林带的有效防护距离一般为20H左右[9，15]。过去林网以保护农作物为主，林网规格一般设计在（200～300 m）×（400～600 m），以主林带间距300 m为例，防护林带需达15 m以上，才能达到防护成熟[13]。但自进入21世纪以来，和田按自治区统一规划大力发展林果业，部分区域防护对象由农作物转为经济林，由于目标植物树体高大，相当于防护林的有效防护高度降低8～10 m（密植型），防护林带需达25 m以上，才能有效防护。据统计，和田地区新疆杨高生长需18年能达到25 m，换言之，防护林更新后18年内，目前的林网规格，林网内部分区域势必暴露在旷野风速之下。这可能是近年来和田地区经济林常遭受风沙及霜冻危害的重要原因之一。

3 对策与建议

由于紧邻塔克拉玛干沙漠，自然条件恶劣，农田防护林在塔里木盆地西南缘，对于保护农牧业生产起着至关重要的作用，具有不可替代的地位，为使农田防护林持续、稳定地发挥其防护功能，必须转变观念，在防护林更新中加强管理，合理布局。

3.1 加强宣传和指导，更新中大力营造混交林

混交林不仅具有更加稳定的结构，抗病虫害能力更强，减缓病虫害蔓延速度，而且其防护效率较纯林更高，能更好地保护林网内目标植物生产，并降低胁地指数，但这些均为隐性的间接效益，如缺乏相关部门的宣传，基层群众可能一时不能领会。生产部门和宣传部门应加强科技宣传，细心指导，以提高混交林在农田防护林的比例，并在防护林树种设计上，多选择杨树以外的造林树种，以改变林带的界面结构和保持小规模异质斑块促进天敌发展，建立生物制衡机制。

3.2 科学细致规划，调整防护林林龄结构

对于农田防护林林龄结构不合理的绿洲，尤其是防护林林龄过于集中，林龄结构调整有一定难度，建议对整个绿洲或县域进行细致的调查，制定长期规划。在更新中，根据和田地区新疆杨防护成熟龄为12年，胶合板材工艺成熟龄22～24年、梁材18～20年、檩材14～15年，经济成熟龄为23年[13]等各成熟期之间的时间差，进行科学有序的调整，调优防护林林龄结构，以确保绿洲生态安全。可适时延长更新时间，使规模较大的同龄林分分成若干年进行更新，最终调整至每年更新规模相近，以利于发挥生态效益和保证木材有序生产。更新中要注意避免区域集中更新，应平均分配更新造林任务，使各区防护林始终正常发挥防护功能。

3.3 采用多种防护林模式，提高防护林经济价值

首先，可在农田防护林更新中积极引入经济价值高的树种，如夏橡、水曲柳、黑核桃等硬柞木和新疆杨营建混交林带，在林带向阳面栽种，不仅可使防护林更加稳定，而且其材质优良、价值高。其次，营建适宜的生态经济型防护林，采用经济树种营建副林带，不仅可起到有效的防护效益，而且可收获一定的林果产品，从而获得可观的经济收益。目前和田地区较为适宜的生态经济型防护林模式有：（1）核桃副林带模式，由于副林带方向风力相对较弱，核桃作为副林带树种可一定程度上满足防风要求，并能产生良好的经济效益；（2）红枣、新疆杨混交副林带模式，由于红枣与新疆杨混交可形成疏透结构，防护效益可达理想效果，加之和田红枣的经济效益极高，具有良好的推广前景；（3）葡萄副林带模式，在风力相对较弱的地块，副林带路两侧或单侧种植葡萄，搭设棚架，能产生良好的经济收益，且能起到良好的景观效果；（4）核桃、新疆杨混交林模式，向阳一侧种植核桃，前期新疆杨生长快，能尽快发挥防风效益，后期随着核桃防风效益的增强，该模式生态、经济效益兼优；（5）葡萄、新疆杨混交林模式，在副林带路的一侧种植葡萄，搭设棚架，并在棚架后种植1～2行新疆杨，既有新疆杨起防风作用，又有葡萄的经济收入；（6）葡萄、核桃混交林模式，在风力相对较弱的区域，在副林带路的一侧种植葡萄，搭设棚架，并在棚架后背阴侧种植核桃，核桃成林后可起一定的防风作用，又有较好的经济价值，加之葡萄的收入，此模式有良好的经济效益。

3.4 针对不同的保护对象，适时调整林网大小

随着林果业的发展，规模快速扩张，大面积的农田防护林保护目标由农作物转为经济林，以密植核桃为例，由于树高可达10 m以上，使防护林保护垫面抬高10 m，300 m的主林带间距防护林树高需达25 m以上才能达到防护成熟。因此，在进行以保护经济林为目的的防护林更新时，应科学规划，适时调整林网规格，缩短主林带间距。具体主林带适宜间距，科研人员应积极介入，进行全面系统地研究确定。

3.5 采用科学合理的防护林更新方式

农田防护林的更新有半带、隔带、断带、带内、带外、全伐等更新模式，其中隔带更新不仅具有较好的操作性，而且更新后的林带仍具有较高的防风效应，较未更新林网仅降低2%，仍在有效防护效能之内[16]；半带、断带、带内、带外更新等模式虽具有较好的防风效应，但操作性稍差。和田地区防护林更新时，为了保持农田防护林的防护效应，应采取隔带、半带、断带、带内或带外等更新模式，考虑到操作性，建议采取隔带更新模式，必须对绿洲农田防护林更新进行科学的规划，并坚决按规划实施。

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