丘陵岗地人工防护林退化成因分析

何国良， 张卫东， 邹合群， 赵 勇， 詹艳红

(1.桃江县林业局, 湖南 桃江 413400； 2.桃江县桃花江国有林场， 湖南 桃江 413400；3.桃江县苗圃， 湖南 桃江 413400)

丘陵岗地人工防护林退化成因分析

何国良1， 张卫东2， 邹合群2， 赵 勇2， 詹艳红3

(1.桃江县林业局, 湖南 桃江 413400； 2.桃江县桃花江国有林场， 湖南 桃江 413400；3.桃江县苗圃， 湖南 桃江 413400)

以桃江县人工防护林为研究对象，分析了导致林地退化的主要原因，包括管护措施不到位、造林技术缺陷、自然灾害侵害、生理老化、环境污染等。针对退化原因，提出了相应的改造措施。

丘陵岗地； 人工防护林； 退化； 成因

防护林是为了保持水土、防风固沙、涵养水源、调节气候、减少污染所经营的天然林和人工林[1-2]，对防御自然灾害，改善人居环境，维护生态平衡具有十分重要的作用。退化防护林是因林木生理衰败、遭受自然灾害、外部环境变化，导致结构失调和稳定性降低，功能退化甚至丧失，且自然更新能力弱的林分[3]。根据林分枯死木、濒死木株数占单位面积株数比例，防护林退化可分为重度退化、中度退化、轻度退化三类[4]。桃江县营造的人工防护林，存在树种单一、树龄老化、结构简单、病虫害严重、林分生长不良等现象，导致防护功能下降，影响林业生态建设作用的发挥。因此，通过对退化防护林进行改造与修复研究，有利于加强森林生态系统整体功能，是该区防护林体系建设的重要任务。

1 研究区概况

桃江县位于湘中偏北，资江中下游，雪峰山余脉向洞庭湖区过渡的环丘岗地带，地理坐标为东经111°36′—112°19′，北纬28°13′—28°41′。桃江县境内属亚热带大陆季风湿润气候，年平均气温16.6 ℃，全年无霜期263天，年降水量1533 mm，年均相对湿度83%。境内成土母质以板页岩风化物为主，其次是石灰岩、花岗岩、砂砾岩风化物及河流冲积物。土壤为红壤、山地黄壤、黑色石灰土和红色石灰土，土质较好，养分含量较高。土层较浅，一般在40 cm上下。土壤多呈酸性或微酸性，pH值在5.5～6.5之间。主要水系有资江干流及资水的主要一级支流。林地面积131553.8 hm2，森林覆盖率为62.32%，公益林地面积67747.3 hm2，占全县林地面积的51.49%，其中人工防护林面积16227 hm2，占公益林面积的23.76%，占全县林地面积的12.33%。

2 调查方法

2.1林地小班调查

以2014年完成的“十二·五”森林资源规划设计调查成果中的人工防护林为调查小班，根据小班情况，选择有代表性的地段布设面积为667 m2的圆形标准地(半径14.57 m)。小班面积6.67 hm2以下的设置1个标准地，6.67～13.33 hm2设置2个标准地，13.33 hm2以上设置3～5个标准地，标准地中心位置做好标记。调查因子包括林下幼树株数、枯死木(竹)株数、健康木(竹)株数等。根据枯死木(竹)株数和濒死木(竹)株数之和占小班总株数比例确定小班退化程度，每个小班确定一个主要退化原因，并填写退化防护林小班调查登记表。

2.2退化程度划分

主要根据林分枯死木、濒死木株数占单位面积株数比例划分为三类：

(1)重度退化： 防护功能严重下降，枯死木、濒死木比例占单位面积株数40%(含)以上的防护林。

(2) 中度退化： 防护功能明显下降，濒死木比例占单位面积株数10%～40%的防护林。

(3) 轻度退化： 防护功能出现下降，枯死木、濒死木比例占单位面积株数10%(含)以下的防护林。

3 结果与分析

3.1人工防护林退化程度

从表1中看出，桃江县人工防护林16227 hm2，重度退化面积3014.2 hm2，占人工防护林总面积的18.58%，中度退化面积8581.6 hm2，占人工防护林总面积的52.88%，轻度退化面积1791.5 hm2，占人工防护林总面积的11.04%，生态功能良好面积2839.7 hm2，占人工防护林总面积的17.50%。重度退化和中度退化面积占全县人工防护林面积71.4%，生态防护功能严重下降，退化程度非常严重。

表1 桃江县人工防护林退化情况Tab 1 Degenerationsituationofartificialshelter⁃forestinTaojiangCounty退化程度退化面积(hm2)所占总面积比例(%)所占退化比例(%)重度退化3014 218 5822 52中度退化8581 652 8864 1轻度退化1791 511 0413 38功能良好2839 717 50合计16627100100

3.2人工防护林退化因素

大量研究结果表明，森林退化是多种因素综合作用的结果[5-9]。通过调查，桃江县人工防护林退化有管护措施不到位、造林技术缺陷、自然灾害、生理老化、环境污染五个方面的原因。

管护措施不到位是桃江县人工防护林退化的最主要原因。人工造林后，头三年是成林的关键时期。桃江县春夏季节雨水多，高温高湿，杂草疯长，苗木藏匿于杂草中，若不及时抚育除草，苗木就会死亡，影响成活率和保存率；林分郁闭后不及时进行抚育间伐，林木分级明显，造成除霸王木、优势木外的其他林木枯萎退化；病虫防治不到位，引起林木退化，如资江两岸杨树防护林受天牛危害后出现的退化。

造林技术缺陷是桃江县人工防护林退化的重要原因。 桃江县人工防护林营造由于受当时社会经济条件制约，90%为人工纯林，以杉木、毛竹、杨树、湿地松纯林为主，树种单一，结构简单，森林生物链脆弱，生态平衡容易遭到破坏，一旦发生病虫害，往往大面积爆发成灾；另一方面，树种单一，会造成对某几种养分元素大量消耗，致使土壤肥力下降。何友军等[10]研究发现，在0～10 cm和10～20 cm土层内，杉木人工林取代常绿阔叶林和杉木栽植代数增加后，土壤全氮、全钾、铵态氮和速效钾含量均明显降低。初植密度过大，没有及时进行抚育间伐，树木没有足够的生长空间，养分供应不足，引起林木衰退。没有适地适树，造林成活率低，树木长势衰弱，林分郁闭度低，容易退化成疏林或荒山。非良种壮苗造林，利用萌芽更新，都会形成“小老头”林。

自然灾害是桃江县人工防护林退化的天象原因。引起人工防护林退化的自然灾害主要有冰冻雪灾和干旱天气。冰冻雪灾造成树干弯曲、断枝、断梢、劈裂、倒伏等；长时间冰冻天气可使树木细胞间的水分凝固，树木冻伤或冻死。2008年冰冻灾害，桃江县人工防护林都遭受了不同程度的损害；2013年6—8月连续干旱，桃江县的毛竹林、杉木幼林受灾干枯面积达2 666.67 hm2以上。

生理老化是桃江县人工防护林退化的生理原因。 受公益林采伐指标限制，一些已达成熟年龄的人工防护林，不能及时进行更新采伐，林木出现衰老、退化。如桃江县四个国有林场人工防护林的退化。

环境污染是桃江县人工防护林退化的生态原因。桃江县环境污染来自采矿、矿石煅烧、建材生产(水泥、石灰烧制)、砖厂制砖过程中的废气排放，污水未经处理排放。废气使林木叶片失绿，煤污覆盖，光合作用减弱，嫩枝嫩叶枯死；采矿破坏山体，引起水土流失，土壤水肥条件变化，干旱季节树木容易枯死。矿区污水未经处理排入河流，改变水土酸碱平衡，浸蚀树根，引起生长衰退。

4 结论与讨论

(1) 在多种退化因素综合作用下，桃江县人工防护林退化率达71.4%，导致生态功能下降，修复任务大。首先应根据人工防护林退化类型和退化程度，分年度开展退化防护林植被恢复。其次应优先治理和恢复生态区位重要、退化严重、遭受重大危险性林业有害生物和森林火灾危害的人工防护林。针对重度退化的人工防护林植被恢复区，实施更替修复(主要方式)和择伐补造相结合；针对中度退化的人工防护林植被恢复区，采取择伐补造(主要方式)和抚育措施相结合；针对轻度退化的人工防护林植被恢复区，采取以补带抚的经营方式，促进森林健康生长。

(2) 据观测，人工防护林生理老化90%的原因是到了生理衰竭期，是一种自然老化现象[14]。我们把防护林生理老化分成3个类别：一类是死的，将来完全把它伐掉重来；一类是生长不良的，将通过加强森林经营抚育等措施来焕发它的生机活力，提高生态防护功能；还有一部分要通过补植补造的办法，维持稳定这些林木生长空间，让它更多发挥效益。

(3) 工矿区环境污染影响林木的正常生长发育[15]。在调查中不难看出，人工防护林退化的一方面原因来自环境污染，而它的治理是一项社会工程，要有全社会的参与才能实现人与自然的和谐。

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Analysisofdegenerationcausesofplantedprotectionforestsinhillyland

HE Guoliang1, ZHANG Weidong2, ZOU Hequn2,ZHAO Yong2, ZHAN Yanhong3

(1.Forestry Bureau of Taojiang County, Taojiang 413400, China;2.Taohuajiang State-owned Forest Farms of Taojiang County, Taojiang 413400, China;3.Nursery Garden of Taojiang County, Taojiang 413400, China)

Based on planted protection forests in Taojiang County, the degeneration causes of planted protection forest was analyzed.The causes included the defective management measures,afforestation technical flaws, natural disasters, physiologic aging and environmental pollution.For these reasons, the related transforming methods were presented.

hilly land; planted protection forest; degeneration; cause

2015-10-09

国家林木种质资源平台运行服务(2014-A-13)。

S 727.2

A

1003-5710(2016)01-0125-03

10.3969/j.issn.1003-5710.2016.01.000

(文字编校：张 珉)