河西胡杨林变化探析

马剑平 满多清 马俊梅 张裕年 赵鹏 郭春秀 王飞

摘 要 胡杨是河西内陆河流域生态屏障主要建群树种，对维系当地生态环境发挥了重要作用。随着气候变化和人类活动加强，生境因子发生变化，使胡杨林衰退，沙漠化加剧，生态安全受到威胁。文章分析了河西胡杨林生长特征与分布面积，历史变迁，以及退化的自然和人为因素;介绍了近年来河西内陆河流域综合治理、生态恢复、天然胡杨林修复与人工胡杨林发展情况，提出了河西胡杨林恢复与发展途径，以期对河西生态、经济可持续发展提供借鉴。

关键词 河西;胡杨林;变化;调查分析

中图分类号：S792.11       文献标识码：A   doi：10.13601/j.issn.1005-5215.2021.06.021

胡杨（ Populus euphratica ）是我国西北干旱区内陆河流域中下游河、湖岸及荒漠唯一的天然乔木建群树种和特有的自然森林资源，自古以来为干旱荒漠区天然生态屏障，对保护内陆河流域水土、调节气候、改善生态环境发挥了重要作用。然而，长期以来，随着全球变暖、生态环境变化与土地绿洲化发展，内陆河流域天然胡杨林衰退严重，天然生态屏障消失，荒漠化和沙漠化加剧，导致内陆河流域一系列生态变化，已严重影响西北地区的生态安全[1-8]。近年来，胡杨林生态适应性、遗传多样性价值、高抗逆性及其资源保存保护与开发的应用价值成为研究热点[1-4，6，7]，开展河西胡杨林退化、变迁原因调查分析，对内陆河流域乡土树种发掘、生态屏障恢复、防护林体系发展、保护和发展河西生态、经济具有重要意义。

1 河西胡杨林变迁

据河西西段疏勒河流域敦煌铁匠沟发现的胡杨化石测定，其距今有300～600万年，胡杨是伴随着气候冷暖周期性交替、干湿变迁、生态适应性等过程中独立演化形成的耐干旱、寒冷的植物，与杨柳科其他树种相比，在生境、种群分布、形态、繁殖、演替等方面具有独特性，其长期适应于不断变化的干旱大陆型气候，适宜于生长在荒漠河、湖沿岸，河漫滩及地下水位较高沙质土地上[1-4]。从古至近代，河西三大内陆河流域中下游地区河流纵横，多湖泊，天然胡杨林沿河、湖大面积分布，种群健康生长，根系所至种群繁衍，天然胡杨防护林体系保护着河西生态环境，防沙止漠，调节着当地气候，很好地维持了河西走廊的生态平衡[9-17]。据统计资料显示，历史以来，河、湖不断变迁，总体向干旱化发展，胡杨林逐渐衰退，在20世纪50年代前，甘肃河西内陆河仅西段的疏勒河流域还有集中连片胡杨林15 000 hm2以上，黑河流域林分面积最大，石羊河流域中下游也多有分布[9-11]。而根据2017年甘肃省林地年度变更调查结果，河西胡杨林退化严重，多数已退化或消失，现存集中连片的胡杨林面积不足5 000 hm2。其中，胡楊林分布较集中的仅有金塔县、瓜州县、敦煌市、民勤县等，各流域中下游的其他县零星分布居多，集中片林少，胡杨分布区植被随生境有一定差异（表1）。

2 河西胡杨林退化的主要因素

2.1 干旱退化

河西内陆河中下游年均降水量低于110 mm，年均气温7～9 ℃，干旱，蒸发强烈，无效降水居多。天然胡杨林所需的水分主要靠潜水或河流泛滥水，喜湿润土壤，地下水位不低于4 m时，胡杨生长发育旺盛;当地下水位降至5～6 m时生长减弱、退化，更新趋于停滞，水位降到6～7 m后，胡杨林生长弱，退化严重;若地下水位继续下降，胡杨进一步衰退而死亡（表2）[1-8]。自1949年以来，河西内陆河流域修建了100多座水库调控水资源，主要用于绿洲农林业生产，但伴随着气候变化，各流域中下游来水量减少，天然河流断流，尾闾湖消失，河、湖岸胡杨衰退;同时，自20世纪70年代开始，利用机井提取地下水灌溉农田，地表水弥补不足，中下游地下水位逐渐下降，地表、地下生态用水亏损，雨养生态面积扩大，原有靠地下水生存的植被衰退和消失。仅石羊河流域中下游的民勤县就有10 166眼灌溉机井，地下水位从20世纪50年代的2～3 m，普遍下降到10 m以下，甚至20～30 m，土地旱化加强，植被退化，物种减少，土地干旱造成了天然胡杨林大面积衰退、死亡[12，16，18-22]。

2.2 土地绿洲化、沙漠化毁林

史前，河西地区为游牧区，汉朝开始农业耕作，个别地域沙漠化发生，至明代，人口一直在10万～50万，明清以后人口持续增加，绿洲不断扩展，沙漠化加速发展，人口从新中国成立后的200万左右增加到目前的500万，人工绿洲面积不断扩大，沙漠化进一步发展。据2010年数据，河西走廊绿洲中仅耕地面积已达126万hm2，在2002年退耕前绿洲耕地面积更大，在200万hm2以上，绿洲外部土地沙漠化严重，一些绿洲又因沙漠化而萎缩[9-12]。长期以来，随着人工绿洲面积持续增加，开荒种田，所到之处天然稀疏胡杨林木不断被毁，使一定面积的胡杨树林地因绿洲开发而消失，土地沙漠化也造成了胡杨林不断退化和消失。

2.3 土地盐渍化

胡杨具有强大的根压，含碳酸氢钠的树叶及枝干具有泌盐作用，耐盐碱能力较强。胡杨幼苗耐盐碱能力较差，随着年龄增大，耐盐碱能力显著增强。一般来说，胡杨树高在1 m以内，土壤总盐量1%以下，生长良好;总盐量2%～3%，生长受到抑制;当总盐量超过3%，衰退和死亡。在研究基础上估算，河西内陆河流域全部水资源仅能供养约100万hm2绿洲，而实际的农林牧绿洲面积远大于水资源承载力，严重的生态用水短缺及气候变化，导致一些胡杨林地生境因子发生了显著变化，林地土壤盐渍化加剧，并引起了其他生境因子的变化，导致了胡杨林退化和衰亡[1-12]。

2.4 胡杨自身生物学特性限制了发展

胡杨是干旱区内陆河流域的乡土树种，长期适应极端干旱气候，具有耐大气干旱，耐高温、寒冷，耐盐碱，抗风沙等特性，能够忍耐45～40 ℃的气温，适生于10 ℃以上积温2 000～4 500 ℃的中、暖温带的荒漠河流沿岸、河漫滩沙质土地，喜湿润土壤，具有在极端干旱气候下生存的独特生物学、生态学优点。胡杨以种子繁殖和根蘖繁殖为主，扦插育苗率极低。种子很小，紫红色，千粒质量仅0.08～0.2 g，不易采集，种子成熟半年后大部分生活力丧失，发芽和成苗对土壤和水分要求较高，实生苗和根蘖繁殖大多仅满足天然胡杨林的更新发育。目前，市场上少量胡杨苗木主要为人工种子繁育苗木，根蘖苗少，价格高，且因其成品苗主根发达，侧根和毛细根少，造林成活率、保存率低;胡杨还具有很强的根蘖繁殖特性，在生境适宜条件下，离树体25 m范围内大量滋生根蘖苗木，造成林木乱生长，不规则，生长慢，不易成林，影响到其他植被和农作物的生长[1-8]。多年来，随着林业技术在河西防护林体系的发展，荒漠绿洲防护林建设树种具有育苗造林成本低、成活率高、成林快、操作技术简单易行等特点，也限制了胡杨林的发展。

3 河西生态恢复中胡杨林变化

河西内陆河流域生态退化，沙漠化发展，沙尘暴和自然灾害多发，生态安全受到威胁，引起了国内外高度关注。近年来，国家相继对三大内陆河流域进行了综合治理，开展了天然林保护、退耕还林草、封育封禁、造林治沙、生态屏障建设、草畜平衡、生态补偿、平衡用水、恢复荒漠区生态等工程建设，有效促进了生态修复进程，促进了河西生态文明建设。

近年来，流域系统性协调用水，各流域中下游来水量显著增加，一些河流、河漫滩、尾闾湖有所恢复，生态用水明显增加，大部分区域地下水位下降减缓或缓慢上升，局部区域地下水位得到恢复，一些地表水、地下水恢复较好的区域天然胡杨林逐步修复;伴随着沙区封育封禁力度加大，一些胡杨林地植被逐渐修复，促进了胡杨林的更新发育;同时，胡杨是河西地区生态适应性极强的乡土树种，是生态安全屏障和多样性防护林建设不可多得的重要树种，其秋季金黄色叶子形成的风景带具有良好的生态旅游价值。近年来，开始在城镇、公园、湿地、生态旅游地、生态修复工程中进行造林应用，促进了胡杨林发展。

4 河西胡杨林恢复与发展途径

自古以来，胡杨就是我国干旱区内陆河流域生态屏障的关键树种。近年来，西北地区的生态胡杨林逐渐成金秋十月的旅游热点，其生态、旅游价值得到了明显提升，并产生了良好的生态经济效益。然而，甘肃河西地区虽然在金塔、瓜州、玉门等地有较大的天然胡杨林，一些县也营造了一定面积的人工胡杨林，但规模小，成林少，与其他地区相比发展滞后，需进一步恢复天然胡杨林，大力营造人工林，促进生态屏障建设与生态旅游，以点带面，带动区域生态经济发展。

（1）加强天然胡杨林生态修复，完善生态屏障。应调查摸清各区域胡杨分布现状，因地制宜地采取封育封禁、生态用水供给、辅助更新与造林等措施对现有天然胡杨林加以管护和修复，促进胡杨林更新发育，加大依法保护和病虫害防治，逐步恢复和发展天然胡杨林。

（2）结合河西产业发展，加快胡杨生态旅游资源开发。借鉴国内外先进技术，探索胡杨更新机理，开展胡杨种源试验、优树选择、良种繁育等研究， 挖掘胡杨资源多样性，培育适宜河西的胡杨良种，发展高效低成本的育苗、造林技术[23-27]，在较高的起点上发展河西人工胡杨林，推广胡杨生态林、防护林，形成金色胡杨林生态旅游带，进一步推动河西旅游业高质量发展，使河西独特的自然地理、生态及旅游资源发挥更大的生态、经济效益。

（3）结合乡村振兴战略，促进生态经济发展。河西走廊是一块块绿洲镶嵌于广大荒漠之中的自然与人文地理景观，沙漠化一直威胁着绿洲的发展，其稳定的生态环境是河西绿洲经济发展的基础。胡杨林是河西生态变化的指示性植物，河西大面积天然胡杨林退化，沙漠化加剧，严重影响着河西社会、经济的发展。结合西部大开发，乡村振兴战略，修复天然胡杨林、营造人工胡杨林，促进防护林多样化发展，建设和完善生态防护体系，是恢复河西生态、经济的重要途径。在生态恢复和发展中，挖掘胡楊生态、经济价值，打造特色资源品牌，带动其生态产业发展，将积极推动当地社会、经济可持续发展。

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