河西走廊干旱荒漠区退化林分修复技术探究

方清，顾兴军

摘要 当前，河西走廊干旱荒漠区的生态恶化现象非常明显，林分退化情况较严重，水资源的供应与需求之间存在的矛盾在不断加重，对其所开展的修复治理工作存在很大的困难，受到了社会各界的广泛关注。基于此，主要分析了河西走廊东北部甘肃省武威市下辖县——干旱荒漠区的民勤县退化林分修复技术。

关键词 河西走廊;干旱荒漠区;民勤县;退化林分;修复

中图分类号：S728.2 文献标识码：B 文章编号：2095–3305（2022）03–0004–03

河西走廊东北部民勤县存在的生态恶化情况非常严重，是西北典型的干旱荒漠区，开展修复治理工作的難度非常大，受到社会各界的广泛关注。特别是近些年来，石羊河流域下游西北干旱荒漠区由于环境变化、造林树种单一和经营不当、遭受自然灾害、林业有害生物危害等因素的影响，林分提前或加速进入生理和衰退的阶段，出现林木枯死、濒死、生长不良等现象，导致石羊河流域的林分退化，稳定性下降，难以通过自然更新恢复[1]。

1 河西走廊干旱荒漠区退化林分修复技术研究的意义

民勤县地处甘肃河西走廊东北部，东、西、北三面被腾格里和巴丹吉林沙漠包围，生态环境极其脆弱，是全国最干旱、荒漠化最严重的地区之一，也是我国北方地区最大的沙尘暴中心和策源地之一，特别是地下水位急剧下降、水质不断恶化、水资源严重短缺、沙尘暴频繁发生、荒漠化蔓延加剧成为当前民勤生存和发展最现实且迫切需要解决的问题[2]。民勤生态环境恶化演变，已经对兰州及甘肃中部地区、内蒙古河套平原乃至北京和整个华北地区的环境质量产生重大的影响，如果民勤绿洲不保，巴丹吉林、腾格里两大沙漠将连成一片，合拢南下，有战略地位的千里河西走廊将被沙漠拦腰截断，将打破区域生态屏障，“一带一路”倡议的实施将会受到严重威胁。目前，民勤的荒漠化面积已占土地面积的94%，荒漠边缘以每年3～4 m的速度向绿洲推进。民勤冬寒夏热，多风沙、少降雨，属于典型的温带大陆性季风气候。由于石羊河上游祁连山水源涵养能力降低和中游用水激增，每年进入民勤的地表水由20世纪50年代的5.9亿m3下降到现在的1.0亿m3。民勤县在治理石羊河流域下游的沙患发挥的作用不容小觑，能够在干旱缺水非常严重的情况下不断攻破重重阻碍，通过有效利用乡土树种沙枣和梭梭等良好的防风固沙造林树种，对民勤县境内进行固沙造林，在保护民勤绿洲方面发挥着非常重要的作用。但是近些年来，由于石羊河流域下游干旱荒漠区生态环境不断恶化，早期营造的防风固沙林因树种单一、有害生物危害严重，再加上地下水位急剧下降、抚育管理措施跟不上等因素，一些地段林分发生了明显的衰退现象，这严重阻碍了民勤绿洲的生存与发展[3]。

2 荒漠区林分退化的主要原因

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

（2）林相结构单一，树体营养供应不平衡造成退化：20世纪80～90年代营造的防风固沙林，无论是盐碱滩地大规模造林，还是人工提灌压沙造林，栽植树种基本以梭梭为主。2000年以来，虽大力提倡混交造林，但因混交辅助树种选择单一和成活率低，再加上因林地土壤内营养物质的储备和养分循环速度下降、林地土壤地力变差、林木的抗逆性变差等原因，使造林区域内未形成相互制约的生态系统平衡状态，导致营造的林分很容易受到虫、鼠、兔害等的侵袭，生物稳定性差[4]。

（3）初植密度过大，水分供应不足造成退化：在造林密度上，由于当时植树造林的指导思想以早郁闭、早成林为主，以梭梭为主的沙生灌木设计造林密度多采用滩地111株/667 m2、沙丘148株/667 m2，造成初植密度过大，相互争光、争水、争肥、争营养的严重现象，导致灌木林生长整体不良，梭梭林随着生长越来越受到水分的限制，进而导致因水分和营养跟不上，逐渐稀疏、退化。

（4）林业有害生物危害造成退化：对于林区鼠、兔危害，目前没有简便易行、科学有效的防治方法，特别是大沙鼠主要在地下洞道中生活，防治难度大，防治效果差，梭梭林不同程度受到以大沙鼠为主的有害生物危害。鼠害轻的林区内梭梭生长更新缓慢，大沙鼠在梭梭根部附着的沙土中打洞繁衍，梭梭新生枝条被啃食;鼠害严重的林区土层被破坏，鼠洞纵横相连，梭梭根部外露，梭梭林被啃食后只留枝干，梭梭死亡[5]。

3 退化林分修复建议

退化林修复作业可增加社会富余劳动力的就业机会，增加当地林农的经济收入，提高当地森林经营技术水平。通过退化林修复可以合理调整树种组成与林分密度，维持土壤养分与水分平衡，改善林木生长发育的卫生条件，提高林分质量，保护种质资源与生物的多样性，优化人工林树种结构，提高碳汇贮备量和林地利用率。

采取造封飞相结合的措施，建设以防风固沙林为主的综合性防护林体系，坚持生物措施与工程措施相结合，坚持山、水、林、田、湖、草、沙系统治理。

4 干旱荒漠区退化林分修复的措施

根据退化林分现状，对具有一定天然更新的人工退化林和天然退化林进行补植补造，沙丘压沙补造、平茬复壮等方式修复，并对林分进行全封，提高该区域的整体覆盖度，增加生态环境的稳定性。

4.1 补植造林措施

在分布不均匀，林中空地多，土壤裸露明显，防护功能削弱，自然更新困难，覆盖度在10%～25%之间，覆盖度整体较低，退化较严重的林中空地采用人工植苗造林方式修复，促进林分生态功能的恢复[6]。

4.2 沙丘压沙补造措施

对流动沙丘来说，可以辅助以沙障减缓退化，在沙丘迎风面设置沙障的基础上开展造林工作。在实际开展沙障设计工作中，需要保证沙障设置的方向能够和主风的方向互相垂直，一般情况下如果实际的沙丘流动较为平缓，那么常应用低立式网格状，对于高大流动沙丘的迎风坡的下半部分应用低立式网格状沙障，迎风皮的上半部分和落沙坡通常不设置沙障，如果情况特殊可以设置高立式沙障。对于沙障的设置，采用的材料为黏土、秸秆以及砾石等。相关研究者对于所应用的沙障材料开展相应的对比分析，最终确定为麦草方格沙障所具备的功能系数是最大的，所表现的防风固沙效果也是最好的，采用这种沙障材料操作起来较简单，更重要的是由于其应用效果良好，因此在当前荒漠区流沙治理工作当中的应用非常广泛。AAA6B569-2385-48E4-9A5D-4E65610FB11F

4.3 林分平茬复壮修复措施

近几年来，由于地下水位下降，以往造林密度大的梭梭出现衰退死亡现象，有学者提出造林密度大的梭梭采用人工隔行隔株进行间伐，这样不但可以减少植株对水分的消耗，而且可以促进梭梭的生长。但由于平茬矮化处理植株会对其防风阻沙作用产生较大的影响，因此需要隔行或隔株进行。这样能明显改善了梭梭的生长状况。

4.4 封育措施

对具有一定天然更新的人工退化林与天然退化林进行补植补播，并对林分进行全封，在主要交通干线和管护责任区设立永久性的宣传牌和标志牌，建立护林哨所和工程围栏，将人工辅助治理与生态自我修复有机结合起来，加快退化林的修复，进一步提高以林木为主的植被覆盖度和林分的稳定性。

封育是一种简便易行、经济有效、经实践检验是植被恢复最有效的措施，特别是在极端的环境下的植被恢复，禁止一切垦荒、放 牧、砍柴等人为的破坏活动，人工干预做好林分的补植补造工作，依靠人工和自然的力量恢复植被。该模式适合于主要是天然植被的荒漠区和盐碱区。因为，该区植被是经过多年自然选择的结果，多为白刺沙蓬和盐爪爪等，不但能在现有降水条件下稳定生长，而且能起到一定的防风阻沙作用。现阶段，主要设置机械围栏，实施禁牧，禁止开荒等活动恢复植被。实践证明，这种方法在河西走廊是植被恢复最有效的办法。

5 修复方式的设计

5.1 补植造林作业设计

按照因地制宜、适地适树的原则，补造选择耐干旱、耐盐碱、抗风沙的乡土灌木树种梭梭为主栽树种，毛条、沙拐枣为伴生树种。在林中空地按株行距2 m×4 m进行穴状整地，防止破坏原有植被。整地设计二次整地法，先采用机械圆形穴状整地方式，穴规格为直径40 cm，深50 cm，灌第一次水（每穴浇水15 kg），落水后再人工挖穴第二次整地，穴规格40 cm×40 cm，整地时，要结合现地植被分布和生长状况，按设计株行距绕过原有植被1 m以外再挖穴造林，防止破坏原有植被。

3—4月，采用植苗的方式挑选合格的苗木（一年生实生良种苗，苗高45 cm以上，地径0.5 cm以上，根系长度25～30 cm、大于5 cm的侧根2～3条，充分木质化，无病虫害，无严重机械损伤）置入定植穴内，填土至1/3时，轻提苗木使根部与土壤紧密结合，并分层填土踏实。栽植时保证苗木根系充分舒展，做到“三埋二踩一提苗”，定植后苗木应处于穴中间，不偏斜。栽后再浇1次水（每穴浇水1桶15 kg），待水下渗后，覆沙保墒。

灌溉所采用的方式是应用水车将水运送到造林区域，然后采用人工灌溉的方式进行灌溉。为防止造林车辆、造林人员进入作业区时破坏原有植被，工程实施前实施分场要根据林地现状，科学利用现有道路，合理确定作业道路，减少施工车辆再次破坏林区植被。施工作业时尽可能保护原有植被，加长水管使用加压泵灌水，防止水车碾压植被。造林结束时，造林施工方要对作业道路进行补造修复，以恢复林区植被盖度。

5.2 平茬复壮的作业设计

2—3月土壤解冻前，选择造林密度大，冠幅也较大容易耗尽土壤水分而引起衰败的梭梭为平茬树种。采用机械与人工相结合带状平茬的方式进行隔行隔株进行间伐平茬，平茬强度50%。平茬高度为10 cm，平茬时保持茬口平滑，防止劈裂。根据立地条件和平茬作业的影响，选用锋利的平茬剪、手锯等工具。

平茬时应一次性去掉全株（全丛），不能只砍大枝、粗枝，否则会将生长势集中到小枝和细枝上，减少新萌枝条，削弱植株的生长势。平茬时茬口要整齐、平滑，防止劈裂、不留死茬，不得破坏分蘖点。平茬口涂抹人工树皮。平茬后要加强抚育管理，防止鼠兔危害幼苗，保证苗木正常萌芽生长，巩固平茬复壮成果。通过人工的平茬处理不但可以减少植株对的消耗 ，而且可以促进梭梭的生长。

5.3沙丘压沙造林设计

在待治理的半流动沙丘上，先在沙丘坡面横对主风方向划线开沟20 cm深，沿沟平铺稻草，用铁锨在草中部压入沙内约15 cm，地上露出15～20 cm，草厚5～6 cm，再用铁锨或刮沙板向草带壅沙，以加固草带。用同样的方法，设置与主带垂直的横带沙障，使所设沙障呈网格状。稻草要求长度大于50 cm，每米用草0.67 kg，用草量600 kg/667 m2左右。在设置好的沙障内，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，待水完全下渗后，采用人工植苗的方法挖穴随整随栽，补植造林后，完全固定流动沙丘。

5.4 围栏封育作业设计

在人畜活动频繁，交通便利、不利于管护的人工协助恢复的退化林分区域，栽水泥桩后拉刺丝设置刺丝围栏封育。水泥桩规格12 cm×12 cm×200 cm，内置直径4 mm冷拔钢筋4根，水泥标号为425#，混凝土标号200#，要求振捣密实均匀，无裂缝和机械损伤。桩间距为6 m，埋深0.5 m，回填時要将水泥桩四周的虚土逐层夯实，线路上桩与桩之间要成直线;每隔120 m拐弯处要设置顶桩、拉线;地形起伏较大的地段，要将中间桩设置在凸起地形的顶部和低凹地形的底部，将围栏分隔成数段直线。水泥桩地上部分（1.5 m）外侧和左右两侧刷红白相间的五道油漆，红白漆宽度0.3 m。刺丝选择12×14#双股钢刺丝，铁丝12#，相邻水泥桩从上而下共平拉4道刺丝，横丝间距30 cm，底边横线距地面30 cm。刺丝张紧要适度，与立柱绑扎要牢固。

6 退化林分抚育管理

一是补植造林后及时人工覆沙、扶苗，暑前补灌第3次水，暑期补灌第4次水，翌年暑前补灌第5次水，结合第3次、第5次灌水，对作业区内原保留目的树种灌水2次，每次灌水要结合培埂扩穴，灌水量为15 kg/[次·穴（株）]，灌水时加长水管使用加压泵灌水，避免破坏植被。二是造林前后利用防鼠药剂进行有害生物的防治，防治鼠、兔危害。同时，在区域内利用黄鼬（俗称黄鼠狼）、白鼬、苍鹰、蛇和猫头鹰等鼠类天敌控制害鼠种群数量，如放置鹰架;利用害鼠不育剂饵料控制繁殖量，达到有鼠不成灾的水平，常用的有贝奥雄性不育剂和莪术醇，这些不育剂不伤害天敌动物，不会污染动物栖息地，对环境无害，春季鼠类进入繁殖期前及时施药，以及放置捕鼠器、鼠夹等。从而实现对森林的保护与修复。三是加强对区域的巡查管护，严禁在封育区内从事放牧、开荒、樵采、倾倒垃圾、修建坟墓等人为破坏活动，做好禁牧防火等管护工作。四是及时查看苗木成活情况，若出现苗木大面积死亡、成活率在41%～84%之间的需要采取人工造林等措施进行补植造林，保证补植苗木保存率达到85%以上，确保退化林分修复的质量。AAA6B569-2385-48E4-9A5D-4E65610FB11F

7 結束语

从生态系统角度来说，森林资源会伴随时间的发展而不断发生变化，这就是森林资源的本质，森林资源具备相应的可再生能力，同时会遵循自然的动态规律。对当前河西走廊干旱荒漠区林分的修复来说，人工干预做好林分的补植补造工作，并对林分采取合理有效的封育措施，能够在干旱荒漠区退化林分修复方面获取良好的防护效果。相关研究者认为采用围栏封育的方式，就可以在一定程度上提高盐渍化草地群落的多样性，对群落的多度和优势树种的变化造成相应的影响，同时可以在很大程度上提高树种的密度、盖度和生物量，有利于优化和改良土壤的结构和养分。此外，在一段时间内在荒漠林分区采取封闭式管理方式，能够使封闭区的土壤逐渐形成相应的生物结皮，这样能够提高封闭区当中生态环境的稳定性。生物结皮能够有效优化土壤表层的覆盖，在避免土地受到风蚀和水蚀方面能够发挥非常良好的效果。有些学者认为如果对天然林分采取封育的方式，可以减少造林地的面积，此种方式有利于扩大其他类型植被的覆盖面积，不需要过多的成本和时间。同时，需要有效防治有害生物，逐渐形成有水资源条件下的典型荒漠植被群落之一。

参考文献

[1] 金淑婷，杨永春，李博，等.内陆河流域生态补偿标准问题研究：以石羊河流域为例[J].自然资源学报，2014，29 （4）：610-622.

[2] 樊辉.基于全价值的石羊河流域生态补偿研究[D].杨凌：西北农林科技大学， 2016.

[3] 张永.石羊河流域植被覆盖与荒漠化动态研究[D].兰州：甘肃农业大学，2018.

[4] 徐路，朱家明，李美玲，等.荒漠区生态退化与恢复措施的探究[J].枣庄学院学报，2016，33（2）：48-53.

[5] 孙一洪，朱家明，印芷水.人类活动对荒漠区生态退化影响程度研究[J].河北北方学院学报（自然科学版），2016，32 （3）：16-20.

[6] 常兆丰，刘虎俊，赵明，等.民勤荒漠植被退化演替的三个阶段[J].中国农学通报，2008，24（6）：389-395.

责任编辑：黄艳飞

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