山丹县退化防护林分布特征及土壤状况分析

陈橙

摘要：山丹县防护林建设对县域发展做出积极贡献，但是受到多种因素影响，近年来防护林出现大面积退化。为此，以山丹县2022年森林资源和国土资源调查结果作为依据，对县域内退化防护林进行全面调查，统计退化面积、林种类型、退化程度、分布特征等。调查结果表明，全县退化防护林面积达到4384.77 hm²，其中农田牧场防护林占80.59%，防风固沙林占19.41%；轻度退化8.28%，中度退化63.55%，重度退化28.17%；重度退化林地土壤有机质含量和养分指标含量显著低于中度和轻度退化林地（P＜0.05），极显著低于未退化林地（P＜0.01）。綜合来看，山丹县退化防护林以中度退化为主，多为农田牧场灌木防护林，在且退化程度越高，土壤状况越差，应结合调查结果及时开展精准修复。

关键词：退化防护林；分布特征；土壤状况；分析

Analysis on distribution characteristics of degraded shelterbelts in Shandan County

Chencheng

Shandan county mechanical forest farm，Zhangye City， Gansu Province   734000

Abstract：Shelterbelt construction in Shandan County has made positive contribution to county development， but affected by many factors， the shelterbelt has been degraded in a large area in recent years. Based on the survey results of forest resources and land resources in Shandan County in 2022， a comprehensive survey was carried out on the degraded protection forest in the county， and the degraded area， forest type， degradation degree and distribution characteristics were counted.The survey results showed that the area of degraded shelterbelts in the county reached 4384.77 hm2， of which farmland and pasture shelterbelts accounted for 80.59% and windbreak and sand-fixing forests accounted for 19.41%. Mild degradation 8.28%， moderate degradation 63.55%， severe degradation 28.17%; The soil organic matter content and nutrient index content of severely degraded forest land were significantly lower than those of moderately and mildly degraded forest land （P < 0.05）， and significantly lower than those of non-degraded forest land （P < 0.01）.In summary， the degraded shelterbelts in Shandan County are mainly moderately degraded， mostly farmland and pasture shrub shelterbelts. The higher the degree of degradation， the worse the soil condition， and timely and accurate restoration should be carried out based on the investigation results.

Key words：Degraded Protection forest; Distribution characteristics; Soil condition; Analysis

防护林是森林生态系统重要组成部分，不仅能够改善人居环境，同时能够阻挡飓风，防止沙尘暴，并且有效控制土壤侵蚀、防止大气污染、减少水资源流失^[1、2]。山丹县自1978年被列入“三北”防护林体系重点县后，长期以来高度重视防护林建设工作，在县委县政府和全县人民共同努力下，山丹县将防沙治沙作为建设防护林重点，以保护现有植被为前提，坚持因地制宜、治理与保护并行原则，为防护林营造提供坚实基础，并取得显著成就，在维护县域生态环境安全中发挥重要作用。但是，随着时间推移，部分防护林陆续进入过熟期和衰败期，加之当初防护林营造时存在林分结构单一情况，并且受到人为因素、环境因素影响，造成防护林效能下降，出现严重退化表现^[3]。针对退化防护林修复工作，前提需要了解退化面积、退化程度、分布特征以及典型退化林地土壤情况，旨在为退化防护林修复提供一定依据。

1 试验地概况

山丹县位于河西走廊中段，地处东经100°41′至101°42′，北纬37°50′至39°03′（高原高寒地带），全境属大陆性高原高寒半湿润气候，四季不分明，夏季受印度洋暖湿气流影响，气候温凉，雨量集中。冬季则受西伯利亚冷气团影响，严寒干燥，降水稀少。昼夜温差大，年平均气温1℃，无霜期110天左右，有效积温（≥0℃）海拔2500m积温1834℃，2550m积温1752℃。改革开放以来，山丹县累计完成退耕还林2.83万hm²，营造防护林面积1.01万hm²，经济林0.15万hm²，全县森林覆盖率显著增加^[4]。

2 研究方法

2.1调查方法

总体技术路线以山丹县2022年森林和国土资源调查数据作为基础，采用高分辨卫星遥感数据，对退化防护林图斑进行初步筛选，对于退化防护林初步筛选图斑，组织相关人员开展逐块外业实地调查，确定和核实退化图斑，并对退化范围进行区域划分^[5]。区划体系按照“县-乡（镇）-村-林班-小班”执行，同时在小班调查中，对林分因子（林龄、郁闭度、优势树种、树高、胸径等）、管理因子（林种、森林类别、土地权属等）、退化因子（包括林木比例、疏透度、覆盖度、郁闭度等）进行调查。其中，郁闭度等级划分标准为：（1）低级：0.20～0.39；（2）中级：0.40～0.69；（3）高级：＞0.70；覆盖度等级划分标准：（1）疏：30～49%；（2）中：50～69%；（3）密：＞70%^[6、7]。在经过初步筛选、判读、实地核查后，将数据准确填写到调查表中，形成退化防护林数据库，最把那个进行汇总。

2.2 退化程度划分及土壤养分测定

对退化防护林面积进行量算，将原小班面积作为小班面积量算标准。对于原参照物发生空间变化的小班，则采用GIS软件对其小班面积进行计算；通过数据分析，总结退化防护林林种类型、退化程度、分布特征，其中退化程度分为^[8、9]：（1）轻度退化：枯死木、濒死木比例占单位面积株数比例＜10%，防护功能已经出现下降；（2）中度退化：枯死木、濒死木比例占单位面积株数比例11～40%，防护功能明显下降；（4）重度退化：枯死木、濒死木比例占单位面积株数比例＞40%，防护功能严重下降。此外，为进一步说明不同退化程度防护林土壤状况，取大马营镇不同退化程度沙棘防护林土壤，测定地表有机质含量和土壤养分含量，并进行对比。

2.3 数据处理

数据整理采用Excel表格，采用SPSS25.0软件进行单因素方差分析，多重比较采用新复极差法（Duncan's），结果采用（）形式表示，P＜0.05时说明组间对比存在显著差异，P＜0.01时表示组间对比存在极显著差异。

3结果与分析

3.1 退化防护林面积

全县退化防护林总面积达到4384.77 hm²，占营造防护林面积的43.41%。经过调查证实，退化原因全部是因为立地条件差，详见表1。

从表1中数据可以看出，如果按照地类划分，退化防护林以灌木林地为主，占总退化面积的85%；从权属情况看，退化防护林中集体所有防护林退化面积达到3483.37 hm²，，占总退化面积的79.44%；从林种情况看，防护固沙林退化面积占比19.41%，农田牧场防护林退化面积占比高达80.59%；从退化程度上看，轻度退化仅占8.28%，重度退化占28.17%，中度退化达到63.55。由此可见，山丹县退化防护林以集体所有农田牧场灌木林地为主，且半数以上为中度退化。

3.2 优势树种退化面积

优势树种退化面积见表2。

由表2可知，山丹縣退化防护林优势树种以沙棘为主，退化面积占比高达67.64%。其次是柠条，所占比例为13.81%，山杏退化面积位居第三位，占总退化防护林面积的9.21%。排名三位分别是杨类、怪柳和阔叶混，所占比例分别为4.77%、3.55%、1.02%。从上述调查结果中可以看出，山丹县退化防护林以灌木林为主，沙棘林和柠条林退化总面积达到81.45%%。乔木林以杨类、山杏为主，深入调查发现，退化乔木防护林多为近熟林、成熟林、过熟林。

3.3 退化防护林分布

山丹县退化防护林分布情况见表3。

从表3中可以看出，山丹县各乡镇退化防护林主要分布在陈户镇、大马营镇、霍城镇、李桥乡，上述4个乡镇总退化面积达到85.11%。实地调查结果发现，4个乡镇退化防护林以灌木林为主，主要包括沙棘林和柠条林，均未退耕还林地，结合实际情况认为，缺乏抚育管理、干旱环境、立地条件差是导致灌木防护林林分质量下降的主要原因。

3.4 退化林地土壤状况

因沙棘防护林退化面积最大（2965.79 hm²，67.64%），因此在调查退化林土壤状况时，选取大马营镇沙棘防护林作为主要测定对象，根据防护林退化程度划分标准，取4块样地，分别为未退化林地、轻度退化林地、中度退化林地和重度退化林地，测定结果如表4所示。

由表4中数据可看出，与未退化林地相比，轻度退化、中度退化以及重度退化林地地表土壤有机质含量、土壤养分（碱解氮、速效钾、有效磷）含量均显著下降（P＜0.05），其中均以重度退化林地最低，其上述指标极显著低于未退化林地（P＜0.01），显著低于轻中度退化林地（P＜0.05）。

4 结论与讨论

山丹县荒漠化情况严峻，主要以山地、荒地及草地等形式出现^[10]。从上述调查中可以看出，防护林退化占营造防护林面积的43.41%，且以灌木林退化最为严重，多为中度退化。为解决退化防护林问题，山丹县政府和林业主管部门结合当地实际情况，以科学保护防护林为目标，集成多种技术，人员高效种植技术、林业关键技术、护林改造技术、护林维护技术等，建立起以退化防护林为主的森林恢复工程，重点针对县域内退化防护林进行改造，基本上实现森林资源可持续利用^[11]。从实际情况看，虽然森林恢复工程取得一定成效，且防护林退化程度得到一定改善，但是仍未达到根本治理效果。通过深入分析认为，山丹县防护林退化主要原因包括：其一，受气候、地理条件等因素影响，山丹县土壤贫瘠、降雨量少，导致防护林退化严重。其二，山丹县防护林多为上世纪70年代开始营造，很多防护林已经进入到近熟期和成熟期，甚至过熟期，防护功能严重下降^[12]。其三，本县灌木林退化最为严重，主要原因在于缺乏抚育管理，植被不良生长、衰亡现象严重，导致防护林生态功能降低。防护林退化不仅会导致森林系统结构、功能以及生态多样性发生显著变化，也会影響防护林形态、生产力和防护功能^[13]。为此，结合防护林退化原因，建议除了从根本上加强森林保护外，也应及时掌握各类防护林状况，建立中长期维护更新规划和电子监控系统，不断强化防护林管理，通过实行限制放牧、创新育苗方式、加大人工灌溉力度、及时添加肥料等措施，最大程度改善土壤状况，增加植被密度和活力，防止防护林退化规模进一步扩大。

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