张家口西部地区杨树林退化原因及修复措施

乔建军

（张家口万全林场 河北 张家口 075000）

“三北防护林”是在我国西北、华北和东北地区建设的大型林业生态工程，经过45 年的发展，已经在我国北方建成了一道乔灌草、多树种、带片网相结合的防护林体系，成为享誉全球的“绿色长城”和“地球绿飘带”[1]。河北省张家口市位于防护林体区域内，地处河北省西北部，既是连接京津、沟通晋蒙的交通枢纽，也是京津冀(环渤海)经济圈和冀晋蒙(外长城)经济圈的交汇点。

近年来，受多种因素的影响，我国很多地区的林分出现了不同程度的退化现象，尤其是以杨树为主要造林树种的三北防护林体系，众多专家学者都针对我国西北或东北地区的林分退化原因及修复措施进行了分析探讨并得出了相应的结论[2～3]。对张家口地区的杨树防护林的退化研究更多的集中在张家口坝上地区[4～6]，而对位于张家口坝下西部地区永定河上游洋河两岸和桑干河两岸的退化杨树林研究甚少。2019 年12 月13日，河北省人民政府印发了《张家口首都水源涵养功能区和生态环境支撑区建设规划(2019-2035)实施意见》，对张家口生态环境及发展规划指出了明确的方向。杨树林的退化直接关系到京津冀生态安全，实施杨树林分修复改造是提高防护效能、构建京津冀绿色生态屏障的需要，也是应对全球气候变化、增强森林碳汇能力的需要。

1 张家口西部地区林分现状

张家口西部永定河上游洋河两岸和桑干河两岸有大面积的退化杨树林，受到关注极少。与张家口坝上地区一样，杨树林大多数都是上世纪六七十年代种植，退化严重，主要表现为生长衰退，多数杨树出现不同程度的枝叶干枯、甚至枯死，还有不同大小的林窗出现，林相败落，多数表现为单层林；林下植被单一，地表裸露明显；防护功能下降，生态功能降低。

2 张家口西部地区林分退化原因分析

2.1 林木生理过熟导致林分退化。杨树作为张家口西部坝下地区的主要造林树种，大多种植于上个世纪六七十年代，最晚的也于1978 年种植完成，到目前其林分年龄均超过了45 年。杨树本身就具有早期速生、适应性强、容易进行无性繁殖的特性，加之受当时育苗技术和栽培技术水平的限制，当前所种植杨树均采用硬枝扦插造林技术，成林提早的同时也使得杨树林提前进入到衰老期和死亡期，生理衰退表现明显。

2.2 持续干旱、地下水位下降和土壤退化导致林分退化。张家口西部地区属于温带大陆性气候，冬春季节风大、温度低，夏秋凉爽、降水少且集中。2000 ～2012 年的十二年间，就有7 年的年均降水量低于平均水平。同时大量高耗水农作物的种植使得张家口地区的地下水超量开采、地下水位下降严重，而杨树林根系浅，后期获取水分相对困难。加之太阳辐射、乱砍滥伐以及不文明的放牧行为等使得区域内土壤退化严重，无法满足植物生长的养分需求，土壤对于环境的调控能力减弱。三方面的综合作用，加速了杨树防护林在本区域内的老化。

2.3 杨树防护林早期造林密度大。张家口杨树防护林在建设初期，为了达到快速成林的效果，密度基本控制在166 ～333 株/ 亩，该密度非常容易产生早衰现象。由于张家口全域本身属于贫瘠沙地类型，其生长空间和营养面积均无法满足杨树成长成才需要，再加上种植密度过高，使得杨树的生长受到严重的制约，表现出细弱、徒长等，非常容易受到各种生物和自然灾害的影响，严重者甚至会引发快速衰退现象。

2.4 经营理念不系统，管护措施不到位。20 世纪60年代，人们对人工林的经营认识不够全面，对造林地的气候和立地条件综合研判不够，选择的树种主要是小叶杨，选择的造林模式是埋条扦插，且树种单一，很难形成稳定平衡的生态系统，森林生态系统的修复作用降低。与此同时，由于政策、经费、人员等的缺位，后期管理过程中基本没有任何森林(人工林)经营措施落实，杨树林基本处于自由生长的状态。再加上张家口气候和立地条件的制约，缺绿现象严重，当地政府片面希望将该防护林的防护作用发挥到极致，导致最佳更新时机被耽误，一些杨树因为缺乏有效管理，生长势差，抵御病虫害能力差，尤其是鼠害会对杨树林的根系和枝干造成极大危害。

2.5 人为因素的影响。目前林分退化，人为因子是非常关键的因素。首先是对于人工林的不当干预，表现为对有林地的过度采挖开荒、无节制的放牧和不当用火等；其次是经费严重不足，只重视造林却忽视营林，导致了造林却不见林的普遍现象；最后是管护严重缺位，大部分林场都没有足够数量的专业护林员，通常由附近村民兼任，很难起到有效的管护效果，造成了有林地的退化。

3 退化林分修复改造技术

3.1 采伐更新，引针入阔。以杨树为主的农田牧场防护林，树龄基本大于45 年，成过熟林占比大，枯梢病严重，缺株断带明显，尝试对其根系进行复壮，发现已无自然修复能力，应选择采伐更新、重新造林方式补齐。对于造林树种的选择，应根据张家口西部坝下地区的气候和立地条件，以“因地制宜，适地适树”为根本原则，引针入阔，引入适宜当地的针叶树种，如云杉、樟子松、油松、落叶松等，同时林冠下种植锦鸡儿、柠条等灌木树种，野罂粟、毒芹、风铃草、金莲花等多年生草本植物[7]，与原有的杨树复合种植，构建复合的群落，形成更加稳定的生态系统。对于优质老龄杨树，其根系具有一定的修复能力时可以采用伐桩更新方式进行改造。对于有残缺的林带、林网或已有林窗形成时可以通过补植补造樟子松、云杉、油松等针叶树种，杨树、榆树、槐树等阔叶乡土树种来保证林窗的完整。

3.2 林地管理措施。土壤退化、地下水缺乏是导致林分退化的主要原因。可以通过对林地土壤进行针对性改良达到促进林分生长的目的，具体的改良措施可以选择隔行深翻、辅以有机基肥施入实现林地土壤物理和化学性质的提升，从而提高林木成活率和生物量。郑志新等[8]通过在根系周围开沟施入养猪场粪污上清液，杨树、樟子松、杏扁等生长状况均优于对照，说明利用公益林进行粪污消纳是可行的，这为粪污消纳提供新思路的同时也为当地林地土壤及林分质量的改良提供了新思路，符合“生态地缘友好”总体发展思路。林地有目的地种植绿肥植物，生草覆盖地表的同时可逐步增加地下水含量，有助于地下水含量增加；也可以选择保水剂、抗蒸腾剂等生物制剂来改善林分缺水状况。在林冠相对密集的区域，可以通过修枝、折梢、割灌等林分抚育措施改良林下幼苗生长空间，培育无节材，达到林分修复的目的。

3.3 增加政府投入和宣传力度，强化后期科学管理制度和管护方法。随着三北防护林的退化受到社会的广泛关注，2014 年国家林业局召开了关于三北防护林退化和更新复壮会议，就三北防护林退化原因进行分析并提出了林分修复总体方案，制定了《三北防护林退化林分修复技术规程》(LY/T2786-2017)[9]。但退化林修复始终是个新鲜事物，在很多地区还存在各种认识局限性，对其具体退化原因、退化机理、退化程度及修复方式缺乏深刻、清晰的认识。对此，相关部门应高度重视，加大政府在退化林修复和抚育方面的资金和人力投入，加大宣传力度，拓宽宣传途径，努力提升全民尤其是林业从业人员的认识，全力做好相关工作。在退化林修复过程中，科学的管理制度和行之有效的营林管护措施非常关键。省、市、县等各级林业主管部门要积极开展退化林地的实地调查研究，根据退化原因及退化程度，制定科学有效的修复计划和管理制度，同时要因地制宜、遵循自然、科学保护与修复同向同行，积极开展营林不间断、科学有成效的管护措施。

3.4 开展病虫草鼠害等有害生物的综合防治。病虫害、鼠害、草害是杨树林分退化的又一大诱因，其防治工作的根本要务是通过建立科学有效的预测预报系统和林木定期检疫制度，贯彻“预防为主、综合防治”的总体方针。这就要求森防人员要加强日常巡查，注重完善病虫害预测预报；加强林业专家，尤其是林业病虫害防治专家的林分抚育参与力度，提高病虫害防治水平。防治方法尽可能选择生物防治，以对生态环境破坏小的自然控制为主，以应急短效的物理、化学方法为辅，同时注意化学药剂与环境的协调性。此外还应科学选种选苗、科学林木配置方式、营造复合的群落结构和稳定的生态系统来提升对病虫草鼠害的抵御能力。