崔琳，張玉柱，王力剛，畢廣有

(黑龍江省森林與環(huán)境科學(xué)研究院，黑龍江 齊齊哈爾 161005)

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東北地區(qū)防護林衰退機制及生態(tài)修復(fù)模式探討

崔琳，張玉柱，王力剛，畢廣有

(黑龍江省森林與環(huán)境科學(xué)研究院，黑龍江 齊齊哈爾 161005)

文章闡述了東北地區(qū)防護林衰退的主要特征，歸納了違背適地適樹原則、樹種單一，林木進入過熟期，環(huán)境污染等導(dǎo)致防護林衰退的主要原因?；诖?，立足東北地區(qū)自然環(huán)境和社會經(jīng)濟特點，提出因地制宜合理改善東北地區(qū)防護林衰退的3種修復(fù)模式。

防護林；衰退機制；生態(tài)修復(fù)模式

防護林體系作為具有目標防護或直接防護功能的森林生態(tài)系統(tǒng)，是實現(xiàn)生態(tài)資源恢復(fù)和重建的生態(tài)工程，在控制水土流失、治理風(fēng)沙危害、維持生態(tài)平衡等方面發(fā)揮著巨大的作用[1,2]。20世紀50代初我國就開展了東北西部內(nèi)蒙古東部防護林建設(shè)工程。作為防護林建設(shè)工程重要組成部分的東北防護林，經(jīng)過多年的持續(xù)建設(shè)，基本形成了農(nóng)林牧彼此鑲嵌，互為一體的綜合防護林體系，極大地改善了東北地區(qū)的生態(tài)環(huán)境。然而近些年來受到自然因素和人類不合理經(jīng)營利用的影響，東北防護林已經(jīng)出現(xiàn)了林木生長緩慢、地力衰退、生物多樣性下降等問題，嚴重影響了防護林整體效益的正常發(fā)揮[3]。本文通過對東北地區(qū)防護林發(fā)展現(xiàn)狀深入分析，在前人研究基礎(chǔ)上，對目前防護林衰退的原因和規(guī)律進行簡述，針對其特征提出了防護林生態(tài)修復(fù)模式，以期為今后防護林可持續(xù)經(jīng)營提供參考。

1　防護林衰退特征

防護林衰退是指防護林在生長發(fā)育過程中出現(xiàn)的生理機能下降、土壤和微生物環(huán)境惡化、生產(chǎn)力降低等導(dǎo)致防護效能下降的狀態(tài)[4]。

近些年來，各類防護林在生長發(fā)育過程中均顯露出衰退現(xiàn)象，具體表現(xiàn)為林木生長下降，枯死木、枯梢木或瀕死木所占比例增大，林相殘敗，結(jié)構(gòu)失調(diào)，防護功能顯著下降，形成了大面積低產(chǎn)、低質(zhì)、低效林分。遼寧省章古臺地區(qū)營造的樟子松防護林自1991年就出現(xiàn)了衰退枯死現(xiàn)象，衰退林分達到2.5萬hm2，占樟子松人工林總面積的65%[5]。

2　防護林衰退原因

防護林的衰退起源于多種脅迫對林分的影響，具有復(fù)雜的無序性。有關(guān)防護林衰退原因的研究和綜述有很多，主要包括以下幾個方面：

2.1違背適地適樹原則

適地適樹即適宜物種引入適宜環(huán)境。造林工作的成敗很大程度上取決于立地條件是否能和樹種特性相互適應(yīng)[6]。防護林建設(shè)過程中在決策層面上的失誤，如樹種的錯誤選擇、造林地選擇不當(dāng)都會引起造林失敗，形成“早衰”林分，進而導(dǎo)致防護林的衰退。

2.2樹種單一，病蟲害嚴重

東北地區(qū)前期營造的防護林以楊樹純林為主，樹種單一，沒有注意喬、灌、草的充分結(jié)合。生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，造成樹林生物多樣性水平極低，林分無法維持生產(chǎn)力[7]。同時，林分結(jié)構(gòu)簡單，無法維持多種動植物生存和生態(tài)系統(tǒng)發(fā)揮正常功能，使得樹木更易受到病蟲侵害，造成大面積損害。

2.3樹木進入過熟期

東北防護林工程自三北工程開始大面積開展，已經(jīng)過三十多年，部分樹木已經(jīng)進入過熟期，出現(xiàn)了衰老和死亡的現(xiàn)象。

2.4缺乏合理的撫育管理，人為干擾大

防護林造林后，沒有得到及時撫育管理，或者管理粗放，樹木生長受到影響極易發(fā)生病蟲害，從而使林分無法達到防護成熟狀態(tài)，形成衰退林分。此外，人類不合理的干擾也會導(dǎo)致防護林生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)遭到破壞,主要干擾形式包括采伐、放牧、土地開墾等。東北地區(qū)有秋天整地前火燒秸稈的習(xí)俗，極易造成火災(zāi)，威脅林地安全。

2.5環(huán)境污染嚴重

隨著中國工業(yè)化進程的不斷加快，大氣、土壤等污染也隨之產(chǎn)生。研究表明，工業(yè)污染引起的酸雨危害會導(dǎo)致樹木光合作用下降，損害樹木根系，降低樹木養(yǎng)分和水分的吸收。東北地區(qū)冬季寒冷，取暖造成空氣污染，臭氧含量增加，由此產(chǎn)生的氧化劑直接損傷樹木葉片，導(dǎo)致樹木易遭受病蟲害的侵襲。

2.6氣候變化影響

適宜的生態(tài)環(huán)境、穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)是影響樹木壽命的主要因素[9]。當(dāng)上述因子不適合樹木生存的時候，就會發(fā)生防護林衰退。東北地區(qū)地處中國中高緯度，是中國區(qū)域氣候變暖最顯著的地區(qū)之一。近50年東北地區(qū)升溫明顯，水資源和光能資源呈不同程度減少趨勢，旱災(zāi)增加和地下水位下降等現(xiàn)象導(dǎo)致防護林的大面積衰退[9]。除此之外，冬季極端低溫、霜凍及惡劣自然因素都會加劇防護林衰退的風(fēng)險。

3　防護林生態(tài)修復(fù)模式

綜合東北地區(qū)防護林衰退特征及原因，立足本地區(qū)自然環(huán)境和社會經(jīng)濟特點，及其對防護林修復(fù)的實際需求，提出以下三種防護林修復(fù)模式。

3.1封禁保育修復(fù)模式

針對人為干擾過度導(dǎo)致防護林衰退的區(qū)域，以林木封禁保護為主要技術(shù)措施，充分發(fā)揮生態(tài)系統(tǒng)自我修復(fù)能力。在原有防護林區(qū)域，限制人畜進入，禁止濫砍濫伐，利用植物的自然繁育能力，實現(xiàn)防護林恢復(fù)、生態(tài)環(huán)境改善的目的。

3.2更新優(yōu)化修復(fù)模式

針對低質(zhì)低效，防護效能比較差的防護林，進行疏林補植、過熟林采伐更新、引入優(yōu)良樹種、防治病蟲害等撫育措施，形成喬、灌、草結(jié)合的立體結(jié)構(gòu)。

3.3生態(tài)經(jīng)濟修復(fù)模式

針對正常發(fā)揮防護效能的防護林，可在林下適當(dāng)配置具有經(jīng)濟效益的糧、果、藥、菜、禽等動植物，建立經(jīng)濟生態(tài)兼顧的高效經(jīng)營模式。根據(jù)防護林樹種及立地條件，對防護林進行立體開發(fā)，提高土地利用率、產(chǎn)出率和物質(zhì)轉(zhuǎn)化效率[10]。

4　建議

東北地區(qū)作為我國重要的糧食主產(chǎn)區(qū)和生態(tài)安全保障區(qū)，科學(xué)管理該地區(qū)防護林建設(shè)工程、有效防治其衰退對穩(wěn)定中國糧食和生態(tài)安全都起到重要作用。面對衰退形勢嚴峻的東北防護林，應(yīng)加強對防護林衰退形成過程和機制等方面的探究，針對衰退特征，本著因地制宜、分類經(jīng)營的原則采取不同更新修復(fù)措施。通過防護林修復(fù)技術(shù)的實施，建立一個因地制宜、防護效能穩(wěn)定的防護林生態(tài)體系。

[1] 宋立寧,朱教君,閆巧玲.防護林衰退研究進展[J].生態(tài)學(xué)雜志,2009,28(9):1684-1690

[2] 龔維,李俊,何宇,等.發(fā)展林業(yè)碳匯推動三北防護林體系建設(shè)[J].生態(tài)學(xué)雜志,2009,28(9):1691-1695

[3] 李秀芬,蘇蕾,張金鑫,等.晉西北防護林30年來時空變化特征及影響要素[J].生態(tài)學(xué)雜志,2013(9):2382-2389

[4] 姜鳳岐,曾德慧,于占源.從恢復(fù)生態(tài)學(xué)視角透析防護林衰退及其防治對策:以章古臺地區(qū)樟子松林為例[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報,2006(12):2229-2235

[5] 姜鳳岐,曾德慧,于占源.防護林衰退原因的恢復(fù)生態(tài)學(xué)辨析[A]. 2008:6

[6] 朱教君.防護林學(xué)研究現(xiàn)狀與展望[J]. 植物生態(tài)學(xué)報,2013(9):872-888

[7] 王盛萍,張志強,孫化永，等.黃土高原防護林建設(shè)的恢復(fù)生態(tài)學(xué)與生態(tài)水文學(xué)基礎(chǔ)[J]. 生態(tài)學(xué)報,2010(9):2475-2483

[8] 姜鵬.黃土高原地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)模式研究[D].楊凌：西北農(nóng)林科技大學(xué),2015

[9] 張澤秀,劉利民,賈燕，等.三北地區(qū)防護林氣候生態(tài)適應(yīng)性分析[J].生態(tài)學(xué)雜志,2009(9):1696-1701

[10] 劉剛.淮河流域峒柏大別山區(qū)植被退化機制與生態(tài)修復(fù)模式[D].泰安：山東農(nóng)業(yè)大學(xué),2010

1005-5215(2016)08-0105-01

2016-04-21

崔琳(1988-)，女，吉林吉林人，碩士，助理工程師，現(xiàn)從事防護林研究.

S727.2

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10.13601/j.issn.1005-5215.2016.06.001