摘 要 白龍江流域林業(yè)資源的可持續(xù)管理對于維持區(qū)域生態(tài)平衡與促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展至關(guān)重要。為了提高林業(yè)資源的適應(yīng)性和抗逆性、促進(jìn)林分健康生長、增強(qiáng)病蟲害防治能力、提高肥料利用效率,分析了甘肅省白龍江流域的林業(yè)資源現(xiàn)狀與存在問題,包括樹種選擇不當(dāng)、間伐密度控制不足等,并針對這些問題提出科學(xué)選育抗逆性強(qiáng)的樹種、優(yōu)化間伐密度、加強(qiáng)病蟲害監(jiān)測預(yù)警和防治體系建設(shè)、采用精準(zhǔn)施肥技術(shù)等改進(jìn)策略。
關(guān)鍵詞 林業(yè)資源;可持續(xù)管理;甘肅省白龍江流域
中圖分類號:S76 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:C DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.12.070
甘肅省白龍江流域林業(yè)資源對綠色生態(tài)屏障的建立和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重要意義,近年來該地區(qū)林木生長狀況較差,樹木活力下降,病蟲害發(fā)生頻繁。為解決以上問題,科學(xué)合理地開展林業(yè)種植與養(yǎng)護(hù)管理工作具有關(guān)鍵作用。筆者首先分析白龍江流域現(xiàn)有林業(yè)資源概況及存在問題,并在此基礎(chǔ)上,提出針對性改進(jìn)策略,以期為白龍江流域林業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供決策依據(jù)。
1 白龍江流域林業(yè)資源概況
白龍江流域位于甘肅省東部,地處黃土高原干旱和半干旱區(qū)域,是長江重要支流。白龍江流域地處半干旱與干旱過渡地帶,植被類型以森林草原為主。據(jù)統(tǒng)計(jì),白龍江流域現(xiàn)有森林面積458.6萬hm2,立木蓄積量1.43億m3,以楊樹和沙棗為優(yōu)勢樹種;森林植被覆蓋率相對較高,在30%以上,在水源涵養(yǎng)、微氣候調(diào)節(jié)、生物多樣性維持等方面發(fā)揮重要生態(tài)功能[1]。
近年來,受氣候變化和人為活動干擾的影響,白龍江流域部分林分出現(xiàn)生長不良、樹干枯死腐爛等癥狀。1)春季喬木抽葉較遲,葉色偏淡或發(fā)黃,葉片出現(xiàn)褐斑和壞死現(xiàn)象;還存在樹冠枯枝增多、樹干皮孔滲液等問題,林分中散生枯死或衰弱樹個(gè)體占據(jù)比例在15%左右,導(dǎo)致林分生物量和碳匯功能降低[1]。2)病蟲害防治能力較弱。例如,楊樹和沙棗作為主要人工林品種,抗病蟲害能力較差,僅楊小舟蛾一種蟲害每年導(dǎo)致的樹木凋落和病損面積占比在5%~10%。3)部分林場人工育苗及種植密度過大,未按照立地條件科學(xué)選擇樹種。
2 現(xiàn)存問題分析
2.1 樹種選擇不科學(xué)導(dǎo)致適應(yīng)性差
白龍江流域地處青藏高原、黃土高原、四川盆地地貌單元交界處,地形起伏較大,立地條件復(fù)雜。該區(qū)域?qū)儆诟珊岛桶敫珊禋夂?,年均降水?00 mm,而蒸發(fā)量遠(yuǎn)大于降水量。因此,白龍江流域的自然條件對植被生長造成限制。但是當(dāng)前該地區(qū)的樹種選擇并沒有充分考慮當(dāng)?shù)貧夂蛲寥捞卣骱土⒌貤l件差異,導(dǎo)致部分人工林生長狀況較差,適應(yīng)性不強(qiáng)[2]。具體來看,白龍江中上游區(qū)域如臨洮縣山區(qū)等地,海拔較高,年均氣溫偏低。該區(qū)域多選擇種植生長速度較快的楊樹,但楊樹對低溫敏感,在寒潮和春季低溫凍害下枯死率較高,出現(xiàn)樹皮脫落、開裂等凍害癥狀。而下游地區(qū)如武山縣黃土高原地帶,地形開闊、氣候干燥,卻多種植東北紅豆杉、馬尾松這類對水分要求較高的樹種,導(dǎo)致在干旱年份,出現(xiàn)葉片大面積脫落現(xiàn)象,喬木生長受阻[3]。
2.2 間伐密度控制不當(dāng)影響林分生長
白龍江流域土壤肥力較差,水分條件較為缺乏。在這樣的自然條件下,間伐密度的控制直接影響林木對水分、養(yǎng)分的競爭和利用。但是在該地區(qū)的林業(yè)生產(chǎn)中,很多人工林間伐操作存在不科學(xué)的問題。具體來看,白龍江中上游山區(qū)立地條件較好,多種植楊樹和油松人工林,原本可以通過科學(xué)間伐,使林木獲得較多的生長空間,但是部分林場在樹高3~5 m時(shí)即進(jìn)行間伐,間伐強(qiáng)度過高且間隔期較短。此外,白龍江下游平原地區(qū)種植的經(jīng)濟(jì)林如棗、沙棘等,也普遍存在間伐過度的問題。
2.3 病蟲害防治措施不力增加樹木損傷
白龍江流域林區(qū)內(nèi)多為楊樹等抗逆性較差的樹種,使得該地區(qū)的林業(yè)生產(chǎn)經(jīng)常遭受病蟲害的侵?jǐn)_。目前,白龍江流域林區(qū)定居區(qū)和采伐區(qū)的病蟲害防治措施落實(shí)不到位,導(dǎo)致林木資源受損較為嚴(yán)重。具體來看,白龍江中上游種植的楊樹人工林中,楊舟蛾類害蟲等針葉林害蟲近年來高發(fā),在5—8月枯水季節(jié)大量繁殖,通過直接吸食樹液影響樹木養(yǎng)分吸收,或造成葉片卷曲變形嚴(yán)重影響楊樹的光合作用[4]。白龍江中下游經(jīng)濟(jì)林如沙棘、棗等,在開花結(jié)果期易遭受蚜蟲、木虱等多種害蟲的侵害,導(dǎo)致落花落果率升高,單株結(jié)果量比無害區(qū)降低30%以上;同時(shí)會傳播植物病原菌,顯著影響經(jīng)濟(jì)林的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益。
2.4 施肥方式單一限制土壤肥力提升
白龍江流域土壤類型主要為黃土、黃褐土、石灰土等,肥力低下,質(zhì)地粗糙,持水能力差,易受水土流失或風(fēng)蝕影響。當(dāng)前該區(qū)域的林業(yè)生產(chǎn)中,過于依賴化肥等單一無機(jī)肥的施用,忽視有機(jī)肥及微生物肥料的科學(xué)配施,這在很大程度上制約了土壤肥力的有效提升。具體而言,白龍江中上游楊樹人工林區(qū)普遍存在化肥過量施用的問題。這類立地條件較好的林地,澆灌或雨水淋溶條件較好,化肥易淋溶損失。據(jù)測定,過量施肥區(qū)土壤淋溶肥料損失量比正常施肥區(qū)可高出30%。此外,只施用化肥會加重土壤板結(jié)、質(zhì)地變差等問題,不利于水肥在林地內(nèi)的循環(huán)利用[5]。白龍江下游沙地種植的檸條等經(jīng)濟(jì)林,也存在過分依賴氮磷鉀化肥而忽視有機(jī)肥施用的問題。統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn),這類林地連作數(shù)年后,土壤有機(jī)質(zhì)含量明顯下降,土壤養(yǎng)分提供能力嚴(yán)重退化,這既制約了林木的正常生長,也不利于土壤肥力的提高[5]。
3 優(yōu)化策略
3.1 科學(xué)選育抗逆性強(qiáng)的樹種
為提高白龍江流域林區(qū)的適應(yīng)性和抗逆性,科學(xué)選育樹種是關(guān)鍵一環(huán)。該區(qū)域?qū)儆诟珊岛桶敫珊禋夂颍瑧?yīng)重點(diǎn)選育耐旱性強(qiáng)的品種,同時(shí)結(jié)合病蟲害防治需求,培育抗性優(yōu)良的新品系。1)在白龍江流域主要林業(yè)縣區(qū)建立樹種遺傳改良和引進(jìn)實(shí)驗(yàn)基地,重點(diǎn)培育抗旱、抗寒、抗瘠薄的品種。例如,通過遠(yuǎn)緣雜交的方法,在白龍江當(dāng)?shù)爻R姉顦?、油松等樹種的基礎(chǔ)上,引入甜楊、紅松等北方抗寒樹種的基因,可培育抗凍性能提高30%以上的新雜交種;或者利用組織培養(yǎng)技術(shù),在當(dāng)?shù)厣臣椘贩N中,導(dǎo)入耐鹽堿新品系的抗性基因,培育出更能適應(yīng)鹽漬化黃土高原地帶環(huán)境的半耐旱豐產(chǎn)新樹種;還可以利用分子標(biāo)記技術(shù),對這些新樹種進(jìn)行抗病性狀鑒定,確保其抵抗蚜蟲、枯萎病等主要病蟲害的病情指數(shù)較原種下降50%以上。在選育過程中,采取溫室與大田銜接的方法,在不同海拔梯度逐步試驗(yàn)新樹種的生長發(fā)育性狀,選擇出生物量較高、相對生長速率較快的新樹種逐步推廣應(yīng)用。這些高產(chǎn)耐旱、抗病蟲的新樹種,將直接增加白龍江流域林業(yè)的穩(wěn)產(chǎn)性,提升當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境建設(shè)效果。2)加大科技轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化力度,鼓勵(lì)龍頭企業(yè)與科研院所聯(lián)合,共建產(chǎn)業(yè)化育種基地,促進(jìn)新品種的大面積推廣。
3.2 優(yōu)化間伐密度
為科學(xué)引導(dǎo)白龍江流域林分合理生長,優(yōu)化間伐密度和強(qiáng)度是關(guān)鍵措施之一。根據(jù)不同樹種和立地條件,可以從調(diào)整間伐頻次、控制間伐強(qiáng)度等方面入手,真正發(fā)揮間伐對促進(jìn)林木生長的正向作用。
具體來說,在白龍江中上游地區(qū),可適當(dāng)增加現(xiàn)有楊樹和油松人工林的間伐頻次,并嚴(yán)格控制單次間伐強(qiáng)度。研究表明,河湟谷地楊樹人工林樹高在6 m左右時(shí)進(jìn)行間伐,其喬木平均生長量較未間伐者可提高20%以上[2]。因此,可將這類林分的間伐頻次由10年1次,調(diào)整為5~7年1次,并控制單次砍伐量不超過全部立木的25%,避免過度破壞林分立體結(jié)構(gòu)。同時(shí),間伐過程中保留林分邊緣樹木,維持林分的保護(hù)作用。
對于下游地區(qū)的經(jīng)濟(jì)林,則需要根據(jù)光照需求差異,分類確定間伐強(qiáng)度。對于沙棘等喜光樹種,間伐強(qiáng)度可適當(dāng)加大,砍伐比例可在30%~40%;而對于棗等有一定遮陰需求樹種,則應(yīng)靈活調(diào)節(jié)間伐比例,確保林下環(huán)境濕度,防止果實(shí)日灼問題。此外,可利用數(shù)字化監(jiān)測手段,實(shí)現(xiàn)對林分生長過程的精確控制。可通過無人機(jī)或衛(wèi)星遙感獲取高分辨率影像,采用生物量算法等方法,實(shí)時(shí)監(jiān)測和預(yù)測不同品種喬木的生長潛力,并以此為依據(jù)科學(xué)制訂間伐方案,實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)調(diào)控。
3.3 加強(qiáng)病蟲害監(jiān)測預(yù)警和防治體系建設(shè)
為有效防治白龍江流域林業(yè)病蟲害,建立完善的監(jiān)測預(yù)警和防治體系是關(guān)鍵。需要從優(yōu)化監(jiān)測預(yù)警技術(shù)手段、建立防治標(biāo)準(zhǔn)體系、加強(qiáng)藥劑研發(fā)與應(yīng)用等方面著手,全面提高白龍江流域病蟲害防控能力。1)加強(qiáng)病蟲害監(jiān)測預(yù)警平臺建設(shè)。充分利用數(shù)字化技術(shù)手段,完善病蟲害監(jiān)測預(yù)警體系,實(shí)現(xiàn)病蟲害種類識別與發(fā)生動態(tài)統(tǒng)計(jì)。可在白龍江主要林區(qū)劃設(shè)病蟲害監(jiān)測樣區(qū),布設(shè)自動化誘捕陷阱、昆蟲標(biāo)本收集器等設(shè)備,對病蟲害種類與動態(tài)變化進(jìn)行實(shí)時(shí)在線監(jiān)測。同時(shí),建立病蟲害衛(wèi)星預(yù)警平臺,利用高分辨衛(wèi)星數(shù)據(jù),輔以地面監(jiān)測結(jié)果,預(yù)測病蟲暴發(fā)期及特征參數(shù),提前15~30 d向林農(nóng)發(fā)出防治指導(dǎo)意見。2)建立科學(xué)的病蟲害防治標(biāo)準(zhǔn)體系。根據(jù)監(jiān)測結(jié)果,制定不同危害類型病蟲害對應(yīng)閾值,如食心蟲經(jīng)濟(jì)危害密度不超過1 500頭·株-1。并研究確定綜合防治技術(shù)規(guī)程,包括藥劑類型與用量、最佳防治時(shí)期等。要推廣生物農(nóng)藥、復(fù)配聯(lián)防等防治技術(shù),減少化學(xué)農(nóng)藥的使用。行政上要落實(shí)防治經(jīng)費(fèi)與物資保障,做到病蟲害監(jiān)測預(yù)警與防治技術(shù)相結(jié)合。3)通過產(chǎn)學(xué)研協(xié)作,加快推進(jìn)病蟲害防治新技術(shù)應(yīng)用。組建病蟲害高效低毒防治技術(shù)研發(fā)平臺,篩選高效、低殘留的新型生物農(nóng)藥。并開展有害生物耐藥性研究,減少化學(xué)農(nóng)藥的使用量。同時(shí),建立快速推廣應(yīng)用機(jī)制,針對監(jiān)測預(yù)警確認(rèn)的主要病蟲害種類,及時(shí)向基層推薦應(yīng)對技術(shù)方案,確保研究成果轉(zhuǎn)化效率。
3.4 采用精準(zhǔn)施肥技術(shù)
為提高白龍江流域林區(qū)的肥料利用效率,應(yīng)建立精準(zhǔn)施肥技術(shù)體系??蓮耐寥涝龇逝浞絻?yōu)化、肥料深置施用和監(jiān)測制導(dǎo)評價(jià)3個(gè)層面入手,提高肥料利用效率。1)通過土壤測試與分析,研發(fā)匹配當(dāng)?shù)貧夂蛩謼l件的優(yōu)質(zhì)有機(jī)無機(jī)配方肥。例如,針對白龍江中上游的油松人工林,設(shè)計(jì)專用的緩控釋肥,由70%有機(jī)肥和30%包衣控釋無機(jī)肥組成。這類肥料既能及時(shí)提供有效養(yǎng)分,又能確保后期養(yǎng)分持續(xù)供應(yīng),符合油松對養(yǎng)分的長期穩(wěn)定需求,實(shí)現(xiàn)高效補(bǔ)充。2)采用精準(zhǔn)深施技術(shù),直接將肥料輸送到樹木主要根系生長范圍。可使用肥料打孔機(jī),使優(yōu)質(zhì)肥料直達(dá)油松根系中心,深度20~40 cm,供肥效率可提高30%以上,同時(shí)可大幅降低淋溶風(fēng)蝕造成的流失量,減輕環(huán)境負(fù)荷。3)利用數(shù)字技術(shù)監(jiān)測樹木生長反應(yīng),精準(zhǔn)評價(jià)和調(diào)控肥料用量。通過葉面參數(shù)檢測儀器,實(shí)現(xiàn)白龍江主要人工林木葉綠素、葉面積指數(shù)的高頻監(jiān)測。結(jié)合環(huán)境因子精確定位樹木驅(qū)動營養(yǎng)成長的限制性因子,調(diào)整肥料投入量,實(shí)現(xiàn)精益施肥。
4 結(jié)語
白龍江流域林業(yè)資源在生態(tài)屏障建設(shè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮重要作用。近年來,該區(qū)域面臨樹種選擇不科學(xué)、間伐不當(dāng)?shù)葐栴}。為此,必須從選育抗旱抗病品種、控制間伐強(qiáng)度、建立監(jiān)測預(yù)警平臺、實(shí)施精準(zhǔn)施肥等方面入手,強(qiáng)化技術(shù)支撐,完善政策保障,共同促進(jìn)白龍江林業(yè)可持續(xù)發(fā)展。筆者通過分析現(xiàn)存問題并提出對策,為改善白龍江流域林業(yè)生態(tài)環(huán)境提供了決策參考。后續(xù)還需要加強(qiáng)示范區(qū)建設(shè)、成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用等工作的推進(jìn),以更好惠及當(dāng)?shù)亓洲r(nóng)。
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