河北省沙化治理現狀分析

高云昌，馬增旺，王學勇，王 超，邢存旺，趙廣智，王立方，孟憲聰

(1.河北省林業科學研究院，河北石家莊 050061；2.河北豐寧沙地生態系統國家定位觀測研究站，河北承德 068357；3.承德市灤平國有林場管理處，河北承德 068256)

河北省位于華北干旱半干旱過渡地帶的土地沙化敏感地區[1]，沙化土地分布較廣。而位于冀北地區的壩上高原、山地和永定河上游三大沙化嚴重區域，既是生態環境脆弱區，也是風沙危害較為嚴重的地區。河北省環繞京津，是全省以及京津地區的生態屏障。土地沙漠化是環京津地區主要的生態環境問題之一[2]，河北省的生態環境質量，尤其是沙化治理成效，對整個京津冀地區的生態安全有著重要的影響。自從國家實施京津風沙源治理和退耕還林還草等生態林業工程以來，河北省營造了大面積的人工固沙林，沙化土地逐漸減少，生態環境質量不斷提高。然而在造林面積不斷擴大的同時，人工固沙林也逐漸出現生長不良、生態功能退化等不穩定現象[2-4]。因此，對河北省的沙化治理現狀，尤其是對不同造林樹種的固沙效果，以及在沙化治理和植被恢復中所存在的問題進行分析，對河北省生態質量提升具有重要意義。

1 河北省沙化土地分布特征

河北省沙化土地主要分布在11個設區市的78個縣(市、區)，按地域主要分布在壩上沙區、壩下沙區、冀西沙區、黃河故道沙區、永定河中下游沙區和冀東沿海沙區這六大沙區[5]。按照全國沙漠化治理區劃，河北省屬于我國北部沙漠化治理區中的半濕潤地帶沙漠化土地零星分布區和半干旱草原地帶與荒漠草原地帶沙漠化發展區，涵蓋平原、山地和高原3個地貌類型[6]，其中，沙漠化面積最大、最難治理的是北部的張家口和承德2市，包括壩上高原、冀北山地和冀西北間山盆地。壩上高原沙漠化土地治理區包括張家口市壩上的尚義、康保、沽源、張北4縣和承德市圍場、豐寧2縣的壩上部分，是全省沙漠化最嚴重的地區。該地區以高原地貌為主，位于內蒙古東南緣，海拔1 300～1 600 m，屬溫帶大陸性季風氣候，具有西北風大、低溫酷寒、少雨干旱、無霜期短等氣候特點，干旱、冰雹、風災、凍害等氣象災害居全省之冠。強勁的西北氣流是造成該區沙化的最直接動力。山地丘陵沙漠化土地治理區包括張家口壩下山地和承德(燕山南部)山地，地貌類型為山地、間山盆地和溝谷相間分布。該區既是首都的主要河源地，又是首都的主要河流地和風道，突出的問題是水土流失嚴重，風蝕與水蝕并存，沙化與水土流失并存；流域內主要河流流量減少，污染嚴重；地形變化復雜；局部地區風沙危害突出。

2 采取的沙化治理措施

河北省在地理位置上環繞京津，既是風沙的必經通道，又是重要的沙源地。雖然河北省的沙化程度在我國并非最為嚴重，但在區位上十分重要。沙漠化能不能威脅到首都生態安全，河北省是一個關鍵。1979年，許多學者、專家和新聞界人士發出了“風沙緊逼北京城”的緊急呼吁。2000年，河北省的懷來縣天漠、豐寧縣小壩子鄉沙化土地、固安縣永定河沙荒地被認為是對北京生態安全最具威脅的沙漠化土地。

針對河北省沙化特點，采取的治理措施主要包括：①緊密結合京津風沙源治理工程和退耕還林還草工程，按照適地適樹的原則，采取植樹、播灌、種草等以林業為主的手段，從而達到恢復植被、增加粗糙度和治理沙化的目的。營造的主要樹種有白榆、華北落葉松、樟子松、楊樹等，灌木包括檸條、沙棘和枸杞。生物治理措施是河北省防沙治沙最主要的技術措施。②針對沙化嚴重的流動沙地，采取機械沙障，利用柴、草、樹枝、黏土、卵石、板條等材料，在沙面上設置各種形式的障礙物，以此控制風沙流動的方向、速度、結構，改變風蝕、沙積狀況，達到防風固沙、阻沙，改變風的作用力及地貌狀況等目的。宣化縣黃羊灘、豐寧縣小壩子鄉流動沙地的治理都采取了機械沙障的方式，取得了顯著的效果。③2003年河北省政府以1號令發布了《河北省禁牧舍飼管理辦法》，在全國率先實行全面禁牧，加強了對草原生態環境的保護，京津風沙源區全部實行了草地承包制，通過全面禁牧，使天然草地得以休養生息。

3 沙化治理成果

河北省通過加大生態環境建設和保護力度，實施三北防護林、京津風沙源治理、退耕還林等生態建設工程，生態環境得到明顯改善。根據第五次全國沙化和荒漠化監測結果，截至2014年，河北省沙化土地面積2 103 404.5 hm2，比2009年(第四次全國沙化和荒漠化監測)減少21 877.9 hm2；荒漠化土地面積為2 020 822.1 hm2，比2009年減少115 643.1 hm2。同時，沙化和荒漠化程度繼續減輕。全省輕度、中度、重度和極重度沙化土地面積分別為1 900 061.9、191 684.1、11 504.7和153.8 hm2，比2009年分別減少9 404.3、8 912.4、3 468.8和92.3 hm2；全省輕度、中度、重度和極重度荒漠化土地面積分別為1 490 385.6、491 554.9、38 794.7和86.9 hm2，中度、重度、極重度荒漠化土地分別減少406 157.5、83 010.0和897.8 hm2。根據監測結果，5年來，河北省土地沙化和荒漠化得到有效治理，沙化和荒漠化土地實現雙減少。

4 人工固沙林的固沙效果

營建人工固沙林是河北省防沙治沙的一個重要手段。人工固沙林通過削弱近地層風速，明顯地抑制了風的侵蝕能力，降低了地表輸沙率，從而不同程度地實現固沙目標。林地沙面以上輸沙率變化情況表明了固沙功能實現的程度，是沙漠化治理效果最重要的評價指標[7]。目前冀北地區主要的固沙造林樹種有白榆、華北落葉松、樟子松、楊樹等。針對6個主要造林樹種、不同林齡的12個類型的人工固沙林，通過對比不同林分近地表0～20 cm高度內輸沙率分層分布規律(表1)[8]，可以比較出不同造林樹種的固沙效果。

從表1可以看出，所有林分的輸沙都發生在近地面0～12 cm高度內，其中，64.7%～90.9%的輸沙集中發生在近地面4 cm高度內，明顯低于沙漠地區稀疏植被條件下的輸沙分布高度[9]。這說明通過營建人工固沙林，林內風速降低，使沙粒很少被搬運到較高的位置而懸浮，甚至完全不再有輸沙發生，從而起到了固沙作用。

表1 不同人工固沙林近地面20 cm輸沙率

但不同林分類型的固沙作用不同。7年和13年生的白榆林內未監測到輸沙發生，說明風蝕現象得到徹底控制。8年生華北落葉松和樟子松林雖然有輸沙，但隨著林齡增加，風蝕逐步得到控制。所有側柏、北京楊和小葉楊林分內均有輸沙發生，其中北京楊林和9年生小葉楊林輸沙率較高。從整體來看，不同樹種的固沙效果依次為白榆、樟子松、華北落葉松、側柏、小葉楊、新疆楊，且隨著林齡的增長，各個樹種的固沙效果會增強。

在冀北干旱沙地營建人工固沙林，樹種的選擇很重要。事實證明，楊樹人工固沙林隨著年齡的增長，其抗旱性差的問題會越發凸顯，在冀北干旱沙地水分承載力有限的情況下，很難繼續維持楊樹的正常生長，因此也就很難發揮林分的固沙保土作用。榆樹根系發達，且耐旱耐寒性較強，對土壤的要求不高，是北方干旱地區用于營造人工固沙林的主要樹種，也是一種能夠發揮良好防護功能的樹種。

5 存在的問題與建議

5.1植被恢復土地沙化是我國當前面臨的最為嚴重的生態問題之一，也是我國生態建設的重點和難點。自我國實施三北防護林工程以來，力圖通過人工造林的方式恢復沙化土地植被，從而達到防風固沙的目的，而營建人工固沙林也成為了減少沙化危害、遏制沙化蔓延的主要手段。近年來在冀北地區造林的出發點仍然是建立在“通過造林達到防風固沙的目的”這一立場。但是，隨著植被恢復學、治沙造林學等學科的發展，一些學者對沙化地區尤其是干旱半干旱地區大面積營造喬木林表示出不同的看法，對固沙林的作用也有所懷疑。問題集中在造林還是種草，純林還是混交林，密林還是疏林。比如，實踐證明，楊樹人工固沙林雖然也發揮了較好的防護作用，但當林齡達30年左右時，就會過早地衰退，因此楊樹并不適宜在條件惡劣、干旱缺水的零星沙地上廣泛應用，應該作為改造對象，通過逐步混交或更新的方式，替代現有的楊樹樹種，從而達到優化經營的目的。最近幾年，樟子松在造林中得到了大面積的應用，大面積、高密度的樟子松純林是否是沙區植被恢復的優良選擇，在未來是否存在潛在的生態隱患，也是一個值得長期跟蹤研究的課題。

5.2林牧矛盾冀北是土地沙化較為嚴重的地區，也是我國北方典型的農牧交錯區。在農牧交錯區，隨著“天然草原保護”和“京津風沙源治理”等多個重大生態工程的實施，生態環境得到明顯的好轉。然而，過度放牧行為對生態環境的消極影響始終存在。林地過度放牧造成的危害主要包括：牲畜啃食新植樹苗或林下實生幼苗，對林分的更新產生不利影響[10]；草地過度放牧導致植被衰退[11-13]、土壤退化[14]，尤其是在干旱半干旱的生態脆弱區，甚至會造成生態系統的崩潰。如何解決好林牧矛盾，關鍵在于3個方面：①提高牧民的生態環境意識；②正確看待放牧與生態環境的辯證關系，合理放牧；③正確處理治沙和治貧的問題，努力增加牧民的致富途徑。

5.3撫育管理中幼齡林是我國的重要后備森林資源。開展中幼齡林撫育，對鞏固造林綠化成果，提高林分質量和林地生產力，加快后備森林資源培育具有重要意義。近年來，在大力發展造林綠化的同時，中幼齡林的撫育問題也相應地引起了重視，部分地區取得了顯著成效。但是，從整體情況來看，由于缺乏有效的促進手段和措施，撫育管理大大滯后于工程建設，且呈現出積重難返的趨勢，已經成為影響林業生態工程建設成效的主要因素。要想加強林分的撫育管理，提高森林的經營質量，首要的問題還是要明確森林的培育目標。現有人工固沙林的喬木樹種多為用材樹種，造林模式也多為密度較大的純林。考慮到干旱沙地的立地條件等環境因素，這樣的林分其實并非是發揮最佳防護效益的生態林，反而非常適合培育集約經營的用材林。即便短期內發揮了它的防風固沙作用，但從長遠來看，終將會遇到林分更新和采伐利用的問題，這就產生了造林目的與經營目的不一致的矛盾。因此，應盡快明確固沙林的長遠經營目標，制定撫育經營管理措施，提高森林經營技術，改善森林的質量。