防護林衰退機制及生態修復模式研究

張達林

摘要：隨著我國社會經濟的不斷發展，人們的生活水平也有了顯著提高，人們對生態環境也有了更多的關注，而林業是確保生態穩定重要因素，在調解水資源和氣候等方面都發揮了巨大的作用。防護林促進了森林生態系統的保護與修復，具有較強的目標防護功能和直接防護功能，不僅實現了生態資源的重建與恢復，還在防治水土流失，保護、改良與合理利用水土資源，改善生態環境等各方面都起到了極大作用。

關鍵詞：防護林;衰退機制;生態修復;研究

森林是陸地上面積和結構最復雜的生態系統，它的特殊功能完全決定了森林在保護生態安全、維護人類生存和發展的基礎條件中發揮著決定性和無可取締的作用，而防護林作為森林資源中最重要的組成環節，是通過人為方式實現通過一定的生物、生態以及工程的技術與方法，人為地改變和消除生態系統退化地主導因子或過程，調整、配置和優化系統內部及其與外界的物質、能量和信息流動過程及其時空秩序，使生態系統地結構、功能和生態學潛力盡快地恢復到正常的、或原有的乃至更高水平最直接有效的生態工程。因此。分析防護林衰退的根本原因，找到產生衰退的規律，是確保防護林發揮其功能、實現防護林健康經營的重要前提。

1 防護林衰退當前狀況

最近幾年以來，我國的防護林普遍出現了較為嚴重的衰退問題，集中表現在林木生長遲緩、林木病蟲害頻率高發、樹種根系受損比較嚴重，樹皮大面積脫落，很多中郁閉度林分因枯、腐、損、劣樹木過多，形成低質低效林分，例如，我國的東北、華北和西北地區的農田防護林保存總面積為223.3萬hm2，其中大約有40.02萬hm2是質量較低、林相較差，需進行改造或補植的林分，約占我國的東北、華北和西北地區的農田防護林保存總面積的18%，對其整體效能的有效發揮造成了極為嚴重的影響;北方地區在較早時期營造的楊樹防護林，由于爆發了大面積楊樹病蟲害，導致楊樹防護林中的樹木被啃食的只剩下樹木的枝干，形成了大量的不符合人們經營要求的低價林，這不僅影響了樹木的正常生長，還影響到生態環境的建設進程。在我國防沙治沙技術中，飛播造林固沙成為了重要環節，飛播造林具有速度快、投入低、成本小、范圍大等特點，使其面積也在逐漸擴大，但早先飛播的灌木固沙林已經出現了林木大面積死亡的現象，遼寧省章古臺地區相較于其他地區是較早引種樟子松的，固沙林發生了大面積的防護林衰退枯死現象，出現流行爆發趨勢，而在之后幾年中，其他一些地區也出現了同樣的情況，據相關調查發現，遼寧省3.83萬hm2的固沙林中有2.5萬hm2固沙林出現衰退問題，約占總比的65%，已經危害林分的生長，持續發展會毀掉一大部分的樟子松林，給我國東北、華北和西北地區防護林工作建設帶來嚴重損失。我國遼西地區的油松水土保持林形成大量的不符合人們經營要求的低價林面積已經占人工林總面積的50%以上。另外，我國一部分沿海防護林衰退問題也日益嚴重，如黑松是日照沿海防護林的主要樹種，由于在每年四月和六月會出現數量較多的松稍螟，導致80%的黑松生長遲緩，嚴重危害到林木的生長質量和水平，甚至有一些林木瀕臨死亡，造成防護效能直線下降;我國沿海木麻黃防護林具有防風固沙、調節小氣候、改善土壤生態以及增加木材、薪材資源等方面的作用，但在木麻黃防護林中也存在林分缺少、林木生長遲緩、更新較難、病蟲害等嚴重問題。目前，我國防護林體系建設持續加快，防護林在數量和規模上都有所增加，隨著氣候條件逐漸嚴酷，防護林衰退問題與日俱增，呈現出擴大趨勢。但截止目前，我國在林木和林分衰退方面仍沒有形成較為統一的量化標準，防護林衰退程度和衰退面積等方面仍需進行深入探索[1]。

2 防護林衰退主要原因

首先，防護林林分結構缺乏合理性。林分結構對防護林內部環境和生物因子都有著一定的影響，對生態系統服務功能作用的發揮具有決定性。防護林林分結構缺乏合理性會造成樹體生長緩慢、生物缺少多樣性，病蟲害爆發等問題，如，在一定范圍內如果只營造單一樹種的防護林，由于防護林被生態系統的結構過于簡單，會導致生態功能下降，林分也不能很好地維持生產力。其次，防護林經營管理有待完善。“三分造林、七分管護”是防護林經營的關鍵，造林后如果不進行撫育貴撫育手段太過粗放，管護不利力，就會造成幼樹生長差或容易出現病蟲害，形成嚴重的衰退林分，在防護林營造過程中，如果經營管理措施不到位，就會出現防護林衰退問題。最后，人為干擾已經成為了嚴重影響生態系統穩定性的主要因素，人為干擾形式主要有采伐、開墾等。人為干擾不僅能夠改變物理環境，還能改變物種組成，對生態系統的穩定性帶來了巨大威脅，不合理的土地使用活動是造成防護林衰退的重要因素，隨著近幾年人為干擾頻次和強度的不斷加大，使防護林內部生態系統結構受到了嚴重破壞，其防護效益得不到有效發揮[2]。

3 防護林生態修復模式

根據防護林衰退的特征和衰退原因，立足于生態自然環境、當地社會經濟發展特點以及對防護林生態修復的需求，本文總結出以下幾種修復模式：（1）封禁治理防護林生態修復模式，為有效解決因為過度的人為干擾造成防護林衰退嚴重的區域，可以采取林木封禁保育的技術手段，使生態系統在收到一定程度的破壞后呈現出的自我修復能力被完全發揮出來。對防護林區域進行管理時，應對人畜進行限制，不得隨意進入，嚴禁個人亂砍濫發，利用防護林區域具有繁殖能力較強的植物，達到防護林修復、加強生態環境保護的最終目的[3]。（2）不斷優化與更新防護林生態修復模式。針對防護林低質低效當前的狀況及成因，應對防護效能較弱的疏林地進行人工補植，對林木生長明顯衰退，林木枯立腐朽，枯損量很大，甚至超過生長量，林分材積連年生長量出現負值Ⅶ齡級以上的過熟林采用采伐更新措施，對過熟林進行及時的采伐更新，不僅能夠提升土地的利用率，實現資源最佳配置，還加速了防護林樹木品種的更新，使防護效能趨于穩定，促進了防護林體系的穩定發展。此外，還應積極引入外來優良樹種，制定具有針對性的防治病蟲害等相關撫育手段，以喬木為主，灌木填補林下空間，地面栽花種草的種植模式，垂直面上呈現喬、灌、草空間互補、重疊的效果，形成三者相結合的立體結構。（3）生態經濟防護林生態修復模式。在林木下合理配置具有良好經濟效益的動植物，構建一套完善的經濟生態并行的經營模式，并結合防護林區域內的樹種和種植條件，實施立體開發防護林，進而不斷提升土地利用率、土地產出率以及物質轉化的百分率和效率。在防護林體系建設過程中，對其進行科學管理、防治防護林衰退對我國糧食安全和生態安全都發揮了積極作用[4]。

4 未來研究趨勢

對防護林衰退問題進行研究時，可以從以下幾方面入手：（1）對經營基礎理論進行研究，我國防護林經營理論經常是圍繞健康這一層面展開相關研究的，對防護林衰退問題缺乏有效指導，基于此，在今后防護林經營中，必須轉變經營理念，由以往單一的林學觀念逐漸轉變為研究生物體與其周圍環境的生態學、森林健康學以及研究社會事實的社會學相互交叉來開展相關研究，結合防護林自身特點，形成新的經營理論。（2）加強研究防護林衰退形成的全過程，對影響防護林衰退因素進行分析，進而確定各種樹種在衰退中致命的衰退因素有哪些。并制定出有效的應對措施。尤其對由于全球氣候變化二引起的衰退現象進行重點研究。（3）提高對防護林衰退早期診斷、評價的探究力度，積極構建一套完善的早期診斷技術體制，對不同導致防護林衰退因子對生態系統影響和衰退程度進行全方位評價，建立良好的評價機制。（4）開展宏觀布局與防護林衰退機制的研究。利用遙感技術、地理信息系統和全球定位系統的空間優勢，通過空間技術、傳感器技術、衛星定位與導航技術和計算機技術、通訊技術相結合，多學科高度集成的對空間信息進行采集、處理、管理、分析、表達、傳播和應用，構建與地面調查有機結合的技術體制，對造林區域開展適宜性區域分級劃分，結合造林區適宜性程度和實際立地條件，選擇具有較強適應性的造林樹種進行栽植，并采用科學的造林方式，形成有效的防治防護林衰退機制和造林技術，根據造林地的實際情況做到科學調控、合理經營，形成行之有效的經營理論與技術。（5）加快制定以濫牧、濫伐、濫墾為主的人為和自然干擾的應對策略，針對出現過度人為干擾的防護林，應降低其干擾，利用自然途徑或人為輔助方法使已經出現衰退現象的防護林得到修復。同時，對全球氣候變化和預測進行深入研究，提出有效的應對氣候變化的策略，需要注意的是，方案的制定要結合實際，具有系統性、針對性和可操作性，形成一個完整體系[5]。

5 結語

對防護林建設工程進行科學管理，在有效預防和治理防護林衰退對保護生態安全發揮了積極的促進作用。面對防護林衰退形勢日趨嚴重的問題，相關部門應加強分析與研究防護林衰退的成因和衰退機制，針對防護林衰退特點，堅持根據各地的具體情況，制定適宜的辦法的原則選擇相應的修復手段，并做到持續更新。通過落實實施防護林修復相關技術，構建一個防護效能相對穩定的生態體系。

參考文獻

[1] 崔琳，張玉柱，王力剛，等.東北地區防護林衰退機制及生態修復模式探討[J].防護林科技，2019，365（12）：86-89.

[2] 姜鳳岐，曾德慧，于占源.防護林衰退原因的恢復生態學辨析[J].中國首屆沙產業高峰論壇暨新成果推廣交流會，2019，345（65）：444-450.

[3] 方發之，陳彧.防護林生態恢復模式研究[J].森林保育經營學術論壇論文集，2018，445（11）：336-369.

[4] 宋立寧，朱教君，閆巧玲.防護林衰退研究進展[J].生態學雜志，2018，778（85）：18-60.

[5] 姜鳳岐，曾德慧，于占源.從恢復生態學視角透析防護林衰退及其防治對策：以章古臺地區樟子松林為例[J].應用生態學報，2018，178（14）：14-19.