山丹縣退化防護林分布特征及土壤狀況分析

陳橙

摘要：山丹縣防護林建設對縣域發展做出積極貢獻，但是受到多種因素影響，近年來防護林出現大面積退化。為此，以山丹縣2022年森林資源和國土資源調查結果作為依據，對縣域內退化防護林進行全面調查，統計退化面積、林種類型、退化程度、分布特征等。調查結果表明，全縣退化防護林面積達到4384.77 hm²，其中農田牧場防護林占80.59%，防風固沙林占19.41%；輕度退化8.28%，中度退化63.55%，重度退化28.17%；重度退化林地土壤有機質含量和養分指標含量顯著低于中度和輕度退化林地（P＜0.05），極顯著低于未退化林地（P＜0.01）。綜合來看，山丹縣退化防護林以中度退化為主，多為農田牧場灌木防護林，在且退化程度越高，土壤狀況越差，應結合調查結果及時開展精準修復。

關鍵詞：退化防護林；分布特征；土壤狀況；分析

Analysis on distribution characteristics of degraded shelterbelts in Shandan County

Chencheng

Shandan county mechanical forest farm，Zhangye City， Gansu Province?? 734000

Abstract：Shelterbelt construction in Shandan County has made positive contribution to county development， but affected by many factors， the shelterbelt has been degraded in a large area in recent years. Based on the survey results of forest resources and land resources in Shandan County in 2022， a comprehensive survey was carried out on the degraded protection forest in the county， and the degraded area， forest type， degradation degree and distribution characteristics were counted.The survey results showed that the area of degraded shelterbelts in the county reached 4384.77 hm2， of which farmland and pasture shelterbelts accounted for 80.59% and windbreak and sand-fixing forests accounted for 19.41%. Mild degradation 8.28%， moderate degradation 63.55%， severe degradation 28.17%; The soil organic matter content and nutrient index content of severely degraded forest land were significantly lower than those of moderately and mildly degraded forest land （P < 0.05）， and significantly lower than those of non-degraded forest land （P < 0.01）.In summary， the degraded shelterbelts in Shandan County are mainly moderately degraded， mostly farmland and pasture shrub shelterbelts. The higher the degree of degradation， the worse the soil condition， and timely and accurate restoration should be carried out based on the investigation results.

Key words：Degraded Protection forest; Distribution characteristics; Soil condition; Analysis

防護林是森林生態系統重要組成部分，不僅能夠改善人居環境，同時能夠阻擋颶風，防止沙塵暴，并且有效控制土壤侵蝕、防止大氣污染、減少水資源流失^[1、2]。山丹縣自1978年被列入“三北”防護林體系重點縣后，長期以來高度重視防護林建設工作，在縣委縣政府和全縣人民共同努力下，山丹縣將防沙治沙作為建設防護林重點，以保護現有植被為前提，堅持因地制宜、治理與保護并行原則，為防護林營造提供堅實基礎，并取得顯著成就，在維護縣域生態環境安全中發揮重要作用。但是，隨著時間推移，部分防護林陸續進入過熟期和衰敗期，加之當初防護林營造時存在林分結構單一情況，并且受到人為因素、環境因素影響，造成防護林效能下降，出現嚴重退化表現^[3]。針對退化防護林修復工作，前提需要了解退化面積、退化程度、分布特征以及典型退化林地土壤情況，旨在為退化防護林修復提供一定依據。

1 試驗地概況

山丹縣位于河西走廊中段，地處東經100°41′至101°42′，北緯37°50′至39°03′（高原高寒地帶），全境屬大陸性高原高寒半濕潤氣候，四季不分明，夏季受印度洋暖濕氣流影響，氣候溫涼，雨量集中。冬季則受西伯利亞冷氣團影響，嚴寒干燥，降水稀少。晝夜溫差大，年平均氣溫1℃，無霜期110天左右，有效積溫（≥0℃）海拔2500m積溫1834℃，2550m積溫1752℃。改革開放以來，山丹縣累計完成退耕還林2.83萬hm²，營造防護林面積1.01萬hm²，經濟林0.15萬hm²，全縣森林覆蓋率顯著增加^[4]。

2 研究方法

2.1調查方法

總體技術路線以山丹縣2022年森林和國土資源調查數據作為基礎，采用高分辨衛星遙感數據，對退化防護林圖斑進行初步篩選，對于退化防護林初步篩選圖斑，組織相關人員開展逐塊外業實地調查，確定和核實退化圖斑，并對退化范圍進行區域劃分^[5]。區劃體系按照“縣-鄉（鎮）-村-林班-小班”執行，同時在小班調查中，對林分因子（林齡、郁閉度、優勢樹種、樹高、胸徑等）、管理因子（林種、森林類別、土地權屬等）、退化因子（包括林木比例、疏透度、覆蓋度、郁閉度等）進行調查。其中，郁閉度等級劃分標準為：（1）低級：0.20～0.39；（2）中級：0.40～0.69；（3）高級：＞0.70；覆蓋度等級劃分標準：（1）疏：30～49%；（2）中：50～69%；（3）密：＞70%^[6、7]。在經過初步篩選、判讀、實地核查后，將數據準確填寫到調查表中，形成退化防護林數據庫，最把那個進行匯總。

2.2 退化程度劃分及土壤養分測定

對退化防護林面積進行量算，將原小班面積作為小班面積量算標準。對于原參照物發生空間變化的小班，則采用GIS軟件對其小班面積進行計算；通過數據分析，總結退化防護林林種類型、退化程度、分布特征，其中退化程度分為^[8、9]：（1）輕度退化：枯死木、瀕死木比例占單位面積株數比例＜10%，防護功能已經出現下降；（2）中度退化：枯死木、瀕死木比例占單位面積株數比例11～40%，防護功能明顯下降；（4）重度退化：枯死木、瀕死木比例占單位面積株數比例＞40%，防護功能嚴重下降。此外，為進一步說明不同退化程度防護林土壤狀況，取大馬營鎮不同退化程度沙棘防護林土壤，測定地表有機質含量和土壤養分含量，并進行對比。

2.3 數據處理

數據整理采用Excel表格，采用SPSS25.0軟件進行單因素方差分析，多重比較采用新復極差法（Duncan's），結果采用（）形式表示，P＜0.05時說明組間對比存在顯著差異，P＜0.01時表示組間對比存在極顯著差異。

3結果與分析

3.1 退化防護林面積

全縣退化防護林總面積達到4384.77 hm²，占營造防護林面積的43.41%。經過調查證實，退化原因全部是因為立地條件差，詳見表1。

從表1中數據可以看出，如果按照地類劃分，退化防護林以灌木林地為主，占總退化面積的85%；從權屬情況看，退化防護林中集體所有防護林退化面積達到3483.37 hm²，，占總退化面積的79.44%；從林種情況看，防護固沙林退化面積占比19.41%，農田牧場防護林退化面積占比高達80.59%；從退化程度上看，輕度退化僅占8.28%，重度退化占28.17%，中度退化達到63.55。由此可見，山丹縣退化防護林以集體所有農田牧場灌木林地為主，且半數以上為中度退化。

3.2 優勢樹種退化面積

優勢樹種退化面積見表2。

由表2可知，山丹縣退化防護林優勢樹種以沙棘為主，退化面積占比高達67.64%。其次是檸條，所占比例為13.81%，山杏退化面積位居第三位，占總退化防護林面積的9.21%。排名三位分別是楊類、怪柳和闊葉混，所占比例分別為4.77%、3.55%、1.02%。從上述調查結果中可以看出，山丹縣退化防護林以灌木林為主，沙棘林和檸條林退化總面積達到81.45%%。喬木林以楊類、山杏為主，深入調查發現，退化喬木防護林多為近熟林、成熟林、過熟林。

3.3 退化防護林分布

山丹縣退化防護林分布情況見表3。

從表3中可以看出，山丹縣各鄉鎮退化防護林主要分布在陳戶鎮、大馬營鎮、霍城鎮、李橋鄉，上述4個鄉鎮總退化面積達到85.11%。實地調查結果發現，4個鄉鎮退化防護林以灌木林為主，主要包括沙棘林和檸條林，均未退耕還林地，結合實際情況認為，缺乏撫育管理、干旱環境、立地條件差是導致灌木防護林林分質量下降的主要原因。

3.4 退化林地土壤狀況

因沙棘防護林退化面積最大（2965.79 hm²，67.64%），因此在調查退化林土壤狀況時，選取大馬營鎮沙棘防護林作為主要測定對象，根據防護林退化程度劃分標準，取4塊樣地，分別為未退化林地、輕度退化林地、中度退化林地和重度退化林地，測定結果如表4所示。

由表4中數據可看出，與未退化林地相比，輕度退化、中度退化以及重度退化林地地表土壤有機質含量、土壤養分（堿解氮、速效鉀、有效磷）含量均顯著下降（P＜0.05），其中均以重度退化林地最低，其上述指標極顯著低于未退化林地（P＜0.01），顯著低于輕中度退化林地（P＜0.05）。

4 結論與討論

山丹縣荒漠化情況嚴峻，主要以山地、荒地及草地等形式出現^[10]。從上述調查中可以看出，防護林退化占營造防護林面積的43.41%，且以灌木林退化最為嚴重，多為中度退化。為解決退化防護林問題，山丹縣政府和林業主管部門結合當地實際情況，以科學保護防護林為目標，集成多種技術，人員高效種植技術、林業關鍵技術、護林改造技術、護林維護技術等，建立起以退化防護林為主的森林恢復工程，重點針對縣域內退化防護林進行改造，基本上實現森林資源可持續利用^[11]。從實際情況看，雖然森林恢復工程取得一定成效，且防護林退化程度得到一定改善，但是仍未達到根本治理效果。通過深入分析認為，山丹縣防護林退化主要原因包括：其一，受氣候、地理條件等因素影響，山丹縣土壤貧瘠、降雨量少，導致防護林退化嚴重。其二，山丹縣防護林多為上世紀70年代開始營造，很多防護林已經進入到近熟期和成熟期，甚至過熟期，防護功能嚴重下降^[12]。其三，本縣灌木林退化最為嚴重，主要原因在于缺乏撫育管理，植被不良生長、衰亡現象嚴重，導致防護林生態功能降低。防護林退化不僅會導致森林系統結構、功能以及生態多樣性發生顯著變化，也會影響防護林形態、生產力和防護功能^[13]。為此，結合防護林退化原因，建議除了從根本上加強森林保護外，也應及時掌握各類防護林狀況，建立中長期維護更新規劃和電子監控系統，不斷強化防護林管理，通過實行限制放牧、創新育苗方式、加大人工灌溉力度、及時添加肥料等措施，最大程度改善土壤狀況，增加植被密度和活力，防止防護林退化規模進一步擴大。

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