梁俊文

(山西省桑干河楊樹豐產(chǎn)林實驗局梁家油坊中心林場，山西 右玉 037200)

人工林是防護林體系中的重要組成，隨著人工林建造繁育時間的不斷增加，楊樹人工林逐漸出現(xiàn)退化問題，導致人工林的防護性能不斷下降。近年來國家對于生態(tài)修復問題的關注不斷增加，退化林的林分修復也變得愈加重要。因此在現(xiàn)階段加強對于楊樹人工林退化現(xiàn)狀與林分修復問題研究具有十分重要的現(xiàn)實意義，一方面能夠更加全面的了解楊樹人工林退化的基本情況及導致人工林退化的主要原因，另一方面能夠豐富關于人工林林分修復的相關理論研究。

1 楊樹人工林退化的基本情況

所謂退化林是指人工林木在生長過程中，林分結(jié)構發(fā)生變化，林分穩(wěn)定性受到影響而出現(xiàn)的生長發(fā)育緩慢的問題。而且在這種情況下，森林整體的防護功能也會受到破壞，逐漸降低，森林的系統(tǒng)性能也會逐漸下降，無法有效保護森林。這種情況的出現(xiàn)與多方面的因素有關，不同類型的退化也會呈現(xiàn)不同的特點[1]。目前國內(nèi)培育的楊樹人工林基本都處于森林培育的成熟階段，大部分的林木都已經(jīng)發(fā)育成熟，一些林木也逐漸進入老齡階段，陸續(xù)出現(xiàn)林木老化問題，比如一些樹木的生理性出現(xiàn)衰退，容易生病。由于林木都進入高齡階段，樹木粗壯，彼此之間的間隙不斷減少，密度升高，進而會影響到林木的生長及立地條件，從而導致林分衰敗問題的出現(xiàn)，人工林的整體防護性也會受到破壞[2]。

該課題研究的楊樹人工林項目位于黃土高原地區(qū)，林區(qū)的平均海拔約為1 300m。而且周邊分布有平原、丘陵、山地、盆地等不同的地形，呈現(xiàn)為典型的黃土、風沙和火山地貌。按照氣候特點劃分屬于溫帶大陸性氣候,一年四季存在較大的溫差，而且每天的日照差也比較大。降水主要集中于夏季，降雨量相對較少，全年相對干旱，而且日照充足。受氣候和地質(zhì)特點的影響，該地區(qū)容易出現(xiàn)風沙、干旱、霜凍、干熱風和冰雹等災害，植物林木的生長也會受到影響。底層土壤主要分布粟鈣土、風沙土和草甸土，土層相對深厚，但是質(zhì)地粗糙，土壤肥力差，所含有機質(zhì)的質(zhì)量較低。林區(qū)自然植被稀少,土壤受到嚴重的風蝕沙化破壞。在林區(qū)中分布的植被分為木本、草本兩類，其中木本植物主要為喬木和灌木，比如，小葉楊、油松、柳樹、白樺和樟子松等，草本植物包括各種蒿類、狼毒等。

在該課題研究的項目區(qū)內(nèi)，人工林的主要組成是楊樹，其種植時間約為上世紀60年代，已經(jīng)超過楊樹生長的成熟期，進入老化階段，許多林木都呈現(xiàn)出嚴重的機能衰退問題。而且最開始進行楊樹栽種時沒有合理考慮楊樹的生長空間，導致栽植密度較大，長大后的楊樹之間彼此擠壓，也不方便進行撫育管理。而且還造成根基立地條件差等問題，從而導致整個楊樹人工林呈現(xiàn)出明顯的林分衰敗跡象，人工林內(nèi)各種林木的生長都受到限制和影響，人工林的防護功能也不斷下降，不能正常發(fā)揮防護作用。

2 人工林退化的現(xiàn)狀及原因

楊樹人工林的成長發(fā)育與周邊環(huán)境和人工管理都有密切的聯(lián)系，這些都會影響到人工林的發(fā)育，也是導致人工林退化的主要原因，具體體現(xiàn)在以下幾方面。

2.1 楊樹人工林逐漸進入成熟期

目前國內(nèi)的楊樹人工林大部分都是栽種的小葉楊，栽種時間基本都是上世紀60年代。經(jīng)過半個世紀的生長，這些人工林中的楊樹基本都已經(jīng)進入老齡階段，楊樹的生長速度愈加緩慢，出現(xiàn)較大數(shù)量的枯死或瀕死的樹木，仍然存活的楊樹的生長態(tài)勢和抗逆性也不斷降低，容易出現(xiàn)病害，人工林整體的防護性能不斷降低[3]。

2.2 楊樹立地條件差

人工林的生長環(huán)境都相對惡劣，很多楊樹人工林都是培育在降水量少、立地條件差的地區(qū)，存在較為嚴重的水土流失問題，土壤中的水分和營養(yǎng)成分相對較少，無法獲得充足的養(yǎng)分和水分，這種惡劣的環(huán)境會阻礙林木的生長。而且這些地區(qū)的降雨量也相對較少，導致很多楊樹的生長速度相對較慢，容易出現(xiàn)林木退化問題[4]。雖然小葉楊的適應性較強，能夠在惡劣的環(huán)境中生長，但是生長速度緩慢，而且在生產(chǎn)過程中容易出現(xiàn)小老樹現(xiàn)象，影響人工林的整體質(zhì)量。

2.3 管理不到位，病蟲害嚴重

楊樹人工林普遍采用粗放經(jīng)營的模式管理，很多楊樹人工林在栽植成熟后，不能及時定期的進行修枝處理，楊樹的生長態(tài)勢不斷變差，人工林周邊的環(huán)境也愈加惡劣，影響到人工林楊樹的生長。而且楊樹人工林容易出現(xiàn)病蟲害，生長過程中會受到楊二尾舟蛾、天牛以及腐爛病等不同類型的病蟲害的破壞影響。比如楊樹被天牛幼蟲寄生后，自身吸收營養(yǎng)和水分的能力就會不斷下降，甚至會出現(xiàn)樹木死亡的情況[5]。

2.4 林木初值密度大，影響生長

楊樹人工林前期的種植培育階段初始的種植密度比較大，隨著楊樹的逐漸生長，人工林林分密度不斷變大，楊樹的生長空間和營養(yǎng)供給不能得到滿足，不僅會出現(xiàn)營養(yǎng)不良的情況，而且還容易引發(fā)其他類型的病蟲害或者自然災害，進而影響林木的保存率。一些楊樹人工林的林木在惡劣環(huán)境以及雜草灌木的影響下逐漸死亡，導致人工林不斷退化。

2.5 人工林水分不足

楊樹人工林的栽植區(qū)域自然環(huán)境相對較差，日常降水量相對偏低，氣候干旱，土壤水分和肥力都相對偏低。隨著林木的不斷生長，對于水分的需求也不斷增加，但是楊樹人工林需要的水分長時間得不到滿足，因此也會逐漸出現(xiàn)人工林退化的情況[6]。

3 楊樹人工林退化林分修復

從分析可知，當前楊樹人工林受到環(huán)境、管理等因素的影響，出現(xiàn)較為嚴重的退化問題，不利于人工林的防護作用的發(fā)揮，因此需要采取有效措施對楊樹人工林的退化進行林分修復。

3.1 林分修復基本原則

楊樹人工林的退化與自然環(huán)境有密切的聯(lián)系，人工林的修復也要遵守一定的原則，避免修復不合理影響人工林的生長發(fā)育。首先必須尊重自然，與自然生長規(guī)律相適應，采用科學合理的方案手段進行修復，在尊重楊樹人工林生長發(fā)育規(guī)律的前提下進行林分修復工作；其次是要因地制宜，不同地區(qū)的人工林和人工林退化的不同區(qū)域都存在較大的差異，不能盲目使用統(tǒng)一的方案，要結(jié)合人工林退化的特點制定相應的修復方案[7]，確保修復方案能夠真正解決當?shù)爻霈F(xiàn)的人工林退化問題，避免由于修復方案與退化情況不相符造成人工林的進一步破壞；同時要突出重點，針對林分退化程度不同選擇不同的方案，對于情況嚴重的區(qū)域要重點修復，避免出現(xiàn)退化加劇的情況，維持人工林的基本林分形態(tài)。另外要注意創(chuàng)新性原則，從多方面入手對退化的人工林進行修復，綜合使用各種新技術手段修復人工林，逐漸恢復人工林的防護功能。

3.2 林分修復的主要措施

3.2.1 在林下栽種新樹造林

在某些退化的人工林區(qū)內(nèi)，許多林木枯死，林木分布較少，在林分結(jié)構中存在一定的天窗區(qū)域，對于這種類型的退化，可以采用栽種新樹的方式進行修復。可以在這些區(qū)域間隔栽種鄉(xiāng)土樹種，比如常用的油松和樟子松等品種，利用這些樹木建造新的林區(qū)，修復整個人工林的林分結(jié)構。在栽種新樹之前需要先對土地進行整理，建造方形穴坑，邊長為40cm，穴坑深度為30cm[8]。栽種時需要確定合適的培植密度，一般情況下每公頃的栽種數(shù)量要保持在500株到1 600株，具體數(shù)量根據(jù)人工林的退化情況和周邊環(huán)境確定。如果使用的是針葉樹品種，樹苗高度要大于25cm，闊葉樹品種的樹苗年齡要不低于3 a，而且樹苗的地徑尺寸要大于0.5m。栽種過程中要將樹苗的包裝脫掉，并緊貼樹坑的南壁進行栽種，坑底鋪墊一定量的底肥，栽種完畢后填實樹坑并及時踏實，避免出現(xiàn)樹苗傾斜的情況。最后要制造一定的背陰環(huán)境，并及時澆水，填實后的樹坑表面也要鋪灑一定量的隔土肥，為新栽林木的生長發(fā)育提供充足的肥料，從而提高樹苗的成活率。

3.2.2 伐樁嫁接法修復林分

伐樁嫁接法是指將現(xiàn)有的樹木砍伐后進行嫁接，通過引入新樹苗的方法修復人工林。這種方法可以在林木分布相對均勻的區(qū)域使用，而且要求楊樹活力較強、密度適中。一般選擇在冬季或者春季采伐林木，采伐后要留下6cm左右的樹樁用于嫁接。伐樁嫁接使用的接穗必須滿足一定的條件，要求葉芽飽滿，枝條木質(zhì)化，而且不能有外部損傷或者病蟲害。常用的接穗品種是金黑楊，枝條一般選擇1a的生枝，成活率更高。在每年的清明節(jié)前后進行嫁接作業(yè)，將接穗插接到采伐后樹樁砧木上，插入位置要位于采伐斷面的木質(zhì)部和皮層之間，而且必須緊實接觸[9]。為了保證嫁接效果，一般需要進行封土保濕處理。同時要做好后期的除草、除萌以及病蟲害防治處理。伐樁嫁接法修復處理也要考慮修復嫁接的密度，這種方法的密度低于栽種法，每公頃一般嫁接400株左右。

3.2.3 豐富生物多樣性，保護人工林系統(tǒng)

楊樹人工林的修復和生長不是獨立的，與周邊的環(huán)境密切相關，以上措施能夠?qū)顦淙斯ち直旧磉M行修復，而通過豐富林地生物的多樣性，構建良好的生態(tài)環(huán)境才能長遠的對人工林進行修復保護。其中最關鍵的就是采用調(diào)控連載輪作的方式栽種不同種類的林木，按照林地中林木的分布特點合理設置春林和混交林的位置，從而豐富楊樹人工林地內(nèi)的物種類別。在人工林地撫育中，連載作業(yè)會導致地力下降，不利于植被的生長發(fā)育。因此在撫育楊樹營林時，應根據(jù)林木栽種開發(fā)的特點，設定合理的輪作周期，輪流安排楊樹和其他類別植物的栽種撫育，避免出現(xiàn)同種林木多帶連作的情況。這樣的輪作方式也有利于改善楊樹人工林中土壤活性，提升土壤酶活性，豐富土壤中微生物的數(shù)量和種類，從而降低楊樹生長過程中在根際部位累積的酚酸類物質(zhì)的含量。比如在林地撫育中將刺槐和楊樹進行混交栽種，能夠轉(zhuǎn)化土壤養(yǎng)分，提升林地肥力，豐富土壤中的生物種類。

除了以上三種措施之外，還可以對退化林進行補造修復，這種措施適用于出現(xiàn)生長衰退問題的人工林林分，補造修復的方法與林下栽種新樹造林相似，但是栽種密度要更低，每hm2保持在300株左右即可。

3.3 林分修復的輔助措施

人工林退化與環(huán)境有密切的聯(lián)系，受到多種因素的影響，因此對于人工林的修復也要從多方面入手，除了基礎的新樹栽種措施之外，還要注意環(huán)境的改造處理。首先要做好人工林區(qū)域的水土保持，盡量采用穴狀整地，減少對林區(qū)內(nèi)植被的破壞，坑穴的挖掘也要有一定的結(jié)構特點，達到合適的積水容積，用于存儲降水，提高人工林的水土保持能力，從而為林木生長創(chuàng)造良好的環(huán)境，維持林木的健康狀態(tài)。其次是改良土壤，采取科學細致的措施整理林地，通過翻地整地等措施將雜草翻耕到林地土壤中，結(jié)合地下的微生物作用，提高土壤肥力[10]，為林木的生長發(fā)育提供肥料，供應林木的健康發(fā)育。另外要集中對已經(jīng)枯死、病死的林木進行處理，尤其是病死的林木最好采用焚燒的方法進行處理，一方面能夠?qū)⒘帜局械牟∠x消滅，避免對其他健康林木造成影響，另一方面能夠?qū)⑵渥優(yōu)榉柿?，供給其他林木吸收。

4 結(jié)語

通過分析可知，楊樹人工林的退化與環(huán)境變化、人工管理等諸多因素有關，現(xiàn)在也逐漸出現(xiàn)不同類型的退化現(xiàn)象，導致人工林的防護功能不斷降低，嚴重影響到周邊的生態(tài)環(huán)境。要想有效修復人工林退化需要從新栽樹木、環(huán)境改造等多方面入手，緩解人工林退化問題，并逐漸修復人工林林分。未來隨著經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展，人們對于環(huán)境質(zhì)量的要求也會不斷提高，楊樹人工林將會發(fā)揮更加重要的作用，人工林的退化修復也會遇到更多更復雜的問題，這就需要進一步加強對于楊樹人工林退化修復的研究，制定更加合理的林分修復方案，進一步提升楊樹人工林的品質(zhì)，更好的發(fā)揮楊樹人工林的作用，創(chuàng)造更加舒適的生存環(huán)境。