新疆荒漠灌木林合理蓋度和保護(hù)方式的探討

陸 繽，何鐵祥

(1.青海省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院，西寧810008； 2.國家林業(yè)局西北林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計院，西安710048)

新疆荒漠灌木林合理蓋度和保護(hù)方式的探討

陸 繽1，何鐵祥2

(1.青海省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院，西寧810008； 2.國家林業(yè)局西北林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計院，西安710048)

灌木林是新疆重要的綠色寶庫和荒漠生態(tài)系統(tǒng)的主體，對維護(hù)新疆區(qū)域生態(tài)環(huán)境具有不可替代的作用?？偨Y(jié)了本世紀(jì)以來新疆灌木林面積的演變及其原因，對荒漠灌木林覆蓋度結(jié)構(gòu)和面積動態(tài)平衡進(jìn)行了分析，提出了正確認(rèn)識荒漠灌木林蓋度標(biāo)準(zhǔn)和進(jìn)一步加強(qiáng)荒漠灌木林保護(hù)的對策建議。

荒漠灌木林；覆蓋度；合理；新疆

引言

新疆位于亞歐大陸腹地，遠(yuǎn)離海洋，處于歐亞森林亞區(qū)、歐亞草原亞區(qū)、中亞荒漠亞區(qū)、亞洲中部荒漠亞區(qū)和中國喜馬拉雅植物亞區(qū)的植物地理交匯區(qū)，年均降水量158.1 mm，是世界干旱中心之一。全疆國土面積主體上可分為亞干旱區(qū)、干旱區(qū)和極干旱區(qū)三個區(qū)域，干旱區(qū)和極干旱區(qū)的面積占全疆國土總面積的83.6%，其中極干旱區(qū)占到29.9%[1]。

干旱荒漠區(qū)的氣候環(huán)境極其嚴(yán)苛，稀疏低矮的灌木林是這一地區(qū)的主體植被。根據(jù)第八次全國森林資源連續(xù)清查成果，新疆林地面積1099.71萬hm2，其中有林地236.15萬hm2、疏林地34.02萬hm2、灌木林地466.17萬hm2、宜林地321.19萬hm2。森林面積中，國家特別規(guī)定的灌木林462.10萬hm2，占66.2%；宜林地中，灌木覆蓋度10%～29%的土地面積147.14萬hm2，占45.8%[2]，灌木林主要分布在荒漠地區(qū)。因此，從新疆荒漠灌木林的生態(tài)作用入手，總結(jié)本世紀(jì)以來新疆灌木林演變及其原因，分析荒漠灌木林覆蓋度結(jié)構(gòu)和面積動態(tài)平衡的機(jī)理，正確認(rèn)識新疆灌木林合理蓋度，對科學(xué)保護(hù)荒漠灌木林具有重要的現(xiàn)實意義。

1 新疆荒漠灌木林資源及分布

全疆灌木林地主要為天然起源的國家特別規(guī)定灌木林地，面積460.55萬hm2。天然灌木林地以檉柳面積最大，為107.05萬hm2，其次為梭梭，面積為 93.82萬hm2。從地域分布來看，分布在平原地區(qū)的面積360.72萬hm2，占77.37%；分布在山區(qū)的面積105.45萬hm2，占22.63%。平原地區(qū)荒漠灌木林集中分布在塔克拉瑪干沙漠和古爾班通古特沙漠及其邊沿，面積分別為182.14萬hm2和178.58萬hm2。荒漠灌木林占比最大的塔克拉瑪干沙漠及其邊沿地區(qū)，正好是森林資源稀缺、森林覆蓋率低于全疆平均水平的地區(qū)，以阿克蘇、喀什、和田為代表的塔克拉瑪干沙漠及其邊沿地區(qū)森林覆蓋率均在3%以下[3]?；哪嗄玖謱@一地區(qū)的自然生態(tài)環(huán)境起著基礎(chǔ)支撐作用。

2 新疆荒漠灌木林的作用

荒漠地區(qū)環(huán)境變遷的歷史表明，荒漠灌木林是維持該區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)平衡的主要組成部分，分布在沙漠周圍的荒漠植被是防止風(fēng)沙襲擊農(nóng)牧業(yè)的屏障，灌木林的存在，改善了荒漠區(qū)氣候和土地條件，促進(jìn)了草本植物的生長。

2.1 奠定了新疆整體生態(tài)環(huán)境改善的基礎(chǔ)

隨著荒漠灌木林的持續(xù)增長，新疆整體生態(tài)環(huán)境得到了明顯改善。根據(jù)新疆環(huán)境監(jiān)測總站劉蕾[4]對新疆2001―2005 年新疆植被覆蓋動態(tài)變化的研究，5年間全疆植被覆蓋上升區(qū)面積共33.22萬km2,占全疆面積的19.9%。根據(jù)新疆氣象中心的相關(guān)結(jié)論，2001—2013年平均降水量比1961—1970年增加36.1 mm，增幅25.2%，近10年與20世紀(jì)60年代相比，極端干旱區(qū)比例由原來的44.8%減少到37.7%，減幅17.7%[1]。

2.2 具有多種生態(tài)防護(hù)功能

新疆大學(xué)倪萍等[5]以塔里木河流域為對象，針對荒漠植被的特點(diǎn)及恢復(fù)問題的研究結(jié)果表明，荒漠植被高度在30 cm以上的群落，對微環(huán)境調(diào)控作用明顯，有植株高度達(dá)4～5 m的梭梭分布的荒漠區(qū)風(fēng)速降低30.1%, 夏季溫度降低0.81%, 相對濕度提高2.5%, 土壤含水量增加1.8%；徐文鐸[6]等研究表明，在灌木固沙林的林內(nèi)及林緣附近產(chǎn)生了良好的小氣候效應(yīng)，林內(nèi)風(fēng)速比無林地降低69.0%～76.2%，空氣濕度增加3.3%～13.1%,水面蒸發(fā)量降低54.8%～60.4%，土壤表面蒸發(fā)量降低35.2%。許多學(xué)者在實驗室或野外進(jìn)行的含沙量沿垂線分布研究也表明，氣流搬運(yùn)的沙量絕大部分(90%以上) 是在地表30 cm的高度內(nèi)通過，其中又特別集中分布于10 cm的氣流層內(nèi)(約占80%)。根據(jù)風(fēng)沙流這一特征，灌木林能有效地防止風(fēng)沙流移動，減少輸沙率，起到良好的防沙固沙作用，同時灌木強(qiáng)大的根系和密集低矮的枝條能夠明顯地提高林地土壤的抗沖蝕能力。

2.3 不可忽視的生態(tài)價值

荒漠灌木林以其許多獨(dú)特的生物、生態(tài)學(xué)特性和重要的生態(tài)、社會經(jīng)濟(jì)作用引起了人們的重視。楊麗文等[7]以在南疆平原地區(qū)占據(jù)著重要地位的檉柳為對象，研究了荒漠灌木林的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值，其結(jié)果表明，和田河流域檉柳灌木林的直接經(jīng)濟(jì)價值為(21.08～25.12)億元；間接生態(tài)服務(wù)價值為(2949.53～2949.66)億元/a，其中調(diào)節(jié)氣候的價值2 944.27億元,污染物的降解價值2.03億元,增加生物多樣性的價值1.26億元,土壤的形成與保護(hù)價值億元。在這一特殊區(qū)域，其間接生態(tài)服務(wù)價值約為直接經(jīng)濟(jì)價值的127倍。

3 本世紀(jì)新疆荒漠灌木林面積演變及其原因

2001—2011年間，新疆灌木林總面積從308.74萬hm2增加到466.17萬hm2，增幅達(dá)51%，其中99%以上的灌木林屬于國家特別規(guī)定的灌木林[2]。灌木林的恢復(fù)性增長是新疆生態(tài)環(huán)境持續(xù)改善的重要標(biāo)志之一。

3.1 生態(tài)保護(hù)政策落地，灌木林快速增長

2001—2006年是本世紀(jì)新疆灌木林快速增長的重要時期，面積從308.74萬hm2增加到462.78萬hm2[2]，其原因主要得益于國家支持生態(tài)保護(hù)的政策落地。

上個世紀(jì)，各地普遍存在對天然荒漠灌木林認(rèn)識不到位的問題，多數(shù)農(nóng)牧民甚至領(lǐng)導(dǎo)干部認(rèn)為“灌木不是林”，對天然荒漠灌木林無計劃的開墾、樵采、濫挖甘草和肉從蓉等沙生植被的現(xiàn)象非常突出[8]，對沙漠、沙地周圍的天然植被造成嚴(yán)重破壞。2001年新疆被納入中央森林生態(tài)效益補(bǔ)償試點(diǎn)單位，為該區(qū)域通過森林生態(tài)效益補(bǔ)償嚴(yán)格保護(hù)灌木林地和灌叢地，促進(jìn)蓋度增加提供了契機(jī)。2003年《國家森林資源連續(xù)清查主要技術(shù)規(guī)定》將灌木林地細(xì)化為國家特別規(guī)定的灌木林地和一般灌木林地，其中國家特別規(guī)定的灌木林地計入森林覆蓋率，進(jìn)一步增強(qiáng)了新疆保護(hù)和發(fā)展灌木林的信心和決心。2004年中央森林生態(tài)效益補(bǔ)償制度全面實施，新疆依據(jù)區(qū)劃條件劃定國家級公益林666.68萬hm2，其中灌木林地和灌叢地406.67萬hm2。

中央森林生態(tài)效益補(bǔ)償制度的全面實施，使得新疆各地特別是平原區(qū)基層管護(hù)機(jī)構(gòu)、管護(hù)經(jīng)費(fèi)、管護(hù)人員得到落實，激發(fā)了各級保護(hù)管理熱情，大幅度改善了保護(hù)管理荒漠灌木林的基礎(chǔ)條件，荒漠灌木林面積持續(xù)得到恢復(fù)增長。

3.2 水分“脅迫”作用顯現(xiàn)，灌木林增速回落

2006—2011年，新疆灌木林增長速度回落，增加面積為3.39萬hm2[2]。這主要與新疆荒漠生態(tài)系統(tǒng)維持生物量的能力相關(guān)。灌木林經(jīng)過5年的保護(hù)性增長，灌木林面積與降水之間逐步達(dá)到平衡狀態(tài)。盡管新疆年平均降雨量呈緩慢增加趨勢，但并未改變該地區(qū)干旱氣候的格局[1]，維持更多覆蓋度在30%以上的灌木林需要付出的代價加大。但降雨的緩慢增加對擴(kuò)大荒漠區(qū)的植被覆蓋起到了較好促進(jìn)作用，有稀疏灌木分布的范圍迅速擴(kuò)展，其中灌木覆蓋度10%～29%的面積達(dá)到了147.14萬hm2[2]。

3.3 荒漠灌木林面積是一個動態(tài)平衡過程

荒漠以灌木為主體的生態(tài)系統(tǒng)實際上也是一個動態(tài)平衡的過程，這一過程中，有的區(qū)域灌木蓋度增加、也有的區(qū)域蓋度下降，并隨著降雨量有所增加達(dá)到灌木林標(biāo)準(zhǔn)的面積緩慢增長。2006—2011年間新疆干旱區(qū)因自然生長、灌木覆蓋度提高達(dá)到30%以上的面積有30.56萬hm2，但灌木覆蓋度下降的面積有25.49萬hm2，最終保持緩慢增長趨勢[2]。其原因主要是水分脅迫，新疆的農(nóng)業(yè)是綠洲農(nóng)業(yè)，也是灌溉農(nóng)業(yè)，其灌溉用水量占到總用水量的94%以上，本世紀(jì)以來加強(qiáng)對荒漠灌木植被的保護(hù)曾使得覆蓋度普遍增加，但受生態(tài)用水限制，其能夠維持灌木林的總量最終達(dá)到一個與水量平衡的過程。

4 對新疆荒漠灌木林合理覆蓋度標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)識

4.1 荒漠灌木林以低蓋度為主

隨著新疆降水量的緩慢增加，荒漠灌木蓋度有增加趨勢，但仍以低覆蓋度為主體。1996年，全疆覆蓋度30% 以上的灌木林88.41萬hm2，其中30%～40%的占78.1%；2011年灌木林面積增加到466.17萬hm2，30%～40%的比例下降到了61.7%[3]。

4.2 荒漠灌木林合理覆蓋度標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)保持合理水平

對荒漠化地區(qū)而言，植被的生存是決定這一地區(qū)生態(tài)狀況的關(guān)鍵，密度是次要的，這一地區(qū)植被的恢復(fù)，應(yīng)以生態(tài)現(xiàn)狀為基準(zhǔn)，以不降低植被最低生態(tài)效應(yīng)為原則來維持其最低生態(tài)用水量[9]。在荒漠化地區(qū)，植被的生長起到的防風(fēng)固沙、保持水土作用不僅僅取決于地上部分，植株根系的纏繞、固結(jié)作用能很好的固沙固土，而植物在水分脅迫下根冠比增大的特性可使其耗水量較少，同時又起到固沙固土作用。新疆荒漠地區(qū)生態(tài)保護(hù)建設(shè)受到水分的嚴(yán)重制約，因此應(yīng)當(dāng)利用植物的這一特性來確定灌木林合適密度，改善生態(tài)環(huán)境。

在確定灌木林覆蓋度標(biāo)準(zhǔn)時，要充分考慮荒漠灌木林在整個生態(tài)系統(tǒng)中的應(yīng)有存在形式，充分考慮荒漠灌木林以30%～40%為存在主體這一基本實際。中國林科院組織28家單位完成的“低密度防沙治沙的原理與技術(shù)項目”，其結(jié)論是：在年降雨量400 mm以下的半干旱區(qū)(200～400 mm)和干旱區(qū)(<200 mm)，灌木林地覆蓋度僅能維持30%左右，甚至更低[10]。這一研究結(jié)論應(yīng)該成為解決荒漠地區(qū)生態(tài)保護(hù)和建設(shè)的重要理論支持。

5 保護(hù)建議

5.1 按區(qū)域劃分灌木林保護(hù)地

針對荒漠灌木林疏密交錯、間歇分布的特點(diǎn)，合理分析不同區(qū)域灌木林對綠洲的影響，對影響較大的區(qū)域，改變目前以0.067 hm2為單元區(qū)劃、灌木林與沙荒地小班交錯的方式，將一定范圍區(qū)域全部區(qū)劃為灌木林保護(hù)地，對于幾大流域，實行綜合整治, 通過制定和落實保護(hù)措施、合理調(diào)配水資源維護(hù)全流域的生態(tài)平衡。

5.2 實行統(tǒng)籌保護(hù)

新疆干旱半干旱區(qū)存在大量有稀疏灌木分布的土地，這些土地造林困難，但在荒漠生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的平衡調(diào)節(jié)作用，是保持沙漠以固定、半固定沙丘形式存在的重要基礎(chǔ)[11]，同時也是維持灌木林面積穩(wěn)定的基礎(chǔ)。新疆兵團(tuán)150團(tuán)對保護(hù)和未保護(hù)的荒漠區(qū)對比試驗表明，保護(hù)區(qū)有活梭梭、枇杷柴、假木賊30株, 平均株高47.2 cm , 根徑l.96 cm, 蓋度8.0%；保護(hù)區(qū)比非保護(hù)區(qū)風(fēng)速減少20.4%，蒸發(fā)減少10%～15%，氣溫降低0.1～0.2 ℃，相對濕度提高2%～2.5%,絕對濕度提高1～2 mb(毫巴)[12]。因此，在保護(hù)灌木林的同時，應(yīng)將稀疏分布灌木植被的土地統(tǒng)籌考慮。

5.3 維護(hù)公益林管護(hù)體系的穩(wěn)定性

依托現(xiàn)有公益林管護(hù)體系，進(jìn)一步完善森林生態(tài)效益補(bǔ)償制度，加強(qiáng)對國家級公益林的保護(hù)、經(jīng)營和管理。結(jié)合天然林保護(hù)工程和防沙治沙工程，對荒漠綠洲前沿農(nóng)牧交錯地帶、河流湖泊周圍、綠洲外圍采取恢復(fù)性保護(hù)措施。重視天然灌木植被恢復(fù)，選擇對荒漠生態(tài)系統(tǒng)有重要影響的區(qū)域優(yōu)先進(jìn)行植被封育，積極保護(hù)整個荒漠生態(tài)系統(tǒng)，從根本上遏制住沙漠化擴(kuò)展的勢頭。

[1] 國家氣象局,新疆維吾爾自治區(qū)氣象局.近50年來新疆氣候向暖濕轉(zhuǎn)變 未來仍將維持干旱氣候[R]，2014.

[2] 國家林業(yè)局森林資源管理司.第八次全國森林資源清查各省(區(qū)、市)主要結(jié)果[R]，2013.

[3] 國家林業(yè)局西北森林資源監(jiān)測中心，新疆維吾爾自治區(qū)林業(yè)廳，新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán).第八次全國森林資源清查新疆維吾爾自治區(qū)森林資源清查成果[R]，2011.

[4] 劉蕾. 2001―2005年新疆植被覆蓋動態(tài)變化及原因分析[J].干旱環(huán)境監(jiān)測,2007，21(3):146-148.

[5] 倪萍，牛博.干旱區(qū)荒漠植被的特點(diǎn)及恢復(fù)問題的研究——以塔里木河流域胡楊林生態(tài)系統(tǒng)為例[J].新疆環(huán)境保護(hù),2004,26(zk):103-106.

[6] 徐文鐸，鄒春靜，等.中國沙地森林生態(tài)系統(tǒng)[M].北京: 中國林業(yè)出版社,1998.

[7] 楊麗文，何秉宇，黃培佑，等.和田河流域天然檉柳灌木林生態(tài)價值評估[J].中國沙漠,2005，25(2):268-274.

[8] 楊建發(fā).保護(hù)天然荒漠灌木林 改善生態(tài)環(huán)境質(zhì)量[J].林業(yè)科技管理,2005(1/2):176-177.

[9] 李新榮,張志山,譚會娟，等.我國北方風(fēng)沙危害區(qū)生態(tài)重建與恢復(fù):騰格里沙漠土壤水分與植被承載力的探討[J].中國科學(xué):生命科學(xué), 2014，44(03)：257-266.

[10] 楊文斌,李衛(wèi),黨宏忠，等.低翻蓋度治沙:原理、模式與效果[M].北京: 科學(xué)出版社, 2016.

[11] 唐進(jìn)年，彭金鳳，徐先英，等.一年生荒漠植物的生態(tài)功能及在沙地植被恢復(fù)與重建中的作用[J].甘肅科技,2006，22(10):212-215.

[12]石河子市環(huán)境保護(hù)辦公室.保護(hù)荒漠植被[J].新疆環(huán)境保護(hù),1984(3):18-19.

DiscussiononReasonableCoverageandProtectionMethodsofDesertShrubforestinXinjiang

LU Bin1，HE Tiexiang2

(1.Qinghai Forestry Survey and Planning Institute，Xining 810008，Qinghai，China；2.Northwest Institute of Forest Survey, Planning and Design, State Forestry Administration, Xi’an 710048，Shanxi，China)

Desert shrub is important green treasure and the main body of desert ecosystem in Xinjiang. It plays an irreplaceable role in the maintenance of the ecological environment in Xinjiang. This paper summarized the evolution of shrub areaand the main causes of it in Xinjiang since the beginning of this century, the desert shrub coverage structure and dynamic balance of area wereanalyzed, then put forward suggestions of correct understanding of desert shrub coverage criteria and further strengthen protection of desert shrub.

desertshrub；coverage degree；reasonable；Xinjiang

2017 — 03 — 21

陸繽(1969 — )，女，江蘇常熟人，主要從事林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計工作。

S759.2

A

1003 — 6075(2017)01 — 0026 — 04

10.16166/j.cnki.cn43 — 1095.2017.01.007

《中南林業(yè)調(diào)查規(guī)劃》2017年征稿主題

《中南林業(yè)調(diào)查規(guī)劃》是由國家林業(yè)局主管、國家林業(yè)局中南林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計院主辦的科技期刊，1982年創(chuàng)刊?？枺篒SSN 1003 — 6075CN 43 — 1095/S。為中國科技核心期刊、中國林業(yè)核心期刊、中國學(xué)術(shù)期刊綜合評價數(shù)據(jù)庫來源期刊。

2017年，征稿主題：

1) 關(guān)于碳匯林業(yè)的建設(shè)與發(fā)展問題研究，森林碳匯的估算、監(jiān)測與評價方法；

2) 森林資源可持續(xù)經(jīng)營管理問題——新機(jī)制、新模式等；

3) 森林經(jīng)營規(guī)劃編制及森林經(jīng)營方案制度的落實問題；

4) 石漠化、荒漠化監(jiān)測與防治。

本刊面向全國征稿，熱誠歡迎廣大作者踴躍投稿。

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《中南林業(yè)調(diào)查規(guī)劃》編輯部