瓜州縣新疆楊農(nóng)田防護林建設(shè)現(xiàn)狀問題及對策

摘 要 新疆楊農(nóng)田防護林在防風(fēng)固沙、改善農(nóng)業(yè)小氣候等方面具有不可替代的作用。為給甘肅省瓜州縣乃至整個西北干旱區(qū)的農(nóng)田防護林建設(shè)提供有益參考，在分析當(dāng)?shù)匦陆畻钷r(nóng)田防護林建設(shè)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，剖析了其在植被適應(yīng)性評估、林分結(jié)構(gòu)配置、灌溉管理、病蟲害防治等方面存在的主要問題，并針對這些問題，提出優(yōu)化物種選擇、改進林帶布局、節(jié)水灌溉、生態(tài)控蟲等建議。

關(guān)鍵詞 新疆楊；農(nóng)田防護林；適應(yīng)性評價；節(jié)水灌溉；甘肅省瓜州縣

中圖分類號：S727.2 文獻標(biāo)志碼：C DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.16.074

瓜州縣位于甘肅省河西走廊西端，屬典型的溫帶大陸性干旱氣候。該區(qū)以農(nóng)業(yè)為主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，然而極端氣象災(zāi)害頻發(fā)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)面臨嚴峻挑戰(zhàn)。新疆楊以其良好的抗旱、防風(fēng)固沙特性，成為當(dāng)?shù)剞r(nóng)田防護林的優(yōu)選樹種?？茖W(xué)規(guī)劃與建設(shè)新疆楊農(nóng)田防護林體系，對于增強農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性、提升農(nóng)業(yè)綜合效益具有重要意義。

1 資源概況

瓜州縣新疆楊農(nóng)田防護林的建設(shè)始于20世紀80年代，經(jīng)過數(shù)十年的不懈努力，已初步形成一個多層次、多功能的農(nóng)田防護林體系。據(jù)統(tǒng)計，全縣新疆楊農(nóng)田防護林總面積達到1.05萬hm2，主要分布在沿VJeca8aeUITa/jHHfKM8ow==戈壁灘農(nóng)業(yè)區(qū)、黑河下游綠洲農(nóng)業(yè)區(qū)及北部山前平原農(nóng)業(yè)區(qū)[1]。防護林多采用純林形式，呈帶狀或塊狀分布，林帶寬度接近10 m，間距200～500 m不等，組成防護林的樹木平均樹高8 m、胸徑12 cm[2]。部分林帶采用新疆楊與旱柳、鉆天楊等樹種混交，并在林下種植沙拐棗、梭梭等耐旱灌木，初步構(gòu)建了喬、灌、草結(jié)合的復(fù)層配置模式，較好地發(fā)揮了防風(fēng)固沙、增加空氣濕度、涵養(yǎng)水源等生態(tài)功能，有效保護了農(nóng)田，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)創(chuàng)造了良好的小氣候環(huán)境。

2 問題分析

2.1 植被適應(yīng)性評估不足

瓜州縣在新疆楊農(nóng)田防護林樹種選擇方面，尚未開展充分的植被適應(yīng)性評估工作。目前，該縣防護林以單一的新疆楊為主，忽視了不同立地條件下的樹種適應(yīng)性差異。例如，在鹽堿地段，新疆楊生長不良，出現(xiàn)了大面積的黃化、早衰現(xiàn)象；在沙化土地上，立地條件惡劣，新疆楊成活率低，生長緩慢。這反映了前期立地評價與樹種選擇工作不充分的問題。同時，對新疆楊品系選擇研究力度不夠，缺乏抗逆性強、生長速度快的優(yōu)良無性系。武威市古浪縣引進的新疆楊品種“中林46”無性系，展現(xiàn)出良好的生長性狀和適應(yīng)性，但目前未在瓜州縣廣泛推廣[3]。此外，瓜州縣對新疆楊與其他樹種的混交適應(yīng)性研究較為薄弱，混交林的構(gòu)建缺乏科學(xué)依據(jù)。

2.2 林分結(jié)構(gòu)配置合理性欠佳

瓜州縣新疆楊農(nóng)田防護林在林分結(jié)構(gòu)配置方面仍存在不盡合理之處。就垂直結(jié)構(gòu)而言，目前瓜州縣防護林以單層純林為主，喬灌草復(fù)層配置不足，導(dǎo)致林分生態(tài)位利用不充分。以河?xùn)|鎮(zhèn)某防護林帶為例，林下灌草覆蓋度不足30%，難以形成良好的微生境。就水平結(jié)構(gòu)而言，林帶寬度普遍偏窄，大部分不足10 m，且間距過大，抵御風(fēng)沙能力有限。例如，三道溝鄉(xiāng)部分林段間距超過500 m，防護作用難以充分發(fā)揮[4]。同時，林帶小班劃分不細致，齡組結(jié)構(gòu)單一，未體現(xiàn)分齡經(jīng)營理念。此外，由于缺乏林隙和林窗的科學(xué)配置，林分通透性差，生態(tài)效應(yīng)發(fā)揮受限。上述結(jié)構(gòu)性問題，制約了新疆楊防護林功能的有效發(fā)揮。

2.3 灌溉與水資源管理難題

瓜州縣新疆楊農(nóng)田防護林灌溉與水資源管理面臨諸多挑戰(zhàn)。該縣位于干旱區(qū)，水資源匱乏，地下水埋深大，灌溉成本高。目前，防護林灌溉多采用漫灌、溝灌等傳統(tǒng)方式，灌溉效率低，易造成土壤鹽漬化。例如，梨園子鎮(zhèn)部分防護林因長期漫灌，土壤鹽分含量在3‰以上，嚴重影響了新疆楊生長[5]。同時，灌溉管理粗放，缺乏科學(xué)的灌水定額和灌溉制度，造成“大水大灌”“小水小管”現(xiàn)象并存。此外，防護林建設(shè)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水矛盾突出，水權(quán)分配不明確，時常出現(xiàn)“爭水搶水”現(xiàn)象。柳園鎮(zhèn)在防護林建設(shè)高峰期，曾出現(xiàn)農(nóng)田與林帶爭水的情況，影響了農(nóng)作物產(chǎn)量[4]。農(nóng)田防護林灌溉用水作為生態(tài)用水，優(yōu)先級較低，在水資源緊缺時難以得到保障。上述灌溉管理問題，嚴重制約了新疆楊農(nóng)田防護林的健康生長。

2.4 病蟲害防治面臨挑戰(zhàn)

瓜州縣新疆楊農(nóng)田防護林病蟲害問題日益突出，病蟲害防治面臨挑戰(zhàn)。由于林分結(jié)構(gòu)單一，抗逆性差，新疆楊容易遭受病蟲害侵襲。近年來，楊樹天牛、楊扇舟蛾等蟲害頻繁暴發(fā)，加之林下植被匱乏，天敵昆蟲種群數(shù)量不足，難以構(gòu)建生物防治屏障。例如，鎖陽城鎮(zhèn)某段防護林帶，楊樹天牛發(fā)生率高達85%，嚴重影響了新疆楊生長[2]。同時，林農(nóng)對化學(xué)農(nóng)藥過度依賴，忽視了生物防治等環(huán)保措施，大量使用除草劑、殺蟲劑，導(dǎo)致林下植被破壞，天敵昆蟲種群銳減，生態(tài)系統(tǒng)失衡。此外，病蟲害監(jiān)測預(yù)警不到位，缺乏有效的森林病蟲害監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫，難以做到早發(fā)現(xiàn)、早診斷、早防治。上述病蟲害問題，嚴重威脅新疆楊農(nóng)田防護林生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

3 對策探討

3.1 優(yōu)化物種選擇與搭配策略

針對瓜州縣新疆楊農(nóng)田防護林樹種適應(yīng)性評估不足的問題，需要優(yōu)化物種選擇與搭配策略。1）深入開展適生樹種篩選試驗，重點考察新疆楊不同無性系的抗逆性、生長速度、干型通直度等性狀，并與當(dāng)?shù)剜l(xiāng)土樹種進行對比試種，甄選出最佳適生品系。在此基礎(chǔ)上，進一步探索新疆楊與其他樹種的混交配置模式，采用互補性強的樹種進行合理搭配，提升林分的生物多樣性和穩(wěn)定性。例如，可考慮將新疆楊與青海云杉、長枝榆等陰性針葉樹種混交，形成針闊混交復(fù)層林，充分利用空間生態(tài)位。在鹽堿地段，宜采用檉柳、鹽穗木等耐鹽堿灌木與新疆楊混交，提高林地抗鹽堿能力。2）因地制宜開展下木層植被配置，通過補植錦雞兒、黃柳等固沙植物，形成喬灌草復(fù)合系統(tǒng)，增強防風(fēng)固沙效果。3）在物種選擇過程中，還應(yīng)注重種源地選擇，通過種源多樣化配置增加林分的遺傳多樣性，提升林分抵御環(huán)境脅迫的能力。只有在科學(xué)評估的基礎(chǔ)上，因地制宜優(yōu)化新疆楊農(nóng)田防護林的物種選擇與搭配策略，才能真正實現(xiàn)防護林的可持續(xù)發(fā)展。

3.2 改進林帶布局與多功能設(shè)計

針對瓜州縣新疆楊農(nóng)田防護林林分結(jié)構(gòu)配置不盡合理的問題，需要從林帶布局與功能設(shè)計的角度進行系統(tǒng)優(yōu)化。在宏觀布局方面，要在全面評估農(nóng)田風(fēng)沙危害程度的基礎(chǔ)上，科學(xué)規(guī)劃主林帶、副林帶、灌木林帶的配置方案，形成“縱橫交錯、多層防護”的網(wǎng)狀防護體系。在林帶寬度設(shè)計上，應(yīng)根據(jù)防護對象的性質(zhì)、風(fēng)沙強度等因素，將主林帶寬度控制在15～20 m，副林帶寬度控制在8～12 m，灌木林帶寬度不低于5 m，同時縮小林帶間距確保其在200 m以內(nèi)，提升整體防護效能。

微觀結(jié)構(gòu)方面，要合理配置不同樹種、不同林齡的林木，塑造復(fù)層異齡混交林分，增強林分垂直結(jié)構(gòu)多樣性。例如，在林帶外側(cè)設(shè)置2～3行速生闊葉樹作為護邊樹種，中間配置大徑材闊葉樹，內(nèi)側(cè)種植常綠針葉樹或耐陰闊葉樹，林下輔以灌木和草本植物，形成多層次立體防護結(jié)構(gòu)。在林帶內(nèi)部，可通過林窗和林隙的合理配置，營造疏密有致、林透適度的森林環(huán)境，促進林木健康生長。此外，在林帶設(shè)計中可融入農(nóng)田景觀營造、廢棄物利用等理念，發(fā)揮農(nóng)田防護林的多種功能。例如，可在林帶與農(nóng)田交接處設(shè)置景觀隔離帶，種植農(nóng)田經(jīng)濟作物，既可減少農(nóng)田污染，又能增加農(nóng)民收入；在林下空地堆漚農(nóng)作物秸稈，替代部分化肥用量，增加土壤養(yǎng)分含量。

3.3 應(yīng)用高效節(jié)水灌溉技術(shù)

針對瓜州縣新疆楊農(nóng)田防護林灌溉與水資源管理難題，急需加強高效節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用研究。

1）積極推廣滴灌、微噴灌等先進節(jié)水灌溉方式，提高灌溉水利用率。在滴灌設(shè)計過程中，應(yīng)通過研究土壤墑情監(jiān)測和作物需水規(guī)律，合理確定灌水量和灌溉時機，并采用雙側(cè)布置、使用大流量滴頭等措施，提升灌溉均勻度。同時，利用可調(diào)式迷宮式滴頭、內(nèi)鑲式滴灌帶等新型器材，延長滴灌系統(tǒng)使用壽命，降低灌溉成本。在微噴灌方面，宜采用自動反沖洗過濾器、壓力補償式噴頭等裝置，有效防止灌水器堵塞，保證噴灌效果。

2）建設(shè)管灌輸水系統(tǒng)，減少輸水過程中的滲漏損失?？捎镁勐纫蚁┯操|(zhì)輸水管、高密度聚乙烯雙壁波紋管等輕質(zhì)高強度管材，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的磚襯渠、土渠等，并在管道連接處采用卡箍式接頭、電熔連接等新工藝，降低管路漏損率。還可試點建立智慧灌溉控制系統(tǒng)，通過土壤水分傳感器、氣象監(jiān)測站等設(shè)備實時采集數(shù)據(jù)，并利用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)進行分析處理，動態(tài)調(diào)控灌溉水量和頻次，實現(xiàn)精準灌溉。

3）加強農(nóng)田防護林水權(quán)分配管理，在總量控制的基礎(chǔ)上，協(xié)調(diào)生產(chǎn)、生態(tài)用水矛盾，保障防護林基本水分需求。例如，可采取“預(yù)存預(yù)留、計劃供水、定額管理”的方式，將農(nóng)田防護林用水單列，并制訂分級分類供水方案，在干旱缺水期優(yōu)先保障防護林生態(tài)用水，確保林木正常生長。

3.4 健全病蟲害監(jiān)測預(yù)警與防控體系

為解決瓜州縣新疆楊農(nóng)田防護林病蟲害防治與生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性維護難題，迫切需要健全病蟲害監(jiān)測預(yù)警與防控體系。1）構(gòu)建“天空地”一體化的林業(yè)有害生物監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，充分利用遙感衛(wèi)星、無人機、地面調(diào)查等多源數(shù)據(jù)，動態(tài)監(jiān)測林區(qū)病蟲害發(fā)生發(fā)展情況。在數(shù)據(jù)采集方面，可采用高光譜成像、激光雷達等先進傳感技術(shù)，提取精細化的樹冠結(jié)構(gòu)、葉片反射光譜等特征參數(shù)，實現(xiàn)病蟲害早期診斷。同時，應(yīng)搭建病蟲害智能識別與預(yù)警系統(tǒng)，通過機器學(xué)習(xí)算法建立多維度病蟲害特征庫，并結(jié)合氣象、土壤等環(huán)境因子，開發(fā)病蟲害發(fā)生預(yù)測模型，及時發(fā)布區(qū)域性預(yù)警信息。2）強化農(nóng)田防護林病蟲害的生物防治，充分發(fā)揮自然生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力?？赏ㄟ^人工繁育和野外捕捉相結(jié)合的方式，建立天敵昆蟲庫，定期在防護林帶投放赤眼蜂、草蛉等天敵，控制楊樹天牛、楊扇舟蛾等主要害蟲種群數(shù)量。在釋放天敵時，宜采用藥餌誘殺等生物技術(shù)預(yù)先抑制害蟲基數(shù)，提高防治效果。同時，應(yīng)合理開展林下植被恢復(fù)，營造穩(wěn)定的“天敵－害蟲－寄主”生物群落，鞏固農(nóng)田防護林生態(tài)系統(tǒng)的內(nèi)在穩(wěn)定性。3）在病蟲害暴發(fā)時，可采用性誘劑誘殺、信息素干擾等物理生態(tài)控制技術(shù)，替代化學(xué)農(nóng)藥使用，減輕對生態(tài)環(huán)境的負面影響。例如，可利用楊樹天牛性信息素誘捕器，或在防護林帶布設(shè)誘蟲燈，大面積誘殺成蟲，阻斷蟲害暴發(fā)周期；也可在天牛發(fā)生初期噴灑生物農(nóng)藥蘇云金芽孢桿菌，利用其殺蟲活性，選擇性控制天牛幼蟲，減輕農(nóng)藥污染。只有遵循生態(tài)控害理念，有機整合監(jiān)測預(yù)警、生物防治、物理控制等措施，多管齊下，才能從根本上破解瓜州縣新疆楊農(nóng)田防護林的病蟲害防控難題，實現(xiàn)農(nóng)田防護林生態(tài)系統(tǒng)的科學(xué)管護。

4 結(jié)語

瓜州縣新疆楊農(nóng)田防護林建設(shè)取得了顯著成效，在防風(fēng)固沙、保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等方面發(fā)揮了重要作用；但在植被適應(yīng)性評估、林分結(jié)構(gòu)優(yōu)化、灌溉管理、病蟲害防治等方面仍存在諸多問題，制約了農(nóng)田防護林功能的充分發(fā)揮。未來，瓜州縣應(yīng)立足科學(xué)發(fā)展觀，把農(nóng)田防護林建設(shè)納入生態(tài)文明建設(shè)大局，強化頂層設(shè)計，完善技術(shù)體系，創(chuàng)新管理機制，多措并舉推進新疆楊農(nóng)田防護林的提質(zhì)增效。只有堅持因地制宜、科學(xué)施策，著力優(yōu)化防護林的物種選擇、空間配置、灌水管理、病蟲害控制等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，加快構(gòu)建“結(jié)構(gòu)合理、功能完備、生態(tài)穩(wěn)定”的現(xiàn)代農(nóng)田防護林體系，才能為瓜州縣農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生態(tài)保護、經(jīng)濟發(fā)展提供堅實的綠色屏障，推動綠水青山向金山銀山的轉(zhuǎn)化。

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（責(zé)任編輯：張春雨）