退化防护林修复的技术策略要要要以威海市环翠区退化防护林修复为例

周志峰，王 耀，张 翼，贾 刚

（1.国家林业和草原局调查规划设计院，北京100714；2.新疆维吾尔自治区天山西部国有林管理局昭苏分局，新疆 伊犁835600）

威海市环翠区位于山东半岛最东端，属低山丘陵区，平均海拔高度为70～100m。总地势是：东部和东南部高，西部和西北部低。地貌大致可分为低山、丘陵、平原低地3种类型。林业用地主要分布在低山丘陵的中上部，由于坡度大，径流强，水土流失较重，地面残留大量的岩石碎屑和沙砾，保水能力差、肥力低。在风沙土上及大河沿岸潮土上，也有林木分布。主要树种：乔木以赤松、黑松、雪松、刺槐、臭椿、楸树、柳树、法桐、国槐、合欢、杨树、白榆等为主，灌木以紫薇、紫荆、木槿、月季、梅花、广玉兰、紫玉兰、樱花、金桔、扶桑、紫穗槐、胡枝子、酸枣等为主。经济树种主要有苹果、梨、桃、杏、板栗、银杏、柿子、枣、核桃等。草本植物有黄草、野谷草、狗牙根和羊胡子草等。

1 退化防护林定义

退化防护林是指受环境变化、造林和经营不当、遭受自然灾害、林业有害生物危害等因素影响，林分提前或加速进入生理衰退阶段，出现林木枯死、濒死、生长不良等现象，稳定性降低，生态防护功能退化甚至丧失，难以通过自然能力更新恢复的防护林。符合下列条件之一的防护林可界定为退化防护林[1]：

（1）林分衰败，林木生长衰竭，防护功能下降的成、过熟林。

（2）主林层枯死木，濒死木开始出现，且株数比例达单位面积株数5%（含）以上，难以自然更新恢复的衰败林分。

（3）林分衰败，因林木枯死、濒死，导致郁闭度持续下降至0.5（含）以下，林相残败、防护功能明显下降的林分。

（4）因衰败枯死，连续断带长度达到林带平均树高的2倍以上，且缺带总长度占整条林带长度比率达20%（含）以上，林相残败、防护功能差的林带。

（5）由于衰败枯死，防护功能持续下降，难以自然更新恢复或难以维持稳定状态的灌木林可界定为退化灌木林。

2 防护林退化概况

上世纪50年代以来，环翠区紧紧围绕建设生态化海滨城市目标，组织全区广大干部群众开展了大规模的造林绿化活动，在防护林建设上取得了巨大成就，从东到西形成了百余公里的黑松防护林基干林带，由沿岸向内陆延伸形成了以荒山荒地造林绿化、农田林网绿化、村镇绿化、山丘林地与梯田地堰绿化为主的纵深防护林带。片、带、网、点相结合的防护林体系逐步构成，防灾、减灾、消灾的生态防护功能日渐增强。据统计，全区土地总面积26476.9hm2。其中：林业用地12438.4hm2，占土地面积的47%。林业用地面积中，防护林面积9568.1hm2，占林业用地面积的76.9%。

目前由于森林火灾、林业有害生物危害、树种单一、立地条件差等原因造成部分防护林发生退化，严重影响森林质量的提升和生态防护功能的持续发挥，也在一定程度上妨碍“城市与绿色森林相依相伴、人与碧海蓝天相亲相融”生态环境建设任务的推进。根据初步调查显示，环翠区现有退化防护林面积3602hm2，占防护林总面积的37.6%，且呈现以下方面的特征：一是以水土保持林为主，占比为63.8%；二是赤松退化明显，占比达46.8%；三是幼龄林也存在不同程度的退化，占比是57.3%；四是针叶纯林退化严重，在全区防护林树种结构所涉及的阔叶纯林、阔叶相对纯林、阔叶混交林、针阔混交林、针叶相对纯林和针叶纯林等6种出现退化的林分中占比最大，为29.9%；五是整体退化程度较低，轻度退化占比60.5%，重度退化占比仅为12.5%。

3 退化防护修复的技术原则

3.1 一般原则

因地制宜、分区施策，统筹规划、突出重点，保护优先、科学修复。

3.2 修复方式确定原则

根据林分退化情况、林龄阶段、培育目标等灵活选用修复方式，一般重度退化防护林进行更替修复，近、成熟退化防护林选用择伐修复，中幼龄退化防护林采用抚育修复，用一种修复方式难以修复的退化防护林采用综合修复。

3.3 林木采伐原则

依法依规开展采伐，国有国家一级公益林在采伐前要进行生态影响评价。采伐过程中注意生境保护，保留目的树种的幼树幼苗、保护珍稀植物、避让保护动物生活栖息地。

3.4 树种选择原则

区分防护功能需求，兼顾与周围景观格局的协调性确定树种，优先选择优良乡土树种，慎用外来树种造林，做到适地适树、宜乔则乔、宜灌则灌，培育乔灌混交或多树种混交异龄复层林分。

3.5 补植补播原则

充分利用自然、人工促进天然更新。根据需要，确需补植的，区分林分类型、所处林龄阶段、水资源条件、立地条件等，调查确定补植后的合理密度，体现以水定林的思想。

4 退化防护林区域划分

按照生态防护功能相对一致的原则，在统筹考虑地形地貌、土壤类型、森林植被、退化程度、退化原因等因素的基础上，为有针对性地开展退化防护林修复，提高修复效率和成效，并便于修复策略的组织实施，特将环翠区退化防护林地分为平地沙质海岸防风固沙区、低山丘陵水土保持区、低山丘陵水源涵养区和低山丘陵护路护岸区等4个类型区。根据山系、水系的不同，又将低山丘陵水土保持区和低山丘陵水源涵养区进一步细分，其中：低山丘陵水土保持区细分为北部棉花山水土保持亚区、中部里口山水土保持亚区和南部北玉皇山水土保持亚区3个亚区；低山丘陵水源涵养区细分为五渚河中上游水源涵养亚区和张村河上游水源涵养亚区2个亚区。

5 退化防护林分区修复技术策略

5.1 平地沙质海岸防风固沙区

5.1.1 基本情况

主要位于环翠区西部沿海林场境内。土壤为风沙土，纯沙质基质类型。上世纪五六十年代，为减少风沙危害，营造黑松纯林。目前，由于生理成、过熟，发生自然老化、退化现象。

5.1.2 退化特征

区域立地条件极差，林木生长缓慢。林分以人工黑松纯林为主，树种单一，结构简单。林下灌木、草本极其稀少，生物多样性简单。林木生理过熟，自然老化、退化现象严重。林中空地较多，林内幼苗数量较少，生长状况欠佳，自然更新能力较弱。

5.1.3 修复目标

构建多树种混交、乔灌立体搭配的复层异龄林，生物多样性有所改善，土壤有所改良，自然更新能力进一步提高，抗病防火能力明显增强。

5.1.4 主要措施

采取更替修复和择伐修复两种方式对其进行修复。将2林班和4林班内原有南北防火道打通，然后按照带宽小于有林地平均树高2倍的规定[1]，将道路两侧各25m范围内的黑松采用带状皆伐方式进行伐除，更新为阔叶隔离林带，更新长度0.8km，与西面的环翠路形成南北走向的东西两条生物隔离带，提高抗虫、抗病、防火能力。其余林分，以枯死木、濒死木、不良木，或者林下健壮幼苗为基点进行群状择伐，采伐枯死木、濒死木、不良木和部分成、过熟林木，并在林间空地内栽植阔叶乔木和灌木，打造“小斑块”混交效果。其中，环翠路两侧择伐群数适当加密，形成混交密集斑块，达到生物隔离带作用。树种选择耐干旱、瘠薄、盐碱，抗海风、海雾、海浪，病虫害少，生长快，同时能改良土壤的树种。应以豆科植物为主，有利改良土壤。乔木树种主要为刺槐、白榆；灌木树种主要为柽柳和紫穗槐。在修复的同时，配以修枝措施，改善林内卫生条件，促进林木生长。此外，用小面积块状间隔轻度清理枯枝落叶层、耙搂地表土壤的方法，促使天然落种与地表土壤充分接触，提高天然更新能力。

5.2 低山丘陵水土保持区

5.2.1 北部棉花山水土保持亚区

（1）基本情况。棉花山山脉横贯于环翠区北部，山脉绵延起伏，对阻挡北来寒风，调节气候具有很大作用。土壤以棕壤为主，林分多为赤松次生林或刺槐纯林，树种结构比较单一，林下丛生麻栎居多。因缺少抚育，局部林分发生退化。

（2）退化特征。长年的封山育林导致林木生长密集，林内通风透光不佳。加之间伐、修枝等森林经营措施缺乏，林内卫生状况不良，森林火灾隐患较大，林业有害生物危害系数较高。

（3）修复目标。形成疏密合理，内部通风和光照状况良好，树种搭配科学的多树种混交林、生态景观良好的健康林。

（4）主要措施。采取择伐修复、抚育修复、综合修复等方式对其进行修复。对近熟林进行择伐修复，单株择伐枯立木和濒死木，其中针叶纯林，适当群状择伐小部分成熟林木，补植阔叶树，优化树种结构，提高生态景观；对密度较大的中幼龄林进行抚育修复，采取生长伐、疏伐和卫生伐的方法，伐除枯立木、濒死木和部分生长不良木，并对林间空地进行补植；对密度较低的中幼林进行综合修复，采取林间空地补植、树种调整等措施开展修复；对麻栎较多的林分进行定株抚育，每公顷保留株数1650株。林间空地补植，按针叶纯林补阔、阔叶纯林补针、针阔混交林针阔合理搭配原则，营造混交林，降低纯林比例，同时提高生态景观。补植的树种有黑松、速生楸、栾树、五角枫、红叶臭椿、刺槐、杜仲、红栎等。

5.2.2 中部里口山水土保持亚区

（1）基本情况。坐落在环翠区中部里口山山脉的后里口、仙姑顶、桃子山和火焰山区域，被誉为“城市绿肺”。山中有广福寺、仙姑顶等著名景区，以及国家级登山健身步道，生态区位十分重要。林分中幼林居多，树种结构大部分为针叶林或针叶相对纯林。受火灾、林业有害生物危害影响，林分退化严重，退化面积较大。

（2）退化特征。“5.29”森林火灾过火面积较大，树木集中连片死亡，损失惨重，林相残败；个别更新地块死亡木清理不彻底，新植苗木防护功能处于较低水平；松材线虫危害严重，且有扩散现象；立地条件差，土层薄、肥力低，裸露岩石较多；退化面积大，是全区退化最为严重的区域；树种结构相对单一，生态景观与周围景区、城市景观极不协调。

（3）修复目标。快速恢复森林火灾严重区域植被，全面遏制松材线虫扩散趋势，促进退化的防护林逐步实现正向演替，生态防护功能尽快恢复与提高，生态景观明显改善，形成“春季山花烂漫、夏季浓荫蔽日、秋季红叶满山”的丰富景观。

（4）主要措施。采取更替修复、择伐修复、抚育修复、综合修复等多种方式对其进行修复。全面清理森林火灾损失惨重区域的枯死木，更新营造3个树种以上不规则块状混交的林分。其它区域，根据枯死木、濒死木、不良木的分布特征，择伐修复近、熟龄以上林分，抚育修复密度较大、中龄以下林分，综合修复密度较低且轻度退化的中龄以下林分，并配以修枝、割灌，清理地块内倒木和林下可燃物等措施，改善林分卫生状况和通风透光条件，降低火灾风险。同时，对林间空地进行补植，补植的树种以花期长、数量多或树叶秋季变色的阔叶树为主，营造季相变化丰富的森林生态景观。主要树种有赤松、日本红枫、红栌、黄栌、红叶臭椿、红栎、香花槐、山杏、紫荆、海棠等。其中，山杏、海棠等灌木树种主要栽植于山体脊部或上部，土层瘠薄区域，以快速恢复森林植被，修复森林生态景观。修复时，对疫木采伐后的松木及采伐迹地上直径超过1cm的枝桠彻底清除，并在伐桩上放置磷化铝1～2粒，用0.8mm以上厚度的塑料薄膜覆盖，用土压实四周[2]。修复后，对该区域加强疫情监测和防治成效检查，监测重点在采伐清理的原疫木周围和集材道路、场所周边，监测频次每月至少1次；成效检查每年2次，分别在每年的6月和10月。发现新的疫情时，采用涂抹药剂、悬挂诱捕器、打孔注药、释放天敌等方法，快速、及时防治。

5.2.3 南部北玉皇山水土保持亚区

（1）基本情况。坐落在环翠区南部羊亭镇和嵩山街道境内，是南部主要生态屏障。受松材线虫影响，林分发生退化，但退化面积占比不高，涉及羊亭镇和嵩山街道南部林区。

（2）退化特征。土层瘠薄，林木长势差，树种单一，结构不合理，密度较大，森林结构稳定性低，存在火灾隐患和病虫害风险。森林火灾已有小面积发生，松材线虫危害面积少，主要集中在省道201以南山区，有扩散风险。生态景观季相变化不明显。

（3）修复目标。全面改善林分卫生条件和通风透光条件，促进林木茁壮成长，营造多树种混交林，构建树冠层次丰富、梯级郁闭的复层混交林，进一步提高生态防护功能，改善生态景观。

（4）主要措施。以抚育修复为主，更替修复、择伐修复、综合修复为辅，多措并举开展修复。对郁闭度极低的林分，采取全面补植措施进行更替修复；其它林分采取择伐、抚育等方式进行修复，全面彻底清理死亡的火烧木和病虫受害木。森林抚育经营措施滞后林分，应进行深度抚育，除采伐枯死木、濒死木外，还应结合与目标树相对位置关系，采伐部分干扰木和不良木，降低林分密度，促进目标树生长。另外，配以修枝、适度割灌等措施，改善林分内部环境。林间空地补植树种的选择，要按照“采针补阔、采阔补针、针内育阔、阔内育针”原则，选取黑松、红叶臭椿、臭椿、刺槐、栾树、杜仲等适应性强，生长旺盛、根系发达、固土力强的树种营造复层异龄混交林。修复后，对疫区小班周围林分悬挂诱捕器，防止疫情蔓延。同时，对该区域加强疫情监测和防治成效检查。

5.3 低山丘陵水源涵养区

5.3.1 五渚河中上游水源涵养亚区

（1）基本情况。五渚河为环翠区最大河流，位于东南部，属季节性河流。因中、下游河道有五个沙渚得名。受松材线虫影响，该区域部分防护林发生退化。

（2）退化特征。林龄结构不合理，幼龄林较多，林木生长密集，通风透光差。松材线虫发生面积较多，在农林交错地带扩散明显，但程度较轻，多为轻度退化。

（3）修复目标。通过开展修复，彻底清除受害疫木，结合药物喷洒、诱捕诱杀等防治措施，进一步遏制松材线虫蔓延趋势；全面改善林分卫生条件和通风透光条件，培育疏密合理、复层异龄、可持续健康的水源涵养林。

（4）主要措施。对近成熟密林进行择伐修复，单株择伐枯死、濒死和生长不良木。其中纯林，适当群状择伐小部分成熟林木，补植与原有树种不同的其它树种，优化防护林的树种结构，提高其混交比例，增强其抗病能力。对中幼林进行抚育修复，其中，因松材线虫危害而发生退化的林分，采用卫生伐或择伐方法彻底清除疫木；因经营管理不到位、立地条件差、密度大等原因引起退化的林分，采用生长伐或疏伐方法进行修复，并配以修枝、割灌除草等措施，改善林分通风透光条件，促进保留林木生长，提高林分质量。同时，对林间空地进行补植补造，培育形成复层异龄混交林。补植树种有国槐、桑树、杨树、楸树、杜仲等。修复后，在农林交错地带林分内每隔一定距离悬挂诱捕器诱杀松材线虫成虫，必要时喷洒药剂防止疫情进一步蔓延。另外，还要加强病虫害监测和防治成效检查。

5.3.2 张村河上游水源涵养亚区

（1）基本情况。位于环翠区姜家疃水库周围里口山山脊线以下汇水区域，是“城市绿肺”的重要组成部分，生态区位十分重要。林分全部为中幼林。受火灾、松材线虫影响，林分退化严重，重度退化占比较高。

（2）退化特征。森林火灾损失严重，过火面积大，树木集中连片死亡；松材线虫危害面积较大、危害程度较高，是全区退化较为严重区域。树种结构相对单一，生态景观与水库周边旅游需求差距很大。

（3）修复目标。快速恢复森林火灾严重区域植被，全面遏制松材线虫扩散趋势，进一步优化林分结构，提高林分水源涵养能力，丰富林分季相变化，增强森林生态景观。

（4）主要措施。抚育修复为主、更替修复为辅。对山体上部全面过火区域进行更替修复，全面清理枯死木，更新营造3个树种以上不规则块状混交林，打造多种景观斑块；对山体其它大部分区域，采用卫生伐方法，抚育修复因火灾、林业有害生物危害而发生退化的林分。其中，对因松材线虫危害而死亡或濒临死亡的疫木，还可进行除治性择伐。采伐后按疫木处理要求清除松木及枝桠，用药剂涂抹伐桩。在修复时，对林分还应配以适度割灌、清理地块内倒木和林下可燃物等措施，改善林分卫生条件。林间空地补植树种的选择，以花期长、数量多或树叶秋季变色的阔叶树种为主，营造季相变化丰富的森林生态景观。主要树种有黑松、合欢、五角枫、日本红枫、红栌、黄栌、红叶臭椿、红栎、香花槐、山杏、紫荆、海棠、晚樱、紫叶李等。修复后，对该区域加强疫情监测和防治成效检查。发现新的疫情后，及时防治。

5.4 低山丘陵护路护岸区

主要位于威青一级公路和环翠路两侧，在防护林中所占比例极少，因病虫害、树种选择不当等发生退化。退化面积达25.7hm2，只涉及温泉镇的江家寨、柳林、小庄和张村镇皂河北等村的7个小班。其中，轻度退化14.9hm2，中度退化10.8hm2。对郁闭度低的柏木林，采取综合修复，选择速生楸、杨树、木槿、樱花、紫叶李等树种加强补植，提高道路两侧廊道景观；对郁闭度较高的其它小班采用卫生伐、疏伐等方法进行抚育修复，扩大单株营养面积，促进保留林木生长。

6 小结

退化防护林的修复要根据退化原因，以及生态防护、病虫害防治、生物多样性、景观需求等，有针对性的制定修复策略，不是单一策略，而是包括采伐、补植、抚育、土壤改良、病虫害防治、森林防火等措施在内的综合策略。为实施好修复策略，在修复时应加强组织、政策、机制、资金、科技、种苗等方面的保障，尤其是政策方面的保障。因为退化防护林修复是一个系统工程，涉及从造林（补植）到采伐更新的整个森林经营过程。在这一过程中，牵扯的国家政策较多，如：国家级公益林管理、天然林保护、林木采伐限额等，且这些政策并不是一成不变的，所以制定修复策略时应严格遵守这些政策，并在制定的修复策略实施前与上述政策方面的管理部门积极沟通，听取他们的修改意见，这样才能顺利、有效地实施退化防护林修复，提高修复效率与成效。