葛向明

（大同市大泉山水土保持试验站）

1 自然概况

大同市属于典型的干旱半干旱大陆性季风气候区，年降水量稀少，降水时间集中，冬季漫长，严寒少雪。据资料，年均气温6.5℃，极端最高气温37.2℃，极端最低气温-27.2℃。年均降水量381 mm，丰水年可达579 mm，贫水年仅213 mm，高低相关悬殊；年内降水分布不均，主要集中在6-9月份，占年降水量的75%以上；降雨特点是夏季多暴雨，雨势猛、强度大、历时短。年均水面蒸发量2 057.4 mm，约为年均降水量的5.4倍。平均每年有300 d左右出现有风天气，平均风速3 m/s以上；年均8级以上的大风日数30-60 d，多集中于3-5月。多数地区土地贫瘠，土壤以淡栗钙土为主。水资源短缺，全市水资源总量13.9亿m3，其中，地表水6.9亿m3，地下水7.0亿m3。年生态用水量不足0.06亿m3，大多数区域依靠自然降水维持植物生长。由于多年的煤炭开采，存在较为严重的地质灾害隐患，加之植被覆盖率低，风大沙多，生态环境恶劣。

2 人工杨树林区未成材的原因分析

大同市为三晋之屏障，北方之门户，特殊的地理位置与生态环境，要求必须把水土保持生态建设放在重要地位。多年来，为了改善大同市恶劣的生态环境，持续开展了以大地绿色覆盖为主的水土保持生态建设。20世纪50-70年代，以贯彻落实毛泽东主席为《看，大泉山变了样子！》一文写的按语精神为契机，组织全市干部职工及广大农民群众进行义务植树，掀起了植树造林的新高潮。80-90年代，大同市被列为全国八大片永定河上游水土流失重点治理区，以小流域为单元，大力开展造林绿化。进入21世纪，大同市又被确定为首都水资源与京津风沙源重点项目区，再次掀起了大面积、高标准植树造林的新高潮。为了减少造林成本，相当大的面积栽植的是杨树纯林。据统计，截止2015年底，全市造林面积达2 780 km2，有1 580 km2为人工杨树林区。这些杨树林大多成林不成材，成为“歪脖树”或“小老树”，生态效益显著，但经济效益较差。据调查，出现这种情况的主要原因如下。

2.1 立地条件差，土壤营养不良

杨树造林育苗简易，成活率高。但由于大同市年降水量少，土壤养分贫瘠，立地条件差，加之杨树为速生树种，幼苗期需水量少，生长很快。但造林5-8 a后，由于树体较大，生长所需的水分与养分迅速增大，此时土壤不能有效供给，造成生长速率下降。造林10 a之后，树木生长基本处于停滞状态。随着时间的推移，杨树多数枝条干死，靠近地面侧枝乱发，树形无规则，主干长相矮小且弯曲，树基部分变粗，树皮粗糙、开裂，提早枯竭甚至死亡。

2.2 造林密度大，水肥供给不足

杨树树干通直，竖向生长较快。由于栽植密度一般为3 330-4 950株/hm2左右，密度过大，从而造成个体生长不良。加之杨树属于阔叶型树木，树体水分蒸发量较大，在年降水量较小、土地相对贫瘠、土壤干旱的环境下，生长不良，容易形成“小老树”。据在阳高县大泉山流域调查，杨树根系垂直分布达3-5 m，横向分布达5-10 m，在生长过程中需要吸收大量水分，相当于无数台微型抽水机在不停地抽取有限的土壤水资源，致使杨树林区及周边土壤水分供不应求，从而影响生长，呈现退化或死亡现象。

2.3 林种单一，极易引发自然灾害

杨树纯林区林种单一，不是物竞天择的产物，适应生存能力差，难以抵抗严酷的自然灾害，不利于树木生长。在生长季节中，如遇到强风天气，则会造成杆枝折断，从而影响树体生长。尤其是在病虫害易发季节，由于林种单一，极易引发林区大面积病虫灾害，林区管理部门及当地政府不得不投入大量人力、物力、财力去防病治虫。

3 杨树林分技术改造措施

多年来的水土保持生态环境建设实践证明，搞绿化必须遵循自然规律，尊重科学，应用先进的造林技术，强化治理区域及周边协调发展理念，才能取得良好的效益。大面积的杨树林，虽然不成材，但也不能随意毁掉，因为它起着强大的防风固沙生态效益，只能因势力导，进行改造。

3.1 适当间伐，降低密度，缓和水肥匮乏矛盾

杨树纯林区未成材的主要原因是造林密度大，林区自身水分与养分匮乏，难以维系树木充足的生长条件。通过适量间伐，降低林区林木密度，可有效缓解林区水肥压力，促进林木正常生长，提高木材蓄积量。通过对部分林区的调查和资料研究，6-8 a生杨树林，密度为6 600株/hm2，平均胸径3.87 cm，平均树高5.1 m，木材蓄积量为15.75 m3/hm2；采取间伐措施后，密度下降为3300株/hm2，平均胸径6.05cm，平均树高6.93 m，木材蓄积量为31.65 m3/hm2。实践证明，杨树纯林区实施间伐措施后，胸径可提高56.33%，树高可提高35.88%，木材蓄积量约增加1倍。

3.2 用经济林更替杨树未成材林区，提高经济效益

因未成材杨树纯林区木材蓄积量较少，对当地农民经济收入增加起不到有效的帮助，不利于脱贫攻坚和全面建成小康社会。鉴于此，在原有杨树林区适当间伐、降低密度的基础上，为了配合脱贫攻坚部署，在林间栽植适合大同市气候条件且经济价值较高的杏树，使其形成杏树与杨树的混交林。杏树幼苗植入后，因其需水量少，成年的杨树林又会为杏树幼苗提供遮阳、避风、调节气温等功能，使其在林区内形成适宜生长的小气候环境。等到杏树幼苗长大后，在林区周边留下3行杨树林用于构建防风屏障，将林区内的未成材杨树逐步皆伐，为杏树林提供良好的生长环境。据对大同、阳高及天镇三县已成年的杏树林区实地调查研究，成年杏树林区年均产量为37 500-52 500 kg/hm2，可大大提高当地农民的经济收入，加快脱贫步伐。

3.3 乔灌草立体混交改造杨树纯林，提高生态效益

对杨树纯林栽植密度大、未成材林木比例较大的地区，应将无生长空间、无利用价值的未成材杨树大部伐除，在采伐迹地上种植耐旱性强的灌木及草本植物，如柠条、沙棘、紫穗槐、早熟禾、偃麦草等，利用灌草植物生命力强、生长速度快、繁衍迅速等特点，使其形成乔、灌、草相结合的立体复层生态植被，从而起到保水固土减轻水土流失，提高水土保持的生态效益。

4 结语

大同市杨树纯林区面积大是客观存在，是不同历史时期人们抗击恶劣自然环境的产物，曾起到了强大的防风固沙生态效益，功不可没。但如今成为“小老树”低效林分，也是客观事实。我们要正视现实，根据生态文明建设的新要求，在查清问题症结的前提下，采取针对性措施，下大力气改造杨树纯林，以构建“天人和谐”的水土保持生态环境，必要而迫切。