摘 要 新疆杨农田防护林在防风固沙、改善农业小气候等方面具有不可替代的作用。为给甘肃省瓜州县乃至整个西北干旱区的农田防护林建设提供有益参考，在分析当地新疆杨农田防护林建设现状的基础上，剖析了其在植被适应性评估、林分结构配置、灌溉管理、病虫害防治等方面存在的主要问题，并针对这些问题，提出优化物种选择、改进林带布局、节水灌溉、生态控虫等建议。
关键词 新疆杨；农田防护林；适应性评价；节水灌溉；甘肃省瓜州县
中图分类号：S727.2 文献标志码：C DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.16.074
瓜州县位于甘肃省河西走廊西端，属典型的温带大陆性干旱气候。该区以农业为主导产业，然而极端气象灾害频发，农业生产面临严峻挑战。新疆杨以其良好的抗旱、防风固沙特性，成为当地农田防护林的优选树种。科学规划与建设新疆杨农田防护林体系，对于增强农业生态系统稳定性、提升农业综合效益具有重要意义。
1 资源概况
瓜州县新疆杨农田防护林的建设始于20世纪80年代，经过数十年的不懈努力，已初步形成一个多层次、多功能的农田防护林体系。据统计，全县新疆杨农田防护林总面积达到1.05万hm2，主要分布在沿VJeca8aeUITa/jHHfKM8ow==戈壁滩农业区、黑河下游绿洲农业区及北部山前平原农业区[1]。防护林多采用纯林形式，呈带状或块状分布，林带宽度接近10 m，间距200～500 m不等，组成防护林的树木平均树高8 m、胸径12 cm[2]。部分林带采用新疆杨与旱柳、钻天杨等树种混交，并在林下种植沙拐枣、梭梭等耐旱灌木，初步构建了乔、灌、草结合的复层配置模式，较好地发挥了防风固沙、增加空气湿度、涵养水源等生态功能，有效保护了农田，为农业生产创造了良好的小气候环境。
2 问题分析
2.1 植被适应性评估不足
瓜州县在新疆杨农田防护林树种选择方面，尚未开展充分的植被适应性评估工作。目前，该县防护林以单一的新疆杨为主，忽视了不同立地条件下的树种适应性差异。例如，在盐碱地段，新疆杨生长不良，出现了大面积的黄化、早衰现象；在沙化土地上，立地条件恶劣，新疆杨成活率低，生长缓慢。这反映了前期立地评价与树种选择工作不充分的问题。同时，对新疆杨品系选择研究力度不够，缺乏抗逆性强、生长速度快的优良无性系。武威市古浪县引进的新疆杨品种“中林46”无性系，展现出良好的生长性状和适应性，但目前未在瓜州县广泛推广[3]。此外，瓜州县对新疆杨与其他树种的混交适应性研究较为薄弱，混交林的构建缺乏科学依据。
2.2 林分结构配置合理性欠佳
瓜州县新疆杨农田防护林在林分结构配置方面仍存在不尽合理之处。就垂直结构而言，目前瓜州县防护林以单层纯林为主，乔灌草复层配置不足，导致林分生态位利用不充分。以河东镇某防护林带为例，林下灌草覆盖度不足30%，难以形成良好的微生境。就水平结构而言，林带宽度普遍偏窄，大部分不足10 m，且间距过大，抵御风沙能力有限。例如，三道沟乡部分林段间距超过500 m，防护作用难以充分发挥[4]。同时，林带小班划分不细致，龄组结构单一，未体现分龄经营理念。此外，由于缺乏林隙和林窗的科学配置，林分通透性差，生态效应发挥受限。上述结构性问题，制约了新疆杨防护林功能的有效发挥。
2.3 灌溉与水资源管理难题
瓜州县新疆杨农田防护林灌溉与水资源管理面临诸多挑战。该县位于干旱区，水资源匮乏，地下水埋深大，灌溉成本高。目前，防护林灌溉多采用漫灌、沟灌等传统方式，灌溉效率低，易造成土壤盐渍化。例如，梨园子镇部分防护林因长期漫灌，土壤盐分含量在3‰以上，严重影响了新疆杨生长[5]。同时，灌溉管理粗放，缺乏科学的灌水定额和灌溉制度，造成“大水大灌”“小水小管”现象并存。此外，防护林建设与农业生产用水矛盾突出，水权分配不明确，时常出现“争水抢水”现象。柳园镇在防护林建设高峰期，曾出现农田与林带争水的情况，影响了农作物产量[4]。农田防护林灌溉用水作为生态用水，优先级较低，在水资源紧缺时难以得到保障。上述灌溉管理问题，严重制约了新疆杨农田防护林的健康生长。
2.4 病虫害防治面临挑战
瓜州县新疆杨农田防护林病虫害问题日益突出，病虫害防治面临挑战。由于林分结构单一，抗逆性差，新疆杨容易遭受病虫害侵袭。近年来，杨树天牛、杨扇舟蛾等虫害频繁暴发，加之林下植被匮乏，天敌昆虫种群数量不足，难以构建生物防治屏障。例如，锁阳城镇某段防护林带，杨树天牛发生率高达85%，严重影响了新疆杨生长[2]。同时，林农对化学农药过度依赖，忽视了生物防治等环保措施，大量使用除草剂、杀虫剂，导致林下植被破坏，天敌昆虫种群锐减，生态系统失衡。此外，病虫害监测预警不到位，缺乏有效的森林病虫害监测网络和数据库，难以做到早发现、早诊断、早防治。上述病虫害问题，严重威胁新疆杨农田防护林生态系统的稳定性。
3 对策探讨
3.1 优化物种选择与搭配策略
针对瓜州县新疆杨农田防护林树种适应性评估不足的问题，需要优化物种选择与搭配策略。1）深入开展适生树种筛选试验，重点考察新疆杨不同无性系的抗逆性、生长速度、干型通直度等性状，并与当地乡土树种进行对比试种，甄选出最佳适生品系。在此基础上，进一步探索新疆杨与其他树种的混交配置模式，采用互补性强的树种进行合理搭配，提升林分的生物多样性和稳定性。例如，可考虑将新疆杨与青海云杉、长枝榆等阴性针叶树种混交，形成针阔混交复层林，充分利用空间生态位。在盐碱地段，宜采用柽柳、盐穗木等耐盐碱灌木与新疆杨混交，提高林地抗盐碱能力。2）因地制宜开展下木层植被配置，通过补植锦鸡儿、黄柳等固沙植物，形成乔灌草复合系统，增强防风固沙效果。3）在物种选择过程中，还应注重种源地选择，通过种源多样化配置增加林分的遗传多样性，提升林分抵御环境胁迫的能力。只有在科学评估的基础上，因地制宜优化新疆杨农田防护林的物种选择与搭配策略，才能真正实现防护林的可持续发展。
3.2 改进林带布局与多功能设计
针对瓜州县新疆杨农田防护林林分结构配置不尽合理的问题，需要从林带布局与功能设计的角度进行系统优化。在宏观布局方面，要在全面评估农田风沙危害程度的基础上，科学规划主林带、副林带、灌木林带的配置方案，形成“纵横交错、多层防护”的网状防护体系。在林带宽度设计上，应根据防护对象的性质、风沙强度等因素，将主林带宽度控制在15～20 m，副林带宽度控制在8～12 m，灌木林带宽度不低于5 m，同时缩小林带间距确保其在200 m以内，提升整体防护效能。
微观结构方面，要合理配置不同树种、不同林龄的林木，塑造复层异龄混交林分，增强林分垂直结构多样性。例如，在林带外侧设置2～3行速生阔叶树作为护边树种，中间配置大径材阔叶树，内侧种植常绿针叶树或耐阴阔叶树，林下辅以灌木和草本植物，形成多层次立体防护结构。在林带内部，可通过林窗和林隙的合理配置，营造疏密有致、林透适度的森林环境，促进林木健康生长。此外，在林带设计中可融入农田景观营造、废弃物利用等理念，发挥农田防护林的多种功能。例如，可在林带与农田交接处设置景观隔离带，种植农田经济作物，既可减少农田污染，又能增加农民收入；在林下空地堆沤农作物秸秆，替代部分化肥用量，增加土壤养分含量。
3.3 应用高效节水灌溉技术
针对瓜州县新疆杨农田防护林灌溉与水资源管理难题，急需加强高效节水灌溉技术的应用研究。
1）积极推广滴灌、微喷灌等先进节水灌溉方式，提高灌溉水利用率。在滴灌设计过程中，应通过研究土壤墒情监测和作物需水规律，合理确定灌水量和灌溉时机，并采用双侧布置、使用大流量滴头等措施，提升灌溉均匀度。同时，利用可调式迷宫式滴头、内镶式滴灌带等新型器材，延长滴灌系统使用寿命，降低灌溉成本。在微喷灌方面，宜采用自动反冲洗过滤器、压力补偿式喷头等装置，有效防止灌水器堵塞，保证喷灌效果。
2）建设管灌输水系统，减少输水过程中的渗漏损失。可用聚氯乙烯硬质输水管、高密度聚乙烯双壁波纹管等轻质高强度管材，代替传统的砖衬渠、土渠等，并在管道连接处采用卡箍式接头、电熔连接等新工艺，降低管路漏损率。还可试点建立智慧灌溉控制系统，通过土壤水分传感器、气象监测站等设备实时采集数据，并利用物联网、大数据等技术进行分析处理，动态调控灌溉水量和频次，实现精准灌溉。
3）加强农田防护林水权分配管理，在总量控制的基础上，协调生产、生态用水矛盾，保障防护林基本水分需求。例如，可采取“预存预留、计划供水、定额管理”的方式，将农田防护林用水单列，并制订分级分类供水方案，在干旱缺水期优先保障防护林生态用水，确保林木正常生长。
3.4 健全病虫害监测预警与防控体系
为解决瓜州县新疆杨农田防护林病虫害防治与生态系统稳定性维护难题，迫切需要健全病虫害监测预警与防控体系。1）构建“天空地”一体化的林业有害生物监测网络，充分利用遥感卫星、无人机、地面调查等多源数据，动态监测林区病虫害发生发展情况。在数据采集方面，可采用高光谱成像、激光雷达等先进传感技术，提取精细化的树冠结构、叶片反射光谱等特征参数，实现病虫害早期诊断。同时，应搭建病虫害智能识别与预警系统，通过机器学习算法建立多维度病虫害特征库，并结合气象、土壤等环境因子，开发病虫害发生预测模型，及时发布区域性预警信息。2）强化农田防护林病虫害的生物防治，充分发挥自然生态系统的自我调节能力。可通过人工繁育和野外捕捉相结合的方式，建立天敌昆虫库，定期在防护林带投放赤眼蜂、草蛉等天敌，控制杨树天牛、杨扇舟蛾等主要害虫种群数量。在释放天敌时，宜采用药饵诱杀等生物技术预先抑制害虫基数，提高防治效果。同时，应合理开展林下植被恢复，营造稳定的“天敌－害虫－寄主”生物群落，巩固农田防护林生态系统的内在稳定性。3）在病虫害暴发时，可采用性诱剂诱杀、信息素干扰等物理生态控制技术，替代化学农药使用，减轻对生态环境的负面影响。例如，可利用杨树天牛性信息素诱捕器，或在防护林带布设诱虫灯，大面积诱杀成虫，阻断虫害暴发周期；也可在天牛发生初期喷洒生物农药苏云金芽孢杆菌，利用其杀虫活性，选择性控制天牛幼虫，减轻农药污染。只有遵循生态控害理念，有机整合监测预警、生物防治、物理控制等措施，多管齐下，才能从根本上破解瓜州县新疆杨农田防护林的病虫害防控难题，实现农田防护林生态系统的科学管护。
4 结语
瓜州县新疆杨农田防护林建设取得了显著成效，在防风固沙、保障农业生产等方面发挥了重要作用；但在植被适应性评估、林分结构优化、灌溉管理、病虫害防治等方面仍存在诸多问题，制约了农田防护林功能的充分发挥。未来，瓜州县应立足科学发展观，把农田防护林建设纳入生态文明建设大局，强化顶层设计，完善技术体系，创新管理机制，多措并举推进新疆杨农田防护林的提质增效。只有坚持因地制宜、科学施策，着力优化防护林的物种选择、空间配置、灌水管理、病虫害控制等关键环节，加快构建“结构合理、功能完备、生态稳定”的现代农田防护林体系，才能为瓜州县农业生产、生态保护、经济发展提供坚实的绿色屏障，推动绿水青山向金山银山的转化。
参考文献：
[1] 刘振泉.瓜州县林草业发展存在的问题及对策[J].乡村科技，2021，12（13）：74-76.
[2] 刘江林.积石成山，挺起不屈的脊梁：甘肃林草系统“积石山6.2级地震”救灾纪实[J].甘肃林业，2024（1）：22-23.
[3] 李鸿.林业科学化：1927—1949年甘肃林政建设研究[J].甘肃社会科学，2023（6）：61-71.
[4] 佚名.为甘肃林草高质量发展插上科技翅膀[J].甘肃林业，2023（6）：1.
[5] 洪文泉.书写防沙治沙的甘肃答卷[N].甘肃日报，2023-07-31（5）.
（责任编辑：张春雨）
