第五节 黑龙江省“三北”防护林工程
第五节 黑龙江省“三北”防护林工程
一、防护林工程规划设计
1978年，国家实施“三北”防护林体系工程建设，黑龙江省所承担的工程，由国家统一规划、部署，省林业厅设置专门机构进行管理。黑龙江省“三北”防护林体系建设工程是国家“三北”防护林工程的一个重要成部分。工程建设区位于黑龙江省西部，涉及哈尔滨市、齐齐哈尔市、绥化、大庆等30个县（市、区），总土地面积11万平方公里，占全省总面积的24.1％。该地区从建国初期即开始防护林建设，但由于当时历史等原因未能科学的进行规划设计，缺乏良种壮苗、缺少先进的造林技术和经营管理措施，建设成效甚微，造林成活率始终在40％左右，保存率30％左右，加之后期管护工作跟不上，截至1977年，造林保存面积只有24.0万公顷，森林覆盖率仅为4.3％（包括部分天然灌丛）。生态环境的恶化没有得到有效的遏制，风沙干旱、水土流失等自然灾害依然时有发生。
1986年11月，根据林业部“三北”防护林建设局《关于“三北”防护林体系建设总体规划工作会议纪要》精神，省林业厅会同省农牧渔业厅、省水利厅、省土地厅、省畜牧局和省农场总局，制定《黑龙江省“三北”防护林体系建设总体规划》，主要设计人员由省林业设计院张仁和、陈士俊、贾洪久、时景山等组成。规划历时16个月，于1988年3月完成。总体规划的主要内容：一是查清自然地理、社会经济、土地资源、自然灾害等现状；二是防护林体系建设的必要性、可行性论证；三是防护林建设体系规划，提出防护林体系建设的方针、原则、战略目标，为工程决策和分期实施提供可靠的科学依据。该项规划1992年获黑龙江省科技进步奖三等奖。1978～2000年，黑龙江省已完成一期工程（1978～1985年）、二期工程（1986～1995年）、三期工程（1996～2000年）规划的各项指标。截至三期工程完成，已累计造林163.2万公顷，其中防护林74.22万公顷、用材林48.2万公顷、薪炭林31.6万公顷。森林覆盖率由建设初期的4.3％提高到12.48％。全区493.4万公顷耕地，有423万公顷得到农田防护林的庇护。160万公顷水土流失地得到治理， 40万公顷风沙危害区域控制了沙蚀危害。全区240万公顷草原，其中77万公顷得到庇护。由于在工程建设中依靠科学技术，推广应用先进的科学技术成果，工程建设区的造林平均成活率达到90％以上，保存率达到85％以上。阔叶树年生长率达15％以上，针叶树年生长率达8％以上。“三北”防护林体系建设工程开展23年来，全区共推广应用从规划、种苗、造林、病防、经营到农防林优化、区域生态建设等科技成果和先进技术面积达333万公顷次，推广应用适用技术和防护林新技术30多项。
2001年，根据《国家林业局关于编制“三北”防护林体系建设四期工程（2001～2010年）省级规划有关事宜的通知》要求，省林业厅编制《黑龙江省“三北”防护林体系建设四期工程规划》，同年11月末通过国家计委、国家林业局的审定。四期工程在坚持“三北”防护林体系建设完整性、连续性的前提下，突出了西部风沙干旱区和水土流失严重地区的治理。规划防沙治沙工程，松花江、嫩江干流生态环境建设工程，界江（河）防护林体系建设工程，三江平原农田防护林建设工程。总任务77.5万公顷，其中人工造林55万公顷，封山（沙）育林11万公顷，飞机播种造林11.5万公顷。规划建设期为10年，分两阶段完成。第一阶段（2001～2005年），造林38万公顷，第二阶段（2006～2010年），造林39.5万公顷。
二、防护林营造技术
（一）农田和草牧场防护林建设
1978～1987年，省林业厅“三北”防护林建设指导站（以下简称省防护林指导站）、省林业厅造林处沈积坤、张仁和、张万鹏等用10年时间完成黑龙江省“三北”防护林体系建设综合技术应用研究项目。该项研究在平原农牧区建设了以防护林为主，多林种、多树种、网带片相结合的农林牧复合生态系统。该项研究抓住了干旱地区缺水这个主要矛盾，从技术上采用苗木保鲜防失水、整地保墒，“三大一深”（即大苗、大坑、大株行距、适当深植）、“三水保成活” 等新技术、新工艺进行抗旱造林，提高了质量标准，从总体上贯彻综合性原则，科学安排林种结构、布局，提高了体系建设的综合效益。
1986～1987年，省林科所付德兴等以黑龙江省海伦市百祥乡为试验基点，在一个乡规模范围内建成一个以农田防护林、薪炭林为主的多林种、多树种防护林体系。森林覆盖率由1981年前的4.5％提高到19.2％。防护林（包括四旁林）占27.2％，薪材林65.2％，用材林7.6％；小黑杨占30.4％，针叶树2.5％，灌木柳67.0％。造林成活率达95％以上，保存率85％。在造林经营方面提出了一套完整的技术措施。该项成果1988年获黑龙江省科技进步奖三等奖。应用该项研究成果在杜尔伯特蒙古族自治县靠山种畜场，建立2 000公顷规模的网、带、伞、疏、片格局组成的草牧场防护林体系。项目选择樟子松为草牧场防护林的主栽树种，并研究出适用于沙地造林和草原造林的抗旱造林新工艺。新工艺的主要内容是：集中培育大苗、集约经营、带土大苗雨季造林一次成林。其主要特点是：改春季造林为雨季造林；改裸根小苗造林为带土大苗造林；改密植为稀植；简化育林工序。其技术关键是土坨完整、不散不裂，采用移植桶移植和塑料袋育大苗。樟子松抗旱造林新工艺最大优点是抗旱保活，移植时不浇水，可确保成活。这不仅减少了栽植工序、降低了成本，更重要的是为大面积荒山沙地和草原抗旱造林提供了科学依据。
从1978年开始建立的中国“三北”防护林发挥了多种效益。但是，存在着防护林体系结构、配置、树种、布局、覆被率和其他造林与更新、技术等一系列需要解决的问题，也需要对其进行优化与更新改造，以提高农田防护林的防护效益及生产力水平。1986～1990年，东北林业大学、省防护林所、省林业厅向开馥、赵雨森、鞠瑞彬等完成“农田防护林优化及现有防护林更新改造的研究”项目。主要成果：①在黑龙江省肇东县和富裕县建立2个优化模式试验示范区，总面积3 665公顷，防护总面积5 494.9公顷，其中有林地面积637.2公顷，占防护面积的11.6％。在试验示范区内进行了林带树种结构优化、不同林网规格、改造林带宽度以及优化土地利用、农田防护林更新、抚育间伐及营造技术等研究，为东北西部以农防林为主的防护林体系树种、林网规格、林带宽度的优化改造提供技术和示范实体。②根据作物产量、质量和生态效益的良好程度的数值来评价现有林网规格，一般风害区域350～350米为宜；林带防护效益与林木生长量及林带行效应指数达到最佳状态时的林带行数3～4行，行距3米为适宜；确定了农防林主要树种（8个杨树树种和樟子松、红皮云杉）的成熟和伐期龄为防护树种更新改造提供数据，并提出一套较完整的樟子松和杨树营造技术，供生产单位应用。该项成果1990年和1991年被列为林业部100项推广成果，在东北西部5年中推广应用127.5万公顷，1997年获得国家科技进步奖三等奖。
1990～1992年，绥化地区行署林业局李珊琳、马振远、徐东利等通过设置不同的间伐方式进行对照试验，经过3年的试验研究，探索出杨树农田防护林带间伐技术：林带的初始间伐龄为7～8年，采用带内隔行间伐方式，以40％的间伐强度，经济效益、生态效益最佳。间伐后林分胸径生长量，单株材积生长量和林分蓄积生长量都有明显的提高。林带疏透度得到改善，伐后第二年即可恢复防护功能。
（二）水土流失综合治理
黑龙江省兰西县拉哈岗是典型的水土流失区，是黑龙江省“三北”防护林重点工程区之一。1989～1991年，省防护林指导站、兰西县林业局、绥化行署林业局沈积坤、姜树贵、邵恭堂、王世国等完成呼兰河水系拉哈岗综合治理工程建设项目。该项目造林5 733.3公顷，治理面积达25 333.3公顷，调整了农业结构，增加了林业比重，建成多林种、多树种、多层次相结合的人工林区；建立果园8 000亩，开辟养鱼池29处，并开发了养蜂等多种产业。该项工程为同类水土流失地区的治理，建立农林复合生态经济区提供典型经验和绿化工程的优化模式。
1987～1995年， 省防护林指导站、省防护林所滕连锁、吴绳聚、刘文环、刘新宇等完成鞠家沟流域水土保持 林优化模式的研究。建成了规模达1 232公顷的水土保持优化模式区。经多年试验研究、测试、分析以及对水土保持林模式的不断优化，实验区内地表径流每年每平方千米减少190 290吨，径流系数平均减少15.4％；土壤侵蚀平均每年每平方公里减少7 125.5吨；土壤有机质平均每年每平方公里减少流失205吨；土壤侵蚀强度由治理前的强度侵蚀降低到极弱度侵蚀，有效地控制了水土流失。通过调整农村产业结构及改善生态条件，粮食单产由建设初期每公顷2 962.5千克提高到4 519.5千克，平均提高52.56％；森林覆盖率由7.82％提高到26.24％。该项研究在中国黑土丘陵漫岗水土流失治理模式优化研究方面，尚属首次，尤其在水土保持林配置，针阔混交、乔灌搭配、造林密度等方面，有所创新，填补黑土丘陵漫岗农业区水土流失治理的空白。
（三）沙地综合治理
1986～1990年，东北林业大学、中国科学院沈阳应用生态研究所、辽宁省固沙造林研究所、省防护林所的向开馥、朱廷耀、胡嘉良、王述礼等共同完成国家“七五”科技攻关项目“半干旱风沙草原区防护林体系综合效益研究”。该项研究按不同立地类型区设立了15个试验研究区，5年来连续定位观测取得了287万个数据，在农田林网综合气象效益、农作物生理特性和产量质量、大面积防护林体系区域性综合效益、野外实测和风洞模拟试验对湍流随机特征，以及多林网（带）累加效益等方面的研究取得了突破性进展并取得成果：①通过5年来8个试验区定位观测研究，提出“农田林网全方位防风效能”和“全方位结合气象（温、湿风）效益参数”这一新概念和参数指标，并以此来评估林网防护效益；②研究了在半干旱地区无灌溉条件，林网内土壤水分变化特征，为农作物种类合理搭配种植提供依据；③在与气象土壤效益同步定期观测的同时，对林网内生长期内各物候期的农作物生理生态的规律和作物产量、质量进行了全面系统的研究；④经过对5个草牧场防护林试验区的定位观测研究，掌握了防护林地区的草牧场各生态因子的变化规律；⑤在700公顷的固沙林试验地上，定位研究固定流沙，减少沙尘、粉尘和生态环境因子（温、湿、辐射、土壤有机质、植物动物）变化等取得了数量化指标并测定了固沙林的效益；⑥从不同角度对大面积防护林体系区域性气象综合效益做了研究；⑦对大范围内防护林体系的多林种、多层次、多生态因子综合效益进行了调查和研究，建立了测定农田防护林综合效益的技术指标体系。该项研究为半干旱风沙草原区的防护林体系建设的规划设计、营造、改造和优化措施提供依据，1991年获国家科委、国家计委、财政部“七五”科技攻关重大成果奖，1993年获国家科技进步奖二等奖。
1990～1999年，省防护林所、省防护林指导站、杜尔伯特蒙古族自治县一心乡政府、杜尔伯特蒙古族自治县林业局、泰来县林业局、甘南县音河镇人民政府共同研究了嫩江沙地综合治理开发及配套技术。该项研究根据防沙治沙和环境建设的需要，密切结合防沙漠化工程建设，在杜尔伯特蒙古族自治县建立了3 333.3公顷沙地生态农业模式， 开展了沙地适生树种选择及固沙造林技术研究，沙地资源立体开发技术研究， 沙地资源开发利用综合效益评价；研究了嫩江沙地沙生植物引种、树种评价与选择、抗旱造林技术、草牧场防护林营建技术、主栽树种水分动态平衡、人工林生态系统优化、治理开发模式等关键技术。该项研究 属国内外防治沙漠化的成功范洌，建成的模式区 森林覆被率提高到31％，沙区综合经济效益提高20％以上，2000年获黑龙江省科技进步奖二等奖。
（四） 农林复合生态模式区建设
“三北”防护林建设从二期工程开始， 突出了以生态效益为主的理念， 实行生态、经济、社会效益有机结合，改变单一生态型防护林结构，建设生态经济型防护林。
1988～1991年，省防护林指导站、省防护林所、甘南县林业局对甘南县兴久村的产业结构，土地利用、林业生态、管理技术及效益等进行了全面系统研究，建成一个有利于农、林、牧、副综合发展，高产、优质、高效的生态农业模式，为“三北” 同类地区生态农业的建设和发展提供科学依据与实体模式。在模式区建设上，采用多树种、多林种综合技术，形成网、带、片、点的生态经济型防护林体系，合理利用了土地资源，改变了单一生产结构，发展了农村多元经济，达到了生态、经济的良性循环。
1991～1997年，省防护林所俞冬兴、李树森、鞠瑞彬等在富裕县富路镇兴胜村建设试验示范模式点，完成农林牧优化结构及其效益研究。该项研究以一个自然条件较差的兴胜村为单元，进行农林牧总体配置及分级优化设计，实现了资源结构与经济发展的优化组合。对适合当地的农林牧各项技术进行有机组装配套，以林种布局、树种结构、网带结构、更新换代与减轻林带胁地的“切根贴膜技术”等措施为手段，对农林牧系统地进行经济结构和技术结构的综合优化，建成一个稳定、高效的人工林农复合型生态经济模式。
1996～2000年，省防护林所李兴业、赵岭、许成启、王立刚等在黑龙江省甘南县音河乡、中兴乡建成较大规模的试验示范区。该项目采用“以松改杨”、小网窄带、切根贴膜等综合配套技术，解决了黑龙江省西部长期复合经营类型中持续高效性问题，有效地减轻了杨树林带的负效应。提出了黑龙江省西部林农复合、经农复合、果农复合、林菌复合综合配套技术，以及适合黑龙江省西部地区的杨树病虫害综合管理技术。利用地理信息系统对县级单位复合农林系统分区，将甘南县划分为4个类型区，并提出了各区分类技术模式。通过该项研究，建立复合农林业示范区25 612公顷；建立“以松改杨”、小网窄带示范区19.4公顷；建立切根贴膜示范区1万平方米；建立水土保持林配置示范区40公顷；建立9种复合农林业试验小区13.02公顷；建立护堤护岸试验示范区27公顷。模式区环境容量提高了6.3％，平均风速降低46.8％，造林成活率达90％以上，樟子松林网庇护下的农田增产51.5％。通过“以松改杨”、小网窄带配置技术，可使模式示范区减少占地124.3公顷，减少胁地621.62公顷，更新改造后，可解放耕地745.9公顷，增加产值296.4万元。
