黃羊灘人工防風固沙林生態效益研究

曹華軍，高起，邢存旺，馬增旺，趙廣智

（1.赤峰市松山區園林局，內蒙古赤峰024000；2.赤峰市松山區初頭朗鎮政府，內蒙古赤峰 024039；3.河北省林業科學研究院，河北石家莊 050061）

黃羊灘人工防風固沙林生態效益研究

曹華軍1，高起2，邢存旺3，馬增旺3，趙廣智3

（1.赤峰市松山區園林局，內蒙古赤峰024000；2.赤峰市松山區初頭朗鎮政府，內蒙古赤峰 024039；3.河北省林業科學研究院，河北石家莊 050061）

全面準確評價人工固沙林的生態效益，是人工固沙林可持續經營的理論依據。該文按照樹種、林齡和配置模式，選擇了京津風沙源南部區黃羊灘的18個有代表性的林分（草地）進行研究，選取了防風固沙、改良土壤、調節氣候和物種多樣性等方面的7個指標因子，運用灰色系統理論關聯度分析法對人工林生態效益進行了綜合評價。研究結果表明：防風固沙林的建立，降低了林地輸沙率，固沙效益明顯。13a生白榆林、7a生白榆林、26a生檸條和黃柳林等輸沙率為0，固沙目標全面實現。進入退化階段的沙打旺人工草地不能維持有效防護結構，輸沙率為18.9g/cm·d，其它林分輸沙率在0～10g/cm·d之間；防風固沙林也具有明顯的小氣候效應。除沙打旺草地外，其它林分均發揮不同程度的增加濕度和減緩溫度變化的作用。其中17a生側柏林相對濕度比空曠地提高了7.7個百分點，為濕度效應最大值，13a白榆林比空曠地溫度日較差降低了2.8℃，為溫度效應最大值；17a側柏林、13a白榆林、26a檸條林、5a檸條林、沙地柏林、7a白榆林等6個林分與理想林分最為接近，這6個林分生態效益最好。沙打旺人工草地關聯度最低，其綜合生態效益最差；即側柏、白榆、檸條和沙地柏營造的人工固沙林綜合生態效益最好，可以在黃羊灘及周邊地區大面積推廣。沙打旺是流動、半流動沙地無可替代的先鋒物種，生長衰退出現前，應及時引進功能更強的灌木樹種進行改良。年齡較大的側柏林、白榆林和檸條生態效益最明顯，說明人工固沙林需要較長時間的恢復，生態效益才能充分發揮。

人工防風固沙林；生態效益；綜合評價；黃羊灘

風沙危害一直是河北省西北部和首都北京的主要環境問題。環北京地區防沙治沙工程實施以來，工程區退化生態系統的治理和恢復工作得到高度重視[1]。國家與各級地方政府給予較多優惠政策以及大量資金投入，在工程管理、技術應用等方面做了大量研究并取得顯著成效[2-5]。因地制宜地采取各種治理和恢復措施，目的是增加沙塵暴源區地表粗糙度、降低近地表風速、防止沙塵釋放[6]。隨著大規模的植被恢復，在風沙流得到控制的同時，必然會影響到防護系統的其它生態過程，使沙地退化生態系統向有利于地力恢復和穩定性增強的方向發展，促使沙地景觀格局向沙漠化逆轉的方向演變[7]，最終使沙地生態系統的物質轉化、能量流動和信息傳遞步入良性循環。

防風固沙林是防護林的一個重要類型[8]，其生態效益的研究前人已作了大量工作[9-13]，但研究背景都是針對西北部干旱、半干旱地區與環北京風沙源北部區，對環北京風沙源南部區研究未見報道。從研究對象看，防風固沙林生態效益的研究對模式的長期穩定性考慮不多，主要是在建立5a內最初定植的模式內進行。本文以京津風沙源南部區具有典型性的黃羊灘為背景，選擇18種不同模式、不同林齡的人工林為研究對象，選取防風固沙、改良土壤、調節氣候以及對沙地植被的影響等方面的7個基本要素[8，14]，對18種人工防風固沙林生態效益進行綜合分析評價，旨在為京津風沙源工程區及條件類似地區退化生態系統的治理和恢復提供科學依據。

1　研究區自然概況

研究區位于張家口市宣化林場，地理坐標為北緯40°25′12″～40°32′6″，東經115°2′34″～115°12′30″，處在宣化縣東南部洋河南岸，為河北省五大沙灘之首，總面積0.97萬hm2。屬壩下中低山區，地勢東南高、西北低，海拔在600～1000m之間。處于半濕潤區向半干旱區的過渡地帶，年均氣溫7.6℃，極端最低氣溫-25.8℃，極端最高氣溫38℃，年均降水量365mm，年蒸發量2000mm，無霜期130d，大風天數37～40d，年有效積溫2368～3573℃。災害性天氣主要有沙塵暴、干旱、干熱風、凍害等。區內土壤風蝕沙化嚴重，土壤以風蝕沙土為主。其原生群落為疏林草原，植被種類稀少，且蓋度較低。

2　研究方法

2.1 標準地設置

依據黃羊灘近年來在無林地上逐漸恢復的人工林植被類型，按照樹種、年齡和配置模式等選擇具有代表性的地段，選取18種人工林植被類型。設置18塊標準地，面積為20m×30m。標準地概況如表1。

2.2 林內輸沙率測定

輸沙率是指風沙流在單位時間內通過單位寬度的斷面所搬運的沙量。林內輸沙率采用10孔階梯式集沙儀進行觀測。集沙儀觀測高度為20cm，每2cm為一層。觀測時將集沙儀豎立在觀測樣地內，底部與地面平齊，進沙口與主風向垂直。觀測開始時打開各個集沙儀的口蓋，集沙時間為72h，結束后關閉集沙儀的口蓋，并對集沙進行分層稱重。在春季不同時段內分別觀測3次，取平均值，作為該林分該時段的集沙量，并計算林分日輸沙率[15]。

式中Q為輸沙率（g/cm·d）；W為集沙量（g）；ΔT為觀測時間（d）。

2.3 林地土壤理化性質的測定

按照自然剖面采集土樣，取樣深度為30cm。室內采用篩分法結合吸管法測定機械組成，選取粒徑<0.005mm的粘粒部分作為評價因子；土壤水分常數用環刀取樣結合烘干法測定。利用土壤田間持水量和實測含水量構建土壤干旱指數[16-17]；土壤有機質采用重鉻酸鉀容量法（丘林法）測定。全部分析化驗均由河北省林業科學研究院分析測試中心完成。其中：

2.4 林內空氣溫度和相對濕度的測定

林內空氣溫度與相對濕度采用ZSW1－型阿斯曼通風干濕表測定。測定時間集中于2008年8月18日至21日（天氣晴朗，無風或微風）。在8：00、14：00和18：00對每塊標準地進行觀測，連續2d。直接測定環境氣溫，用濕球溫度與干球溫度通過濕度查算表獲得空氣相對濕度。考慮到喬、灌、草的可比性，測定時干濕球溫度計距離地面1m。將最低溫度表與最高溫度表平行安放在特制的水平支架上，感應部分向東。前一天18：00放置，第2天18：00讀取數值。河北省林業科學研究院在試驗區設有荒漠化監測站，站內空曠地百葉箱數據顯示，觀測期對應的測量項目完全相同，因此測量結果具有可比性。

表1 標準地概況

2.5 物種多樣性調查與計算

對18種人工林林下草本層進行物種多樣性調查。在每個樣地內設置5個1m×1m的小樣方，對樣方內所有草本植物種類記錄其種名、株數、高度、蓋度和頻度等。

式中S為樣方中所有物種的數目，Pi為某一物種的蓋度/所有物種蓋度之和。

2.6 生態效益綜合評價

運用灰色關聯度分析方法[18]。把所有林分視為一個灰色系統，每個林分作為系統中的一個因素。取全部被調查林分各生態因子最優值構造出一個理想林分（輸沙率、干旱指數、氣溫日較差與生態效益成負相關，選擇最小值；土壤粘粒含量、有機質含量、空氣相對濕度和物種多樣性與生態效益成正相關，選擇最大值），并以該理想林分作為參考數列X0。以現實林分所構成的數列作為比較數列Xi（i=1、2、3……18），計算各林分與理想林分之間的關聯系數及關聯度。林分與理想林分關聯度越大，則生態效益越好，從而確定各林分的優劣次序。由公式（1）計算關聯系數：

式中Δ0i（k）表示第k個因子X0與Xi的絕對差值；Δmin和Δmax分別表示所有比較序列各指標絕對差中的最小值與最大值；ρ為灰色分辨系數，取值0～1，一般取0.5。將各因子關聯系數代入公式（2）則可求得林分的加權關聯度。所有統計分析在Excel軟件中進行。

3　結果與分析

3.1 人工防風固沙林生態效益分析

通過標準地調查與取樣，經室內化驗分析、統計整理，取得18種人工林分生態效益的統計數據，如表2所示。

人工固沙林的首要經營目標就是防風固沙，即控制風沙流活動。而風沙流活動的重要危害過程是輸沙，林地沙面輸沙率變化情況表明了固沙功能實現程度，是沙漠化治理效果最重要的評價指標[19]。不同林地輸沙率呈現不同特點：13a生白榆林、7a生白榆林、26a生檸條林和黃柳林等4塊林分，未監測到有輸沙發生，說明風蝕現象已經得到徹底的控制，已全面實現了固沙目標；5a生檸條林、沙棗林、樟子松×紫穗槐林、沙地柏林、新疆楊林、沙地柏×紫穗槐林等6塊林分，日平均積沙量W＜2g，表明林地只有輕微的風蝕現象發生，固沙目標接近完成；9a生小葉楊林、15a生小葉楊林、17a生側柏林、7a生側柏林、刺槐林、小葉楊×山杏林、樟子松林等7種林分，日平均積沙量在2～10g，林地風蝕現象較為強烈，固沙目標還沒有完成；沙打旺人工草地日平均積沙量為18.9g，地面風蝕嚴重，主要是由于人工草地已進入退化階段，不能維持有效的防護結構，導致地面風蝕逐漸增強。

表2 林分各項生態因子觀測指標

粘粒（<0.005mm）含量在風沙土機械組成中具有標志性地位。一方面沙化土地逆轉從外形上表現為地表細化即地表物質顆粒組成中細粒逐漸增加的過程，另一方面粘粒含量也決定著風沙土的持水與保肥能力。利用粘粒含量的差異和變化，可以判斷人工固沙林改土效應實現程度，對其改土功能進行評價[20]。15a生小葉楊林地、5a生檸條林地、17a生側柏林、26a生檸條林、小葉楊×山杏林地、樟子松林地、沙地柏林等，粘粒含量大于8.0%，含量相對較高；9a生小葉楊林地、13a生白榆林地、7a生側柏林地、沙棗林地、刺槐林地、新疆楊林地，粘粒含量在4.0%～8.0%之間，為中等；7a生白榆林地、樟子松×紫穗槐林地、沙地柏×紫穗槐林地、黃柳林地、沙打旺人工草地等5塊樣地，粘粒含量小于4.0%，相對偏低。粘土數據可以從一個側面反映出人工植被的降塵與固土作用。植被截流了近地層氣流所攜帶的土粒，同時又阻止了風對土壤的侵蝕作用，導致林地的土壤細粒增加，而土壤機械組成也相應發生變化。由于不同人工林樹種的生物生態學特性的差異，以及年齡和蓋度的不同，不同人工林植被對土壤機械組成的影響也有一定差異。但總體上混交林、年齡較大的林分粘粒含量呈現較大的趨勢。

土壤有機質是組成土壤固相部分的重要成分，也是土壤肥力高低的重要指標之一。它與土壤礦質部分共同作為林木營養的來源，其存在或多或少會直接影響和改變著土壤的保墑性、緩沖性、可耕性、通氣狀況和土壤溫度。由表2可知：除了小葉楊×山杏林地土壤有機質含量為7.812g/Kg，其它林分均小于全國第二次土壤普查6.0g/Kg的極低標準[21]，主要原因是凋落物難以歸還到土體當中。在森林土壤中，凋落物是土壤有機物的主要來源，也是補充有機質的主要方式。而在該地區風蝕作用強烈，林草凋落的季節正值季風盛行期，絕大多數甚至全部被風沙流帶走，留存量極少。僅占生物量很小一部分的枯朽根系，則成為土壤有機質的重要來源，而這部分不足以維持土壤養分平衡。研究結果還發現，以小葉楊為造林樹種的3塊樣地，有機質含量大于其它樣地，說明小葉楊改土效果優于其它樹種。與其它固沙樹種相比，小葉楊葉片大、落葉量也大，林地留存量相對較多，同時葉片易分解，所以歸還量大。

利用毛管斷裂含水量與實測含水量之差構建土壤干旱指數。所研究的18種人工防風固沙林的土壤含水量均比毛管斷裂含水量要小，都存在不同程度的干旱協迫，表明了研究區土壤含水量對生態環境逆轉過程的制約性。其中15a生小葉楊林、17a生側柏林、26a生檸條林、5a生檸條林、小葉楊×山杏林、樟子松林、樟子松×紫穗槐林、沙地柏地8塊樣地，土壤干旱指數大于8%，為重度干旱協迫；7a生側柏林、7a生白榆林、13a生白榆林、9a生小葉楊林、沙地柏×紫穗槐林、新疆楊林等6塊樣地，土壤干旱指數為6%～8%，為中度干旱；刺槐林、沙棗林、黃柳林、沙打旺等4塊樣地，土壤干旱指數小于6%，為輕度干旱。于2007年9月下旬進行研究取樣，期間降水量為37.0mm，與歷史同期多年平均降水量（43.9mm）相比，屬于正常波動范圍，可以排除降水量偏低導致干旱發生的可能性。因此，林地水分滲漏嚴重、土壤保水能力差是造成土壤干旱的主要原因。

人工固沙林是典型的逆轉植被，林內水汽來源主要有兩個，一部分來源于林冠的蒸騰和被林冠截留的降水的蒸發，另一部分是林下土壤、枯枝落葉層與草本層的蒸發和蒸騰。此外，林內輻射加熱和湍流擴散條件對林內濕度狀況形成也起很大作用。以相同時刻空曠地百葉箱空氣相對濕度為參照，除沙打旺草地和刺槐林外，其它林分內3個測定時刻的空氣相對濕度均高于空曠地。空曠地相對濕度平均值為68.3%，以林內和空曠地相對濕度之差作為林分的濕度效應，17a生側柏林濕度效應是7.7%，為全部林分最大值；刺槐林和沙打旺人工草地濕度效應為0。林內濕度其它林分介于0～7.7%之間。黃羊灘氣候以干旱和地形風盛行為特點，林內空氣相對濕度是大氣湍流與林木蒸騰量共同作用的結果。

黃羊灘地區，太陽輻射強且日照充足，下墊面以風積沙為主，熱容量小，白天易形成高溫環境。地形原因導致平流風盛行，夜間亂流交換強烈，熱量散失大，常常形成低溫環境。在監測期間，空曠地日最低氣溫、日最高氣溫分別是11.8、31.4℃，氣溫日較差為19.6℃。觀測數據顯示：沙打旺人工草地，日最低氣溫、日最高氣溫與空曠地相同。其它林分均表現為最低氣溫比空曠地高，最高氣溫比空曠地低，從而與空曠地相比，具有更小的氣溫日較差。13a生白榆林與7a生白榆林分別比空曠地低2.8、2.7℃，是溫度效應最大的2塊林分。

物種多樣性指數把物種數、個體數、分布特性等信息結合起來，是定量表征群落和生態系統特征的一個統計量。調查的林分Shannon-Wiener指數的大小隨林分物種數的增加有增大的趨勢，指數值在2.0以上的有2塊樣地，即17a生側柏林和沙地柏林，物種數分別是24和13；多樣性指數1.0以下的有4塊，分別是15a生小葉楊林、沙棗林、刺槐林、黃柳林，其中黃柳林地草本植物只有狗尾草1個種，多樣性指數為0；其它12塊林分多樣性指數介于1.0～1.5之間。

3.2 人工固沙林生態效益綜合評價

各觀測指標經標準化處理后，將理想數列X0與各比較數列Xi求出絕對值，即Δi（k）＝｜X0（k）-Xi（k）｜（i＝1、2……18，k＝1、2……7）。由絕對值數值（表略）可知，二級最小差值為Δmin＝0，二級最大差值Δmax＝4.550，取ρ＝0.5，將這3個值代入公式（1），可求得關聯系數值（表3）。

表3 林分各因子的關聯系數

各指標權重均根據當地自然條件和專家意見而定。人工固沙林首要經營目標是防風固沙與改良土壤，生態效益指標中固沙功能和土壤效應的權重高于小氣候和物種多樣性。土壤效應指標中機械組成與有機質含量是風沙土的限制因子[21]，且這二指標直接影響土壤的持水性能[16]，權重高于干旱指數。空氣濕度與溫度在小氣候效應中具有相同的作用，有同等權重（表3）。

將林分各因子關聯系數與權值代入公式（2），求得各林分與理想林分關聯度（表4）。從表4關聯度排序結果可以看出：17a側柏林、13a白榆林、26a檸條林、5a檸條林、沙地柏林、7a白榆林，加權關聯度排序位置與理想林分最為接近，說明這6個林分生態效益最好；沙打旺人工草地關聯度最低，說明其綜合生態效益最差。這7個人工植被的排序位置與未注重固沙效益的等權關聯度評價排序位置基本一致。小葉楊和黃柳建植的林分，加權關聯度排序位置和等權關聯度位置相比較明顯后移，主要原因是這2個樹種改土效應分值較高，加權后因土壤因子相對多而單因子權重降低所致。新疆楊林加權關聯度位置大幅前移是由于其固沙效應分值較其它指標分值高，加權后總分值相應高的緣故。

表4 林分與理想林分的關聯度

4　結論與討論

防風固沙林的建立，降低了林地輸沙率，固沙效益明顯。13a生白榆林、7a生白榆林、26a生檸條和黃柳林，林地輸沙率為0，固沙目標全面實現；沙打旺人工草地由于進入退化階段，不能維持有效防護結構，輸沙率為18.9g/cm·d，地面風蝕現象嚴重，有逐漸增強的趨勢；其它林分近地層0～20cm高度范圍內輸沙率在0～10g/cm·d之間。

防風固沙林的建立，增加了林內相對濕度，降低了氣溫日較差，小氣候效應明顯。除沙打旺草地外，其它林分均發揮不同程度的增加濕度和減緩溫度變化的作用。其中17a生側柏林相對濕度比空曠地提高了7.7個百分點，為濕度效應最大值，13a生白榆林比空曠地溫度日較差降低了2.8℃，為溫度效應最大值。

由于生物生態學特性的差異，不同林分的改土效應表現出不同特點。15a小葉楊林、小葉楊×山杏林土壤粘粒含量最高，分別為14.75%和11.69%；土壤中有機質總體上呈極貧瘠狀態，只有小葉楊×山杏林地土壤有機質含量為7.812g/Kg，其它林地均小于6.0g/Kg的極低標準。主要原因是凋落物難以歸還到土體當中，落葉期正值季風盛行期，凋落物絕大多數甚至全部被風沙流帶走，留存量極少；土壤含水量全部比毛管斷裂含水量要小，干旱指數在5.6～12.0之間，均存在不同程度的干旱脅迫。造成土壤干旱的主要原因是林地土壤保水能力差、水分滲漏嚴重。在18種林分中，Shannon-Wiener指數的變化在0～2.2205之間，其中只有17a生側柏林和沙地柏林的指數值在2.0以上。

運用灰色關聯度分析法對人工固沙林的生態效益進行評價，結果表明：17a側柏林、13a白榆林、26a檸條林、5a檸條林、沙地柏林、7a白榆林，與理想林分最為接近，說明這6個林分生態效益最好；沙打旺人工草地關聯度最低，說明其綜合生態效益最差。側柏、白榆、檸條和沙地柏是黃羊灘人工固沙林綜合生態效益最好的樹種，可以在黃羊灘及冀西北地區防沙治沙工程中大面積推廣。沙打旺是流動、半流動沙地無可替代的先鋒物種，具有見效快、退化快的特點。人工草地生長高峰過后，流動沙面已經固定，應及時引進功能更強的灌木樹種進行改良。年齡較大的側柏林、白榆林和檸條林生態效益最明顯，說明人工固沙林需要較長時間的恢復，生態效益才能有效發揮。研究結果對于建立穩固的防風固沙林體系，并使其發揮長久持續的生態效益具指導意義。

［1］袁嘉祖.京津風沙源工程規劃的問題與建議［J］.中國林業，2004，03（A）：8-8.

［2］吳波，李曉松，劉文，等.京津風沙源工程區沙漠化防治區劃與治理對策研究［J］.林業科學，2006，42（10）：65-70.

［3］王玉忠，王金鳳，馬靜娜.河北省京津風沙源區生態經濟社會發展水平評價研究［J］.林業經濟問題，2011，31（4）：314-319，360.

［4］董金秀，薛冰冰，楊玉梅，等.京津風沙源治理工程對種植結構的影響分析［J］.河北林果研究2011，26（1）：25-27.

［5］王亞明.京津風沙源治理工程效益分析［J］.北京林業大學學報（社會科學版）2010，9（3）：81-85.

［6］黃富祥，王明星，王躍思.植被覆蓋對風蝕地表保護作用研究的某些新進展［J］.植物生態學報，2002，26（5）：627-633.

［7］岳德鵬，劉永兵，徐偉，等.北京市永定河沙地人工植被防風阻沙效益分析［J］.北京林業大學學報，2004，26（2）：21-24.

［8］周心澄，高國雄，張龍生.國內外關于防護林體系效益研究動態綜述［J］.水土保持研究，1995，2（2）：79-84.

［9］王曉東，袁定昌，李金海，等.北京市京津風沙源治理工程營造林水土保持效益分析［J］.林業調查規劃，2010，35（2）：126-129，135.

［10］黃進，張曉勉，張金池.開化生態公益林主要森林類型水土保持功能綜合評價［J］.水土保持研究，2010，17（3）：87-91.

［11］廖空太，嚴子柱，滿多清.黑河流域防風固沙林生態效益研究－以甘肅省高臺縣為例［J］.中國生態農業學報，2007，15（6）：26-29.

［12］符亞儒，高保山，封斌，等.陜北榆林風沙區防風固沙林體系結構配置與效益研究［J］.西北林學院學報，2005，20（2）：18-23.

［13］周米京，高城雄，郝文功.灌木固沙林改良土壤效益分析［J］.水土保持通報，2009，29（1）：138-141.

［14］代力民，王憲禮，王金錫.三北防護林生態效益評價要素分析［J］.世界林業研究，2000，13（2）：47-51.

［15］王繼和，馬全林，劉虎俊，等.干旱區沙漠化土地逆轉植被的防風固沙效益研究［J］.中國沙漠，2006，26（6）：903-909.

［16］黃昌勇.土壤學［M］.北京：中國農業出版社，2000.

［17］魏勝利.田間持水量的測定與旱情分析［J］.水科學與工程技術，2005，（增刊），53-54.

［18］鄧聚龍.灰色系統基本方法［M］.武漢：華中理工大學出版社，1998.

［19］姜鳳岐，曾德慧，朱教君.固沙林的經營基礎與技術對策［J］.中國沙漠，1997，17（3）：250-254.

［20］陜西省土壤普查辦公室.陜西土壤［M］.北京：中國農業出版社，1983.

［21］全國土壤普查辦公室.中國土壤普查技術［M］.北京：中國農業出版社，1992.

［22］劉芳，巣強，岳永力.經營方式對風蝕沙土地力影響地研究［J］.河北林業科技，2004（6）：1-2.

Study onEcologyicalEfficiency of Wind-breaking and Sand-fixing forest in Huangyangtan

CAO Hua-jun1,GAO Qi2,XING Cun-wang3,MA Zeng-wang3,ZHAO Guang-zhi
（1.Gardens Bureau of SongshuaDistrict,Inner Mongolia,Chifeng,024000;
2.Chutoulang Town Government,Inner Mongolia,Chifeng,024039；
3.Hebei Academy of Forestry Science,Hebei,Shijiazhuang，050061）

It's a theoretical basis for the sustainable management of sand-fixation plantations to comprehensively and accurately evaluate the ecological efficiency of the plantations.According to species,age and allocation model,this paper selected 18 representative stands（grasslands）for research in Huangyangtan,and comprehensively evaluated the ecological efficiency with grey correlation analysis system theory through 7 index factors,such as windbreak and sand fixation,soil improvement,climate regulation,species diversity and so on.The results showed that it could reduce the sediment transport rate and had obvious sand-fixing effects to build sand-fixation plantations.The sand fixation target was fully realized with the sediment transport rate was 0 in 13a Ulmuspumilaplantation,7a Ulmuspumilaplantation,26a Caragana Korshinskii plantation and Salix gordejevii plantation.Astragalus adsurgens artificial grassland,in degradation stage,couldn't maintain an effectiveprotective structure,with the sediment transport rate18.9gocm-1·d-1.The others ranged from 0 to 10 gocm-1·d-1.The study also displayed thatsand-fixation plantations hadobviousmicroclimate effects.ExceptAstragalusadsurgensartificial grassland,the other stands played roles at different degrees in increasing the moisture and slowing down the temperature change.The humidity effectreached maximum in 17a Platycladus orientalis plantation,with the relative humidity increasing by 7.7 compared withthe open area.While the temperature effectreached maximum in 13a Ulmus pumila plantation,with the daily range of temperature decreasing by 2.8℃,compared with the open area.The ecological efficiency was the best in 17a Platycladus orientalis plantation,13a Ulmus pumila plantation,26a Caragana Korshinskii plantation,5a Caragana Korshinskii plantation,Sabina vulgaris plantation,and 7a Ulmus pumila plantation,which were the most close to an ideal stand.The correlation degree of Astragalusadsurgensartificial grassland was the lowest and the comprehensiveecologicalefficiencywasalsotheworst.Platycladusorientalis plantation,Ulmus pumila plantation,Caragana Korshinskii plantation and Sabina vulgaris plantation had the best comprehensive ecological efficiency and could be popularized widely in huangyangtan and surrounding areas.On shifting sandy land and semi-shifting sandy land,Astragalus adsurgens was an irreplaceablepioneer species.After the growth peak,the flowing sand surface got fixed,and then shrub species should be introduced in time for improvement.Platycladus orientalisplantation,Ulmus pumila plantation and Caragana Korshinskii plantation in older age had the best ecological efficiency,suggesting that sand-fixation plantations needed a longer time forrecovery to create ecological efficiencyadequately.

wind-breaking and sand-fixing forest，ecologyical efficiency，Comprehensive appraisal，Huangyangtan

S718.5

A

1002-3356（2016）01-0005-07

2016-01-04

曹華軍（1964-），農學學士，園林高級工程師，主要從事園林綠化工作。