[科普中國]-防風林

簡介

防護林一般有人工營造的（包括連片林地、林帶和林網(wǎng)）和由天然林中劃定的（如水源涵養(yǎng)林、水土保持林等）兩類，嚴禁砍伐和破壞。營造防護林時必須根據(jù)“因地制宜，因需設(shè)防”的原則。在中國由于“三北地區(qū)”（包括西北、華北地區(qū)北部、東北地區(qū)西部）風沙危害和水土流失都很嚴重而建設(shè)的大型防護林體系，簡稱三北防護林，是一項規(guī)模大、范圍廣的國家重點建設(shè)工程。包括12個省、市、區(qū)的396個縣、旗，東西綿延7000多公里，有“綠色萬里長城”之稱。它對于恢復(fù)“三北”地區(qū)的自然生態(tài)平衡、減緩風沙和水土流失的嚴重威脅，緩解能源短缺，保障工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)濟建設(shè)等都具有十分重要的作用。防風林要達到最好的防風效果，應(yīng)由：10行以上的樹組成,選擇具有抗風性能強、根系發(fā)達的樹種種植成行、成網(wǎng)、成帶、成片的防風林，能起到抗風、護岸、防風固沙、降低風速、增加空氣濕度、調(diào)節(jié)水源，改善環(huán)境和維持生態(tài)平衡。一般是按公頃。

樹種分類華南地區(qū)海防林的樹種主要是木麻黃，還有女貞；南方沿海防沙造林主要樹種是苦郎樹；海南的海防林，專家提倡采用椰子樹、木麻黃等樹種；海島防護林可以選擇木麻黃、海濱木槿、夾竹桃、檉柳、中山杉、墨西哥落羽杉、海桐等樹種。

在日本，防護林包括：水源涵養(yǎng)林、水土保持林、防止土沙崩壞林、防止飛沙林、防風林、防止水害林、防止潮害林、防止干害林、防霧林、防止雪崩林、防止落石林、防火林、護漁林、航行目標防護林、保健防護林、風景防護林等。

從植物地理學的觀點看,植物分布主要受制于氣候條件。而氣候條件中,熱量條件和水分條件是最為重要的氣候要素。這早已為植物地理學家和農(nóng)業(yè)氣候?qū)＜宜邮堋Ｖ参镆瓿善渖娜^程,需要積累一定量的物質(zhì),消耗一定的能量。植物生理作用的強度與溫度之間存在著密切關(guān)系。在溫度條件滿足的情況下,濕度即水分條件又起著重要的制約作用。長期以來,人們對植物分布與氣候條件之間的關(guān)系做了不少研究工作,但大多偏重于植物分布與熱量方面。

防風林結(jié)構(gòu)一般根據(jù)林帶的透風系數(shù)和疏透度可將林帶分為緊密結(jié)構(gòu)、疏透結(jié)構(gòu)和通風結(jié)構(gòu)三種。為防止風害，促進生態(tài)平衡的防護林。防風林可降低風速，保護農(nóng)田、果園及其他生產(chǎn)、生活建筑物不受風害。營造的防風林帶的寬度，可根據(jù)實際情況而定。在風沙嚴重或經(jīng)常遭受臺風襲擊地區(qū)，多營造與風向垂直或成一定角度的多行寬帶防風林，以阻擋降低大的風力。防風林營造必須選用深根系高大的樹種，主要有楊樹、柳樹、桉樹、木麻黃等。對防風林應(yīng)嚴禁采伐

三北防護林的樹種三北防護林是從1979年開始到2050年完成的,為期73年的我國北方地區(qū)重大的林業(yè)生態(tài)工程。目前已實施35年,完成了四期工程建設(shè)任務(wù)。工程包括東北、華北、西北,西起新疆烏孜別里山口,東至黑龍江賓縣,東西長4 480km,南北寬560~1 460km,涵蓋了北京、天津、河北、山西、內(nèi)蒙、陜西、寧夏、青海、遼寧、吉林等13個省市區(qū),55個縣旗,建設(shè)面積407萬km2,占我國陸地面積的42.4%。工程由西向東跨越了干旱、半干旱、亞濕潤干旱區(qū),包括了沙漠戈壁、黃土高原、干旱荒漠、山地鹽堿地、及森林草原等生態(tài)類型區(qū),全國有83%的荒漠化土地、85%的沙漠化地和67%水土流失區(qū)分布在這一區(qū)域,自然條件十分復(fù)雜,工程難度大。依據(jù)三北地區(qū)的自然條件,在工程建設(shè)上采用了帶、網(wǎng)、片,喬、灌、草相結(jié)合的綜合防護林體系。作者在實地考察基礎(chǔ)上,通過實地調(diào)研,詳細介紹了目前三北防護林的概況和現(xiàn)狀,分別對三北防護林林分退化現(xiàn)狀、退化原因進行分析,針對各樹種的林分退化問題提出修復(fù)方案,并詳細介紹了今后防護林修復(fù)、更新所選用喬木樹種特性、品種及修復(fù)方法。2

控制土壤風蝕防風障和防風林從兩方面影響風蝕。第一是減低背風面風速;第二是縮短了田間長度,因而減輕了風蝕。目前已用來作為防風障的有如下方法:營造1—10行喬木和灌木的防風林,種植窄條狀農(nóng)作物,建立雪墻、木籬笆、石墻和土堤等。每一種防風障的效果取決于風速、風向和風障的形狀、寬度、孔隙度。當風向與防風林成直角時,林帶附近風速可減低70—80%,距離二十倍帶高處風速減低20%。3

風速分布為了搞清防風林寬度對背風面風速分布的效應(yīng),在風洞中進行了防風林的模型試驗。作用在防風林上的曳力可以用曳力表在風洞中測量出來。該曳力可以用來作為防風林空氣動力學特性的一個標志。結(jié)果表明,背風面風速分布的種種類型受防風林寬度的影響極為明顯。

事例唐家?guī)X防風林北京為多風地域，大風對城市環(huán)境與人類生活有極大的影響 [1]，防風林的建設(shè)十分重要，而北京防風林樹種混交程度普遍偏低，不同優(yōu)勢樹種群落混交程度差異較大，防風林中大部分天然防風林的水源涵養(yǎng)能力高于人工林，大部分人工林水源涵養(yǎng)能力偏低[2]。國內(nèi)許多防風林存在結(jié)構(gòu)單一，栽植密度較大，灌木層植物種類較少等問題，并且為了達到防護的功能而大量的密植，導致林下更新困難，林下形成永久性干土層[3]，根據(jù)這一現(xiàn)狀問題，筆者選取了唐家?guī)X對其進行了調(diào)查分析和再設(shè)計。4

澎湖群島海岸防風林澎湖群島建造海岸防風林已有百年歷史 ,惟澎湖造林難以成功 ,主要因自然條件不佳 ,季節(jié)風導致林木易受鹽霧為害 ,臺風破壞與人為干擾 ,為防風林碎裂化的主要原因。澎湖現(xiàn)有的防風林 ,林齡近 2 0年 ,部分因干擾嚴重 ,已失去防風林應(yīng)有功能。為改善海岸防風林更新及造林方式 ,在澎湖島劃設(shè) 2 1個調(diào)查樣區(qū) ,探討成熟海岸防風林植物群落結(jié)構(gòu)與外界干擾的影響 ,作為防風林更新規(guī)劃的依據(jù)。植物群落調(diào)查 ,共記錄 39科 80種植物 ,造林樹種以木麻黃為主 ,部分防風林因銀合歡入侵 ,與木麻黃混生 ,少部分為混合林。下層植物以銀合歡與三角葉西番蓮分布最廣 ,約 3/ 4調(diào)查樣區(qū)皆曾紀錄。木麻黃雖為防風林帶的優(yōu)勢種 ,但由于鄰近土地利用不同 ,影響下層地被組成 ,相似度分析結(jié)果顯示 ,樣區(qū)間物種結(jié)構(gòu)少部分相似性高 ,大部分結(jié)構(gòu)差異大 ,相似度指數(shù)約 0～ 87,相似度最高的樣區(qū) ,位于林帶寬度 5 0m以上的防風林內(nèi) ,由于外來干擾較少 ,物種結(jié)構(gòu)較相似。

意義農(nóng)業(yè)與農(nóng)田防風林防風林的現(xiàn)狀日本北海道農(nóng)田防風林,自古與頓田兵時期農(nóng)田開發(fā)相共存.1896年在道廳制定了《殖民地區(qū)劃設(shè)施規(guī)程》,有計劃地進行防風林帶的設(shè)置.據(jù)統(tǒng)計,1981年防風林面積為40,885公頃(包括國有林、民有林),比1963年增加了4,910公頃.近年來,由于農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化,水田、旱地防風林砍伐嚴重,特別是北海道東部斜網(wǎng)地帶旱地砍伐更為突出,致使風蝕危害增大.其原因是人們對防風林的價值尚未充分理解.筆者關(guān)于農(nóng)田防風林研究的成果認為:農(nóng)田防風林對改善氣候有良好的效果.因此如何由采伐向造林方向轉(zhuǎn)變,值得林業(yè)和氣象專家研究探討.防風林的效果農(nóng)田防風林,根據(jù)防災(zāi)的目的。5

防風林和丁香抗風栽培海南“達維”臺風后,對萬寧市地區(qū)丁香園防風林和丁香樹風害進行了調(diào)查分析。分析結(jié)果表明:由防風林保護下的實生丁香樹風害指數(shù)為78.7%;由防風林保護下的矮化丁香樹風害指數(shù)為38.6%;木麻黃天然林風害指數(shù)為32.4%。丁香不是抗風樹種,但矮化栽植后,其抗風能力與木麻黃天然林接近。6

防風林生態(tài)修復(fù)選用2009年5月空間分辨率(2.5 m×2.5 m)的ALOS遙感影像作為遙感數(shù)據(jù)源對大豐林場土地利用類型和現(xiàn)狀進行分析,同時結(jié)合現(xiàn)場調(diào)查,總結(jié)林場存在的生態(tài)環(huán)境問題。進一步提出了擴大生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)模,增加區(qū)域生物多樣性,提高整體生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性等生態(tài)措施和工程,以期實現(xiàn)改善當?shù)亓帜窘Y(jié)構(gòu),提高林場管護能力,增加區(qū)域生物多樣性,提高整體生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性等目的。7