农田防护林的设置问题分析

农田防护林的设置问题分析

【摘要】农田防护林是指在有农田的地方，为防止自然灾害，改善农田小气候，创造有利于农作物和牲畜生长繁育的环境，保证农牧业稳产高产，并为人民群众生产生活提供木材而营造的防护林。本文主要对农田防护林的设置问题进行探讨。

【关键词】农田防护林；设置问题；分析

农田防护林是防护林体系的主体，其次还兼有草牧场防护林、固沙林、水土保持林、小片用材林、薪炭林及“四旁”绿化，综合构成以护田护牧为主、生态效益与经济效益相结合的防护林体系。

1.农田防护林的树种选择与配置

1.1农田防护林树种的选择原则

农田防护林的主要防护对象是霜冻、旱涝、冰雹、干热风、沙尘暴等自然灾害。主要功能是通过改善农田小气候条件，保证农田高产稳产，同时生产各种林木品并美化环境。因此，对农田防护林的树种有以下要求：

（1）抗风力强，不易风倒、风折及风干枯梢，在次生盐渍化地区还要有较强的生物排水能力；（2）生长迅速，树体高大，枝叶繁茂，能更快更好地发挥防护效能；（3）深根性树种，侧根伸展幅度小，树冠结束不过分开张，对防护林区内的农作物不利影响较小；（4）农作物没有共同的病虫害；（5）能生产木材和其他林产品，具有较高的经济价值；（6）生长稳定，寿命长。

1.2树种的配置

树种配置通常是采取树种与树种混交进行，常见的类型有乔木、和乔木混交、乔木和灌木混交、阔叶树和针叶树混交配置3种类型，其中以乔木和灌木配置混交最好，可以形成复层林冠，能有效防止病虫害的发生蔓延。此外，由于农田防护林所处的立地条件一般较好，在考虑混交配置时，除最大限度地发挥农田防护林的防护作用外，同时还应考虑提供一定数量的木材、林副产品和干鲜果品。

2.农田防护林的设置

2.1林带结构的选择

林带结构是指林带树冠上下组成的层次、宽度、纵断面形状、枝叶状况，密度和透光度状况等综合情况。不同的林带密度、宽度、树种组成构成保护效能不同的林带结构。根据组成因子的不同，林带结构可分为紧密结构、疏透结构和通风结构3中基本类型。

（1）紧密结构林带。是由乔木、灌木混交组成的复层林冠，整个林墙上下枝叶密被，无透光空隙，气流很难通过。研究表明，气流遇到林带后，很大部分被迫抬升，在背风面1倍林高处附近上空形成一个高速区，再立林带背风面近地层形成一个大的低速涡流区，垂直范围可达0.6倍林高，水平延伸可达8-10倍林高，在林前林后，气流呈不连续分布。在高速区和涡流区之间形成一个很强的速度梯度，能量向下传递非常强烈，使背风面风速很快得到恢复，从而缩小了防护距离。透风系数在0.1以下的林带弱风区出现在林带背风面1倍林高处，有效防护距离约为林高的15倍，平均降低风速48.9%，防风作用较小。

（2）稀疏结构林带。是由大乔木和亚乔木或边行配置灌木形成两层林冠的林带，整个林墙上下，枝叶分布均匀稀疏，具有透光孔隙，能穿过一定数量气流。其特点是：当气流遇到林带的阻碍被分为两股，一股被迫抬升，在林带背风面1.9倍林高处上空形成一个较小的高速区；另一股气流经林墙空隙中透过，在贴近地表层形成一个低速涡流区，其零值闭合线在4-13倍林高处之间，厚度达0.2倍林高。林带上空的急流区和近地层涡流区之间，产生了一个较弱的速度梯度，其变幅随林带疏透度的减小而增大，它直接影响到林带的防护距离。透风系数好为0.3的林带，弱风区在一般风速下出现在背风面的3-5倍林高处，为对照风速的25%-40%，有效防护距离为25-31倍林高，防护范围大，效果好。

（3）通风结构林带。是由单一的乔木组成一层或二层林冠的林带，林墙上部枝叶稀疏，具有均匀而大的透光孔隙，能通过中量气流，下部为缺少枝叶的树干，具有均匀的透光空隙。其特点是：气流遇到林带阻碍，被分成三部分：第一部分气流被迫抬升，在林带背面上空2倍林高处出现第一个范围较小的急流区，其强度随林冠部位疏透度的减小和枝下高的降低而增强；第二部分气流从树干空隙中通过，在背风面林缘附近又形成第二个强度较弱的急流区，由于地面的阻力，这一急流区逐渐减弱为低速区直至消失，从而增大了它的防风距离；第三部分气流直接从林冠部位通过，在林冠背风面形成一个低速涡流区，并向下倾斜到近地层形成一个低速区，这个低速区和高速区之间的能量传递使贴地层的弱风区得以逐渐恢复到旷野风速。通风结构林带又分为高度透风和低度透风两种结构：前者林冠疏开互不衔接，成林后枝下高与林带高之比1/3以上，整个林墙高度透风，透风系数在0.7以上，弱风区出现在林后10倍林高处，降低风速达50%，有效防护距离为17倍林高，平均降低风速20.9%。后者林冠互相衔接，成林后枝下高与林带高之比在1/5以下，透风系数为0.5左右，弱风区出现在林后7倍林高处，降低风速50%-60%，有效防护距离范围达24-28倍林高，平均降低风速34%-41%。

上述三种林带结构，各有利弊，在应用中要根据实际情况采用。紧密结构林带在风沙严重地区，容易在林带内和背风边缘低速区引起积沙，林带间距过大，条田中间引起风蚀，降雪较多的地区，还会引起堆雪，所以用作农田防护林带应是有条件的。

2.2林带高度、宽度和横断面

林带的防风作用、防护范围与林高有关，随着林高增加，林带的防护距离也增大。所以，在一定范围内，林高与防护作用呈正比关系。因此，用高大乔木营造农田防护林带，是有重要意义的。

林带宽度指林带两侧，树冠垂直投影的距离，林带宽度与防护作用并不存在正相关，但也是一个英雄林带防风作用的重要因子。林带太窄，林墙薄，会形成高度透风结构，通风量大，效果当然很差；林带太宽，林墙厚，也易形成紧密结构，同样影响防护效果，同时还多占耕地。因此确定林带宽度，应以最大限度发挥防护林效能，最小限度占用耕地为原则。

2.3林带走向

农田防护林由主林带和副林带主成。主副林带相互垂直交叉，构成农田防护林网。防止主要害风的林带称主林带，一般与主害风方向垂直。防止主害风以外风力的林带称副林带。林带走向就是指主、副林带配置的方向。林带走向以林带方位角，即林带与子午线的夹角表示。林带与主害风的夹角称为交角。90°减去交角称为林带的偏角。

林带走向的确定一般是根据当地气象部门提供的以1年或几年的中风速≥8m/s的大风出现的日数及风向为依据，按8个方位角绘制害风风向频率图来确定主害风，再依此确定林带走向。最适疏透度和最适透风系数都是以主林带与主害风交角的减小，其防护效能也相应降低。

2.4林带间距的确定

林带间距指两条相邻的主林带或两条相邻的副林带之间的距离，包括主林带间距和副林带间距。主林带间距的大小，是由林带的防护距离和树高所决定的。一般来说，害风越过林带后造不成危害的距离为主林带的有效防护距离。副林带的间距大小，可根据防护效率的要求来确定，当防护效率要求为100%时，副林带的间距与主林带相等；当防护效率要求小于100%时，副林带的间距应大于主林带的间距。■

【参考文献】

[1]刘文平，宇振荣，郧文聚，肖禾，张茜.土地整治过程中农田防护林的生态景观设计[J].农业工程学报，2012（18）.

[2]朱教君，姜凤岐，范志平，周新华.林带空间配置与布局优化研究[J].应用生态学报，2003（08）.