杨芬
新疆生产建设兵团第六师芳草湖农场农业发展服务中心,
摘要:在对新疆农田防护林建设模式和防护效果进行调查总结的基础上,对各种建设模式及其防护效果、生态、经济和社会综合效果进行了对比分析。认为林网占有率为4% ~ 6%,但南疆重灾区和果园比例应相应提高。主林带防护距离为20 ~ 25h;林带宽度6 ~ 18m;树种选择以树冠窄、主根深、侧根宽小为主。提出适宜的模式结构和造林树种,为防护林建设提供适宜的配置模式,在发展节水型林业的目标下,最大限度地发挥其生态和经济效益,并对生产实践起到指导作用。
关键词:农田防护林;林带;林网;结构;树种
1.林带主要参数的确定与林网规划设计
1.1林带趋势
林带方向是指林带配置的方向。一般林带垂直于主风向时防护效果最大。因此,在确定林带方向时,首先要了解该地区的风害情况和主要有害风向,并根据气象站观测的风向和风速数据绘制风向频率分布图,找出主要有害风向,从而确定林带的合理方向。
1.2林带走向间距的确定
在条件允许的情况下,主林带的方向应垂直于主要有害风的方向,以最大限度地发挥林带阻挡有害风的作用。次生林带与主害风平行,与主林带垂直,起辅助作用。
当有害风向频率大,即有害风向集中,其他方向的有害风小而无害时,辅助林带的作用小,辅助林带之间的距离可以更大;当主要有害风的风向和频率较大时,主林带和辅林带起同等重要的作用,林带可以设计成正方形;当主要有害风向频率高但不集中时,主林带的方向可以垂直于两个主要有害风向频率高的平均方向,辅助林带之间的距离可以大也可以小;主要有害风和次生有害风的风向频率较小,在有害风向不集中的情况下,主林带和次生林带几乎同等重要。这里可以设计一个正方形的林网,林带方向可以在相当大的范围内调整。
1.2.1主要林带与主要有害风向的交角和偏角
在风沙危害不严重的地区,建设农田防护林的主要目的是改善农田小气候,提供当地木材、林带和林副产品。林带方向的确定不应局限于垂直于主要有害风向,允许有一定的偏角。随着交角的减小(或偏离角的增大),林带的防风效率逐渐降低,林带方向偏离30°时,林带的防风效果影响不大,因此林带方向可以在偏离角范围内改变。林带角度大至45°时,防护效果明显降低。但农田林网化后,可以减少来自任何方向的有害风,无需强调林带垂直于主要有害风方向。
1.2.2林带间距的确定
林带间距是一个重要参数,包括主林带间距和副林带间距。主辅林带之间的距离决定了网格的大小和林带的防护效果,直接影响到渠系、道路、机耕等工序的顺利进行。
在设计林带时,必须根据林带的结构性能和自然灾害综合考虑,结合渠系、道路和耕作。除一些特殊情况(如运河、道路、地形、地物)外,主要林带之间的距离应等于有效防护距离(即风速减弱到有害值以下的距离)[5]。
当与林带结构有关的因素,如渗透性、透风系数、宽度、走向、横断面形状等,在设计中采用最优标准时,林带防护距离由以下因素决定:坏风季节最大平均风速(气象站提供);林带高度,即林带内主要树种的成熟高度,是林带设计高度的标准,主林带防护距离可达20 ~ 25 h,设计时可参考;林网内作物不会造成灾害时的最大风速也是最大允许风速。当然,有害风速的临界值取决于作物的风阻和土壤条件。能导致果园落花落果的风速是有害风速。最大允许风速(≤ 8m!s-1 ).总之,不同地区风灾的程度和性质不同,林带间距也不同。
1.2.3林带宽度的确定
林带宽度可根据林带两侧线间距增加1.5 ~ 2m。确定林带宽度应以林带保护效益最大化和耕地占用最小化为出发点。林带的通风系数和孔隙度与林带的宽度有关。为了获得最佳的防护效果,林带应具有最佳的通风系数或孔隙度。一般有效防护距离确定的最佳渗透系数为0.5 ~ 0.6,窄林带的最佳渗透系数为0.25 ~ 0.3;宽林带为0.5 ~ 0.6。根据这个值,确定相应的林带宽度。
根据当地经验,设计4 ~ 12排、6 ~ 18m宽的林带为宜,但在人少地多、风沙危害严重的地区,林带宽度可以更大,以增加林地覆盖。和田地区绿洲周边防风固沙的主干林带,往往采用新疆数十排宽度为60 ~ 90m的杨树林带,有效阻隔风沙危害。
从防护效果来看,减小林带间距增加的防护效果远远大于增加林带宽度增加的防护效果。因此,近年来提倡建设窄林带、小网格的农田防护林网[6,7]。
据调查分析,林网占4% ~ 6%,可以满足保护性农田的需要。南疆风沙危害严重,林网占8% ~ 10%。为了尽量减少对耕地的占用,林带行距一般不超过1.5 ~ 2m,可根据林带立地条件和灌溉条件适当增加株距。还应考虑林带树木的季节性变化[8]。
1.2.4林带结构的确定
林带结构与树种组成、种植密度、林带宽度、横断面等直接相关[8]。这些因素相互制约,相互影响。林带结构的确定还取决于重大灾害的性质、保护对象和保护目的。如果是防治流沙入侵的园林、种植园、一些重要建筑、工程设施、林带,最好采用紧密结构林带,并配合相应的主林带间距;一般来说,沙地农田防护林不应采用紧密结构林带,而应采用稀疏结构林带;一般低风速的平原农业区应采用有风林带。
由于林带的横断面形状不同,同样结构的林带防护效果也不同。由于所选的主要乔木、次乔木和灌木的配置方式不同,横断面形状也不同。一般有三种横截面形状。即长方形(长方形)、三角形、凹面等。大量调查表明,矩形断面林带防护效果最好(因为所选树种单一,生长速度和高度基本一致);其次,凹构造林带;最差的是三角形结构。
2农田防护林树种选择
2.1农田防护林中乔木和灌木的选择
树种选择的目的是使建成的林带达到设计的理想结构,保证林带的长期稳定性,充分发挥保护效果,获得最佳的当地经济效益。因此,根据树种的生物学和生态学特性,应综合考虑一定的气候条件、主要树种和当地建设农田防护林的主要目的。要综合考虑合适的位置和树木、保护效率和经济效益等多种因素。还要注意减少受威胁的土地和树种的病虫害、种源和繁殖困难。为了减少林带的威胁,应尽量选择树冠窄、主根深、侧根小的树种。
适合新疆农田防护林的树种主要有:新疆杨、新疆杨、欧美杨、小叶杨、胡杨、胡杨、胡杨、白柳、白柳等。伴生树种:白蜡、沙枣、杏、山楂、梭梭、柠条、海棠、枸杞等。
2.2果园防护林树种选择
果园防护林在改善果园生态条件、减少风沙、寒冷和干旱的危害、保证果树正常生长发育和高产优质方面具有明显的作用[9]。防护林带的设计需要考虑降低风速和风害;调节温度,增加湿度;保持水土,防止风蚀等因素。
果园防护林常见树种有新疆杨、新疆杨、新疆杨、箭叶杨、垂柳、榆树、白蜡、臭椿、沙枣、梨等。常见灌木:刺槐、柽柳、酸枣、枸杞。
3结论及讨论
防护林的建设和设计要综合考虑,综合各种因素,做到风、山、水、林、路综合治理,做到防害、适地适树、早见效益。主林带的方向应垂直于主风灾的风向,偏离角不应超过30°。
据分析,主要林带防护距离可达20 ~ 25 h,新疆主要林带间距应在300 m左右,大风风沙地区主要林带间距200 ~ 300 m,一般地区次生林带间距500 ~ 800 m,大风风沙地区约300 m。
总的来说,4% ~ 6%的防护林网是适宜的,南疆8% ~ 10%的果园和风沙危害严重的地区应相应增加。主林带宽度为5 ~ 8排,6 ~ 18m。次生林带宽度为2 ~ 4。
提倡乔灌针阔叶树混种,可以在两行以上的行间混种,也可以在单行植物间混种。树种应选择树冠窄、主根系深、侧根宽度小的树种,以乡土新疆杨和新疆杨×新疆杨为主。树种的选择还应考虑当地防护林带的有害生物危害等因素。
通过合理配置防护林带,在发展节水型林业的目标下,充分发挥生态效益和经济效益。
参考文献:
[1]侯平.新疆防护林体系建设再认识[J].新疆林业,2000(4):28-29
[2]侯平,马金明.新疆高标准防护林体系建设的理论和技术取向[J].干旱区资源与环境,2011,15(1):84-90
[3]朱玉伟,桑巴叶,王永红,等.新疆农田防护林生态系统服务功能价值核算[J].西北林学院学报,2016,31(6):302-307