張惠良
(行唐縣農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)辦公室,河北 行唐 050600)
農(nóng)田防護林的環(huán)境效益分析
張惠良
(行唐縣農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)辦公室,河北 行唐 050600)
該文綜述了農(nóng)田防護林所產(chǎn)生的環(huán)境效益,在起到很好的防風固沙作用、保證了糧食作物穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)的同時,減輕了沙塵天氣對本地人居環(huán)境的危害,對農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境有一定的調(diào)節(jié)作用,特別是在降低風速、調(diào)節(jié)氣溫和濕度、改良土壤、凈化空氣及水文等方面產(chǎn)生良好的效益。
農(nóng)田防護林;生態(tài)環(huán)境;環(huán)境效益
近年來,生態(tài)安全與糧食安全已成為與人類生存質(zhì)量密切相關的問題,作為生態(tài)建設的重要措施,農(nóng)田防護林是農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的屏障,對生態(tài)安全與人類生存環(huán)境質(zhì)量的提高有重要意義。隨著生態(tài)學的不斷發(fā)展,生態(tài)學原理更加深入地應用到農(nóng)田防護林領域,形成了農(nóng)田防護林生態(tài)學研究高潮。防護林的生態(tài)效益通常包括生物效益、環(huán)境效益、旅游效益等。本文重點綜述農(nóng)田防護林的環(huán)境效益,包括風速、氣溫、濕度、降雨量等氣象指標,涵養(yǎng)水源、改善水質(zhì)等水文指標及改良作用、保護作用等土壤指標。
防護林體系對農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的改善主要是通過防風作用體現(xiàn)出來的。由于林帶改變了氣流結構,削弱了風的動能,從而使通過農(nóng)田林網(wǎng)的風速降低。在林帶背風面有效防護范圍內(nèi),可使曠野風速降低25%~30%。如行唐縣年均風速1991~1995年與1971~1975年相比降低了28%;“三北”防護林體系由于明顯地改變了下墊面性質(zhì),因而產(chǎn)生了明顯的防風效應,造林后風速平均降低20%左右,可見農(nóng)田防護林的防風效益是十分明顯的。
林帶防風效應的直接后果是削弱了林帶背風面的能量交換,改變林帶附近熱量收支各分量,從而引起空氣溫度的變化。林帶對大范圍的空氣溫度的影響表現(xiàn)出季節(jié)性變化,春秋季有增溫作用,平均增溫1℃左右;夏季具有降溫作用,平均降低8℃左右;冬季有升溫作用,幅度為2℃。林帶間夏季平均溫度比空曠草原低,而冬季平均溫度較高。
由于林帶降低風速,使林網(wǎng)內(nèi)氣流交換減弱,蒸發(fā)量減少。因此,產(chǎn)生明顯的增濕效應,一般可提高相對濕度5%~10%。在三北地區(qū)由于湍流交換減弱、風速降低等原因使得被防護地區(qū)的蒸發(fā)量平均降低14%左右,林網(wǎng)內(nèi)相對濕度較空曠地高6%~10%。
由于樹冠對雨雪水有截留作用,因而能延緩地表水徑流速度,增加降水的滲透性,從而使地表徑流減少,也減少了泥土的流失和河渠泥沙的淤積,產(chǎn)生很好的水文效應。農(nóng)田防護林的水文效應主要表現(xiàn)為減少徑流、減少蒸發(fā)量。
林帶具有吸收二硫化碳、釋放氧氣、殺菌等作用。據(jù)科學測定,1hm2闊葉林每天大約吸收1t二氧化碳,相當于1000多人的呼出量,同時生產(chǎn)氧氣730kg,相當于970多人的氧氣吸收量。樹木還能分泌殺菌素殺滅細菌、真菌和原生動物等。據(jù)測定,農(nóng)村無林區(qū)每立方米細菌數(shù)目為3~4萬個,而在林區(qū)只有55~400個,相差100多倍。防護林中許多樹種還有吸收有毒氣體及滯留、吸附、過濾煙塵污染的作用,如臭椿、旱柳能吸收二氧化硫,刺槐、銀杏等有較強的吸氯氣能力,其他如桑樹能吸收鉛塵,紫杉能吸收氟化氫等。另外,農(nóng)田林網(wǎng)還有減少輻射、改善濕度、降低噪音等功能。
總之,防護林的營造形成了以林網(wǎng)為主體的生態(tài)系統(tǒng),不僅可提供生產(chǎn)原料,更重要的是提供了一系列的相關功能和服務,改善了農(nóng)田生態(tài)環(huán)境,對整個地區(qū)的氣候、土壤、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等都具有重大的防護與調(diào)節(jié)作用,是改善生態(tài)環(huán)境的高效能生物工程。隨著人們對資源環(huán)境的日益關注,農(nóng)田防護林在改善生態(tài)環(huán)境方面的效益將越來越受人們的重視;同時,由于全球氣候變化的重大環(huán)境問題制約著區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展,因而農(nóng)田防護林的生態(tài)研究應結合現(xiàn)代生態(tài)學研究的新趨勢,著力探索農(nóng)田防護林對農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境的影響以及農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中植被和環(huán)境的相互作用機理。
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