閆長喜
【摘 要】農(nóng)田防護(hù)林是為了調(diào)節(jié)區(qū)域農(nóng)業(yè)環(huán)境,以降低風(fēng)速、控制土壤侵蝕、塑造農(nóng)田景觀、創(chuàng)建生物棲息環(huán)境為目的、以保護(hù)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)為目標(biāo)的特殊防護(hù)林種,是區(qū)域農(nóng)業(yè)環(huán)境的生態(tài)屏障,對維護(hù)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)平衡具有重要的意義。
【關(guān)鍵詞】農(nóng)田防護(hù)林;多樣性結(jié)構(gòu)配置;技術(shù)分析
1.防護(hù)林帶結(jié)構(gòu)的選擇
林帶有三種基本結(jié)構(gòu)類型,即緊密結(jié)構(gòu)林帶、疏透結(jié)構(gòu)林帶和通風(fēng)結(jié)構(gòu)林帶。
緊密結(jié)構(gòu)林帶的距離最小,而在林緣附近減低風(fēng)速最明顯(有明顯的弱風(fēng)區(qū)),這是因?yàn)橄奶煲自诹志壏e聚,不易和四周空氣交換所致。在風(fēng)沙危害比較嚴(yán)重地區(qū),采用這種結(jié)構(gòu)林帶,容易在帶內(nèi)和林緣附近靜風(fēng)區(qū)內(nèi)形成堆沙,并使帶間田地產(chǎn)生風(fēng)蝕現(xiàn)象,以致使農(nóng)田形成中間低兩邊高的“牛槽地”,影響耕種和產(chǎn)量。堆積冬季降雪,推遲解凍,延誤春播。所以緊密結(jié)構(gòu)林帶不適用于農(nóng)田防護(hù)林。但是,在林絳附近降低風(fēng)速作用大,可以用于阻止流沙的防風(fēng)固沙林帶,也適合為防止平流寒害的種植園和苗圃防護(hù)林帶,也可用于阻止地表徑流、保持水土保持林帶和水源涵養(yǎng)林帶,以及護(hù)村林、護(hù)路林等。
疏透結(jié)構(gòu)林帶與緊密結(jié)構(gòu)林帶相比.防風(fēng)范圍較遠(yuǎn),林帶減低風(fēng)速慢而均勻,不會在林帶內(nèi)及林緣造成大量淤沙,也不會造成“牛槽地”,也不會在林帶附近形成大量堆雪。與通風(fēng)結(jié)構(gòu)相比也不易在林帶和林綠造成風(fēng)蝕。所以適于作農(nóng)田防護(hù)林,特別是在低丘陵起伏農(nóng)田,既可防風(fēng),也可避免水土流失,同時(shí)也適于山地果園中間的林帶。
通風(fēng)結(jié)構(gòu)林帶的防風(fēng)范圍最大,特別是用以減免干熱風(fēng)。另外,在降雪多的地區(qū),采用通風(fēng)結(jié)構(gòu)林帶還可以使積雪在帶間田地上均勻分布。但在林帶內(nèi)和林緣附近風(fēng)速大,易引起土壤風(fēng)蝕。因此,除易風(fēng)蝕的農(nóng)田地區(qū)外、都可采用這種結(jié)構(gòu)林帶。
2.防護(hù)林帶寬度與橫斷面
林帶寬度是指:(林帶行數(shù)一1)×行距十兩側(cè)林緣寬度。林帶寬度的不同,防護(hù)效果也有差異。林帶寬度應(yīng)符合林帶的結(jié)構(gòu)要求及選擇樹種的生物學(xué)特性;同時(shí),盡可能少占土地,發(fā)揮最大的防護(hù)效果。
過去都認(rèn)為林帶寬度大和栽植行數(shù)多,防護(hù)效益則高,因此50年代,營造林帶和防護(hù)林主林帶時(shí),寬度達(dá)20-30m,現(xiàn)在理論上已證明,多行寬林帶有緊密結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn),目前,國內(nèi)外林帶寬度多不超過20m,我國現(xiàn)多系采用10m以下,3-5行窄林帶。在山、水、田、林、路相結(jié)合的情況下,一般采用1路2渠4行樹,或者2-3行的林帶,只要樹勢生長旺盛,林帶完整,撫育跟上,就能形成合理的防護(hù)林帶。在沿大型渠系和公路兩側(cè)的林帶行數(shù)雖多,帶幅也寬,但固有渠系的路面間隔,并可適當(dāng)調(diào)整林木密度,不致形成緊密結(jié)構(gòu),也能發(fā)揮較大的防護(hù)效益。
林帶的密度大小與所選擇的樹種和自然條件有關(guān)系。水分條件好的地區(qū),如渠道附近,株距可大些;喜光、樹冠大的樹種行距要大些,反之要小些;土壤條件好的株行距可小些,土壤干旱的株行距離要大些,以保證樹木有足夠的營養(yǎng)面積和良好的水分狀況。
林帶斷面形態(tài)對防護(hù)效果的影響比較明顯,它決定著林帶表面氣流渦動(dòng)性質(zhì),可以決定空氣動(dòng)力影響帶的長度和高度。
3.防護(hù)林帶方向
林帶方向(特別是主林帶的走向)主要是根據(jù)害風(fēng)方向來決定的。害風(fēng)是指對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成危害的風(fēng)(加大風(fēng)、旱風(fēng)等),一般是指危害農(nóng)作物生長的風(fēng)涼最大而頻率最多的風(fēng),為了確定主林帶走向,首先要確定主要害風(fēng)方向(即主風(fēng)方向)。一般是根據(jù)氣象觀測資料繪制風(fēng)向頻率圖,即根據(jù)當(dāng)天13時(shí)的濕度、溫度和風(fēng)速,達(dá)到害風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)為害風(fēng)日,然后統(tǒng)計(jì)這種風(fēng)的風(fēng)速和次數(shù)計(jì)算出風(fēng)的頻率,按16個(gè)方位有比例的繪制風(fēng)向風(fēng)速頻率圖。但有時(shí)風(fēng)向頻率大的風(fēng)向,風(fēng)速??;而風(fēng)的頻率小的風(fēng)向,風(fēng)速不一定小。因此,原則上主林帶應(yīng)與主害風(fēng)方向垂直,副林帶則與之平行,起輔助作用,這樣才最大限度地發(fā)揮林帶阻截害風(fēng)的作用。但也要考慮當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)技術(shù)措施和耕作習(xí)慣,道路、溝渠的原有布局走向等。林帶走向確定不能單純局限在與主害風(fēng)風(fēng)向垂直這一點(diǎn)上,允許有一定的偏角。如果只有主林帶,而不設(shè)副林帶.林帶定向可以有30°偏角;農(nóng)田林網(wǎng)化之后,可降低來自任何方向的害風(fēng),主林帶與主害風(fēng)風(fēng)向允許有不大于45°的偏角(當(dāng)林帶偏角大于45°時(shí),防護(hù)效果明顯降低)。
(1)當(dāng)主害風(fēng)風(fēng)向頻率很大,即害風(fēng)風(fēng)向較集中,其他方向的害風(fēng)頻率均很小時(shí),主林帶應(yīng)與主要害風(fēng)垂直配置。由于次害風(fēng)頻率極小,危害不大,副林帶作用較小,副林帶間距可寬些或不設(shè)副林帶。如林網(wǎng)采取主林帶為長邊的長方形網(wǎng)格,風(fēng)向偏角變化不超過45°。
(2)主害風(fēng)與次害風(fēng)風(fēng)向頻率均較大,害風(fēng)方向不集中,或主害風(fēng)與次害風(fēng)的風(fēng)向頻率均較小,而且在兩三個(gè)或更多方向上害風(fēng)風(fēng)向頻率相差無幾,主林帶與副林帶所起的作用同等重要,林網(wǎng)可設(shè)計(jì)成正方形林網(wǎng),前者林帶走向可在相當(dāng)大約范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整;后者則可不予考慮。
(3)主害風(fēng)風(fēng)向額率較大而不太集中,主林帶方向可以取垂直于2個(gè)頻率較大的主害風(fēng)方向的平均方向。副林帶間距可以較大或不設(shè)副林帶。
4.林帶間距與網(wǎng)格面積的確定
合理的確定林帶間距,也是營造農(nóng)田防護(hù)林的一個(gè)重要環(huán)節(jié),林帶間距過大,往往不能使林帶間的農(nóng)田得到全面的防護(hù);間距過小又會過多地占用農(nóng)田。根據(jù)我國50年的研究與實(shí)踐,林帶間距與林帶本身結(jié)構(gòu)的性能、自然災(zāi)害狀況以及地形等環(huán)境因子有關(guān),應(yīng)因地制宜全面考慮。
4.1主林帶間距
4.1.1塵風(fēng)暴危害地帶
為防止表土風(fēng)燭、保證適時(shí)播種和全苗,保持土壤肥力,主林帶間距應(yīng)當(dāng)以林帶成林樹高的15-20倍為準(zhǔn)。
4.1.2以干熱風(fēng)為主的危害地帶
由于干熱風(fēng)風(fēng)速不大,在背風(fēng)面相當(dāng)林帶高度20倍處,仍能降低風(fēng)速20%左右.對溫度的調(diào)節(jié)和相對濕度的影響仍然明顯。加上下一條林帶的迎風(fēng)面的作用,主林帶間距按當(dāng)?shù)亓謳С闪謺r(shí)高度的25倍設(shè)計(jì)。
4.1.3風(fēng)害鹽漬化地帶
本區(qū)生物排水和抑制土壤返鹽是設(shè)計(jì)林帶要考慮的又一重要因素。林帶影響以上因素的明顯范圍,在鹽漬化土壤上,樹高又較低。因此,這類地帶一般主林帶間距不應(yīng)超過200m。
4.2副林帶間距
以按主林帶間距的2-4倍設(shè)計(jì)為宜。如害風(fēng)來自不同的方向,仍可按主林帶間距設(shè)計(jì),構(gòu)成正方形林網(wǎng)。
4.3網(wǎng)格面積
如害風(fēng)來自不同的方向,仍可按主林帶間距設(shè)計(jì)。
按上述設(shè)計(jì),風(fēng)沙危害嚴(yán)重地帶的間格面積為10hm2左右,風(fēng)沙危害一般地帶13.3hm2左右,僅少數(shù)嚴(yán)重風(fēng)蝕沙地和鹽堿化地區(qū)可以小于6.7hm2。以干熱風(fēng)為主的危害地區(qū),一般16.7-26.7hm2。總的原則,按不同災(zāi)害性質(zhì)、輕重和不同立地類型,因地制宜、因害設(shè)防地確定當(dāng)?shù)氐倪m宜結(jié)構(gòu),不搞千篇一律。窄林帶、小網(wǎng)格類型是相對寬林帶大網(wǎng)格類型而言,絕不是林帶越窄越好,網(wǎng)格越小越好,應(yīng)當(dāng)科學(xué)地具體確定當(dāng)?shù)剡m宜的規(guī)格。
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