河北壩上農田防護林帶結構配置及防護效益研究.pdf

1、河北壩上地區(qū)春季土壤風蝕不僅造成區(qū)域生態(tài)環(huán)境惡化，也對當?shù)胤N植業(yè)的發(fā)展產生嚴重影響。農田防護林是減緩農田土壤風蝕、改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境，穩(wěn)定種植業(yè)產量的有效措施。壩上地區(qū)的農田防護林大多是20世紀“三北防護林”體系及近年“京津風沙源治理工程”設計營造的。由于該區(qū)域處于中國北方農牧交錯帶中心位置，土壤貧瘠，水資源匱乏，不利于喬木防護林生長，加之營造時間長、管理粗放和經營手段落后，部分農田防護林帶處于衰退和死亡狀態(tài)，其配置結構和防護水平已不能滿

2、足農田保護的需求。
　　本文野外實驗區(qū)域選定于河北壩上西北部的康保縣，在總結前人研究資料和對研究區(qū)多條農田防護林帶調查和實地觀測基礎上，對河北壩上農田防護林成林現(xiàn)狀、結構配置及防護效益開展研究，并取得以下結論。
　　(1)康?？h的農田防護林帶大多已處于衰退期，或是過熟林，且樹種單一，以純楊樹林居多。林帶內的樹木配置以品字形和矩形為主，通過對比發(fā)現(xiàn)品字形林帶配置方式有利于減少栽植數(shù)量和占地面積。
　　(2)林帶樹種搭配類

3、型的分析結果表明，灌木生長狀況較之喬木在當?shù)剡m應性更好，但灌木林帶防護距離較小，楊樹等喬木生長狀況差但防護距離大，而喬灌混交配置方式能夠兼顧防風效能和防護距離，是研究區(qū)農田防護林帶樹種配置的首選。
　　(3)林帶寬度和株行距配置的優(yōu)化分析表明，研究區(qū)疏透型林帶帶寬應在10m以內，通風型應控制在10～15m的范圍內;林帶行距以青楊為例，通過回歸分析和理論推導，得出適合青楊林帶的株行距為2.5m×3m或者3m×4m。
　　(4)

4、不同結構類型林帶的防風效應觀測結果表明，疏透型、緊密型和通風型三種結構類型的林帶都有明顯削弱林后風速的作用，且風速削弱的程度和范圍具有明顯差異。以20cm高度的防風效應為主要參考，林后三種林帶平均防風效應疏透型為20.5％＞緊密型為18.8％＞通風型僅為12.9％。疏透型林帶在林后形成了2～10H的弱風區(qū)域;緊密型林帶林后附近風速削弱程度劇烈，在2H處防風效應達到40.5％，7H恢復到對照風速的91％，林后形成了2～5H的弱風區(qū)域;通風

5、型林帶在林后形成了5～10H的弱風區(qū)域，防風效能低，僅有7H處達到20％左右。三個垂直高度上的平均防風效能:疏透型19.1％＞緊密型18.6％＞通風型12.6％，且呈現(xiàn)出隨著高度上升風速增大且防風效應降低的特征。最大效應值出現(xiàn)在緊密型林后3H處的20cm高度上，防風效應為40.5％;最小效應值出現(xiàn)在通風型林后20H處的20cm高度，效應值僅為5.4％。不同高度間的防風效能差異并不大，緊密型林帶三個高度上的防風效應最為接近，均差為1.7％

6、，疏透型林帶差異明顯，均差為7.7％。
　　(5)其他防護效益分析結果表明，①疏透型、緊密型和通風型三種結構林帶對林后土壤均有明顯的增溫、增濕作用，且土壤溫度和濕度的分布特征基本一致，對土壤溫度、濕度的提升效果:疏透型＞緊密型＞通風型。②林后土壤粒度分析表明林后土壤粒徑1～2mm范圍內的極粗砂顆粒及粒徑小于0.25mm的易受風蝕顆粒的含量與林帶防風效能關系密切;疏透型、緊密型和通風型三種林帶背后粒徑＜0.05mm的顆粒在林后20H