[科普中国]-防风林

简介

防护林一般有人工营造的（包括连片林地、林带和林网）和由天然林中划定的（如水源涵养林、水土保持林等）两类，严禁砍伐和破坏。营造防护林时必须根据“因地制宜，因需设防”的原则。在中国由于“三北地区”（包括西北、华北地区北部、东北地区西部）风沙危害和水土流失都很严重而建设的大型防护林体系，简称三北防护林，是一项规模大、范围广的国家重点建设工程。包括12个省、市、区的396个县、旗，东西绵延7000多公里，有“绿色万里长城”之称。它对于恢复“三北”地区的自然生态平衡、减缓风沙和水土流失的严重威胁，缓解能源短缺，保障工农业生产和经济建设等都具有十分重要的作用。防风林要达到最好的防风效果，应由：10行以上的树组成,选择具有抗风性能强、根系发达的树种种植成行、成网、成带、成片的防风林，能起到抗风、护岸、防风固沙、降低风速、增加空气湿度、调节水源，改善环境和维持生态平衡。一般是按公顷。

树种分类华南地区海防林的树种主要是木麻黄，还有女贞；南方沿海防沙造林主要树种是苦郎树；海南的海防林，专家提倡采用椰子树、木麻黄等树种；海岛防护林可以选择木麻黄、海滨木槿、夹竹桃、柽柳、中山杉、墨西哥落羽杉、海桐等树种。

在日本，防护林包括：水源涵养林、水土保持林、防止土沙崩坏林、防止飞沙林、防风林、防止水害林、防止潮害林、防止干害林、防雾林、防止雪崩林、防止落石林、防火林、护渔林、航行目标防护林、保健防护林、风景防护林等。

从植物地理学的观点看,植物分布主要受制于气候条件。而气候条件中,热量条件和水分条件是最为重要的气候要素。这早已为植物地理学家和农业气候专家所接受。植物要完成其生命的全过程,需要积累一定量的物质,消耗一定的能量。植物生理作用的强度与温度之间存在着密切关系。在温度条件满足的情况下,湿度即水分条件又起着重要的制约作用。长期以来,人们对植物分布与气候条件之间的关系做了不少研究工作,但大多偏重于植物分布与热量方面。

防风林结构一般根据林带的透风系数和疏透度可将林带分为紧密结构、疏透结构和通风结构三种。为防止风害，促进生态平衡的防护林。防风林可降低风速，保护农田、果园及其他生产、生活建筑物不受风害。营造的防风林带的宽度，可根据实际情况而定。在风沙严重或经常遭受台风袭击地区，多营造与风向垂直或成一定角度的多行宽带防风林，以阻挡降低大的风力。防风林营造必须选用深根系高大的树种，主要有杨树、柳树、桉树、木麻黄等。对防风林应严禁采伐

三北防护林的树种三北防护林是从1979年开始到2050年完成的,为期73年的我国北方地区重大的林业生态工程。目前已实施35年,完成了四期工程建设任务。工程包括东北、华北、西北,西起新疆乌孜别里山口,东至黑龙江宾县,东西长4 480km,南北宽560~1 460km,涵盖了北京、天津、河北、山西、内蒙、陕西、宁夏、青海、辽宁、吉林等13个省市区,55个县旗,建设面积407万km2,占我国陆地面积的42.4%。工程由西向东跨越了干旱、半干旱、亚湿润干旱区,包括了沙漠戈壁、黄土高原、干旱荒漠、山地盐碱地、及森林草原等生态类型区,全国有83%的荒漠化土地、85%的沙漠化地和67%水土流失区分布在这一区域,自然条件十分复杂,工程难度大。依据三北地区的自然条件,在工程建设上采用了带、网、片,乔、灌、草相结合的综合防护林体系。作者在实地考察基础上,通过实地调研,详细介绍了目前三北防护林的概况和现状,分别对三北防护林林分退化现状、退化原因进行分析,针对各树种的林分退化问题提出修复方案,并详细介绍了今后防护林修复、更新所选用乔木树种特性、品种及修复方法。2

控制土壤风蚀防风障和防风林从两方面影响风蚀。第一是减低背风面风速;第二是缩短了田间长度,因而减轻了风蚀。目前已用来作为防风障的有如下方法:营造1—10行乔木和灌木的防风林,种植窄条状农作物,建立雪墙、木篱笆、石墙和土堤等。每一种防风障的效果取决于风速、风向和风障的形状、宽度、孔隙度。当风向与防风林成直角时,林带附近风速可减低70—80%,距离二十倍带高处风速减低20%。3

风速分布为了搞清防风林宽度对背风面风速分布的效应,在风洞中进行了防风林的模型试验。作用在防风林上的曳力可以用曳力表在风洞中测量出来。该曳力可以用来作为防风林空气动力学特性的一个标志。结果表明,背风面风速分布的种种类型受防风林宽度的影响极为明显。

事例唐家岭防风林北京为多风地域，大风对城市环境与人类生活有极大的影响 [1]，防风林的建设十分重要，而北京防风林树种混交程度普遍偏低，不同优势树种群落混交程度差异较大，防风林中大部分天然防风林的水源涵养能力高于人工林，大部分人工林水源涵养能力偏低[2]。国内许多防风林存在结构单一，栽植密度较大，灌木层植物种类较少等问题，并且为了达到防护的功能而大量的密植，导致林下更新困难，林下形成永久性干土层[3]，根据这一现状问题，笔者选取了唐家岭对其进行了调查分析和再设计。4

澎湖群岛海岸防风林澎湖群岛建造海岸防风林已有百年历史 ,惟澎湖造林难以成功 ,主要因自然条件不佳 ,季节风导致林木易受盐雾为害 ,台风破坏与人为干扰 ,为防风林碎裂化的主要原因。澎湖现有的防风林 ,林龄近 2 0年 ,部分因干扰严重 ,已失去防风林应有功能。为改善海岸防风林更新及造林方式 ,在澎湖岛划设 2 1个调查样区 ,探讨成熟海岸防风林植物群落结构与外界干扰的影响 ,作为防风林更新规划的依据。植物群落调查 ,共记录 39科 80种植物 ,造林树种以木麻黄为主 ,部分防风林因银合欢入侵 ,与木麻黄混生 ,少部分为混合林。下层植物以银合欢与三角叶西番莲分布最广 ,约 3/ 4调查样区皆曾纪录。木麻黄虽为防风林带的优势种 ,但由于邻近土地利用不同 ,影响下层地被组成 ,相似度分析结果显示 ,样区间物种结构少部分相似性高 ,大部分结构差异大 ,相似度指数约 0～ 87,相似度最高的样区 ,位于林带宽度 5 0m以上的防风林内 ,由于外来干扰较少 ,物种结构较相似。

意义农业与农田防风林防风林的现状日本北海道农田防风林,自古与顿田兵时期农田开发相共存.1896年在道厅制定了《殖民地区划设施规程》,有计划地进行防风林带的设置.据统计,1981年防风林面积为40,885公顷(包括国有林、民有林),比1963年增加了4,910公顷.近年来,由于农业现代化,水田、旱地防风林砍伐严重,特别是北海道东部斜网地带旱地砍伐更为突出,致使风蚀危害增大.其原因是人们对防风林的价值尚未充分理解.笔者关于农田防风林研究的成果认为:农田防风林对改善气候有良好的效果.因此如何由采伐向造林方向转变,值得林业和气象专家研究探讨.防风林的效果农田防风林,根据防灾的目的。5

防风林和丁香抗风栽培海南“达维”台风后,对万宁市地区丁香园防风林和丁香树风害进行了调查分析。分析结果表明:由防风林保护下的实生丁香树风害指数为78.7%;由防风林保护下的矮化丁香树风害指数为38.6%;木麻黄天然林风害指数为32.4%。丁香不是抗风树种,但矮化栽植后,其抗风能力与木麻黄天然林接近。6

防风林生态修复选用2009年5月空间分辨率(2.5 m×2.5 m)的ALOS遥感影像作为遥感数据源对大丰林场土地利用类型和现状进行分析,同时结合现场调查,总结林场存在的生态环境问题。进一步提出了扩大生态基础设施规模,增加区域生物多样性,提高整体生态系统稳定性等生态措施和工程,以期实现改善当地林木结构,提高林场管护能力,增加区域生物多样性,提高整体生态系统稳定性等目的。7