河北壩上農(nóng)田防護(hù)林帶結(jié)構(gòu)配置及防護(hù)效益研究.pdf

1、河北壩上地區(qū)春季土壤風(fēng)蝕不僅造成區(qū)域生態(tài)環(huán)境惡化，也對(duì)當(dāng)?shù)胤N植業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生嚴(yán)重影響。農(nóng)田防護(hù)林是減緩農(nóng)田土壤風(fēng)蝕、改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境，穩(wěn)定種植業(yè)產(chǎn)量的有效措施。壩上地區(qū)的農(nóng)田防護(hù)林大多是20世紀(jì)“三北防護(hù)林”體系及近年“京津風(fēng)沙源治理工程”設(shè)計(jì)營(yíng)造的。由于該區(qū)域處于中國(guó)北方農(nóng)牧交錯(cuò)帶中心位置，土壤貧瘠，水資源匱乏，不利于喬木防護(hù)林生長(zhǎng)，加之營(yíng)造時(shí)間長(zhǎng)、管理粗放和經(jīng)營(yíng)手段落后，部分農(nóng)田防護(hù)林帶處于衰退和死亡狀態(tài)，其配置結(jié)構(gòu)和防護(hù)水平已不能滿(mǎn)

2、足農(nóng)田保護(hù)的需求。
　　本文野外實(shí)驗(yàn)區(qū)域選定于河北壩上西北部的康保縣，在總結(jié)前人研究資料和對(duì)研究區(qū)多條農(nóng)田防護(hù)林帶調(diào)查和實(shí)地觀測(cè)基礎(chǔ)上，對(duì)河北壩上農(nóng)田防護(hù)林成林現(xiàn)狀、結(jié)構(gòu)配置及防護(hù)效益開(kāi)展研究，并取得以下結(jié)論。
　　(1)康?？h的農(nóng)田防護(hù)林帶大多已處于衰退期，或是過(guò)熟林，且樹(shù)種單一，以純楊樹(shù)林居多。林帶內(nèi)的樹(shù)木配置以品字形和矩形為主，通過(guò)對(duì)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(shù)種搭配類(lèi)

3、型的分析結(jié)果表明，灌木生長(zhǎng)狀況較之喬木在當(dāng)?shù)剡m應(yīng)性更好，但灌木林帶防護(hù)距離較小，楊樹(shù)等喬木生長(zhǎng)狀況差但防護(hù)距離大，而喬灌混交配置方式能夠兼顧防風(fēng)效能和防護(hù)距離，是研究區(qū)農(nóng)田防護(hù)林帶樹(shù)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(yīng)在10m以?xún)?nèi)，通風(fēng)型應(yīng)控制在10～15m的范圍內(nèi);林帶行距以青楊為例，通過(guò)回歸分析和理論推導(dǎo)，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(jié)構(gòu)類(lèi)型林帶的防風(fēng)效應(yīng)觀測(cè)結(jié)果表明，疏透型、緊密型和通風(fēng)型三種結(jié)構(gòu)類(lèi)型的林帶都有明顯削弱林后風(fēng)速的作用，且風(fēng)速削弱的程度和范圍具有明顯差異。以20cm高度的防風(fēng)效應(yīng)為主要參考，林后三種林帶平均防風(fēng)效應(yīng)疏透型為20.5％＞緊密型為18.8％＞通風(fēng)型僅為12.9％。疏透型林帶在林后形成了2～10H的弱風(fēng)區(qū)域;緊密型林帶林后附近風(fēng)速削弱程度劇烈，在2H處防風(fēng)效應(yīng)達(dá)到40.5％，7H恢復(fù)到對(duì)照風(fēng)速的91％，林后形成了2～5H的弱風(fēng)區(qū)域;通風(fēng)

5、型林帶在林后形成了5～10H的弱風(fēng)區(qū)域，防風(fēng)效能低，僅有7H處達(dá)到20％左右。三個(gè)垂直高度上的平均防風(fēng)效能:疏透型19.1％＞緊密型18.6％＞通風(fēng)型12.6％，且呈現(xiàn)出隨著高度上升風(fēng)速增大且防風(fēng)效應(yīng)降低的特征。最大效應(yīng)值出現(xiàn)在緊密型林后3H處的20cm高度上，防風(fēng)效應(yīng)為40.5％;最小效應(yīng)值出現(xiàn)在通風(fēng)型林后20H處的20cm高度，效應(yīng)值僅為5.4％。不同高度間的防風(fēng)效能差異并不大，緊密型林帶三個(gè)高度上的防風(fēng)效應(yīng)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(hù)效益分析結(jié)果表明，①疏透型、緊密型和通風(fēng)型三種結(jié)構(gòu)林帶對(duì)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(duì)土壤溫度、濕度的提升效果:疏透型＞緊密型＞通風(fēng)型。②林后土壤粒度分析表明林后土壤粒徑1～2mm范圍內(nèi)的極粗砂顆粒及粒徑小于0.25mm的易受風(fēng)蝕顆粒的含量與林帶防風(fēng)效能關(guān)系密切;疏透型、緊密型和通風(fēng)型三種林帶背后粒徑＜0.05mm的顆粒在林后20H