北方旱区农田防护林防风效应研究

【目的】揭示防护林带的疏透度(β)、宽度、高度、风向与林带夹角等因子对农田防护林防风效应的影响。【方法】利用PC-3型便携式可移动自动气象站,采用多点观测方法对干旱、半干旱土壤风蚀区的林带结构和防风效应进行调查,分析不同林带疏透度、宽度、高度以及风向与林带夹角对风速变化的影响。【结果】稀疏型结构的林带防风效应最佳,最高达34.27%,平均为32.69%;疏透型次之,为25.12%;通风型最差,为20.98%。β为0.30~0.50的林带防风效应最佳,且林冠层和林干层疏透度存在差异时防风效应较好。风向与林带夹角的正弦值与防风效应呈正相关;β为0.30~0.50时,宽度为2H~5H(H为林带平均高度)的林带防风效应相差不大,超过5H时林带的防风效应随其宽度的增加而迅速减弱;当气流进入林网区域后,风速在前4条林带呈减弱趋势,减弱幅度最大的是第1条林带,在第4条林带后风速开始恢复。【结论】林带的疏透度、宽度、高度和风向是决定单条林带防风效应的主要因子。     

上海市沿海防护林防风效应的风洞试验

以上海市沿海防护林为研究对象,在实地监测的基础上,配合室内风洞模拟试验,对不同结构的水杉、杨树纯林以及水杉+杨树混交林的防风效应进行测试,结果表明：3种林带的风速沿垂直方向的分布大致相似,为09H~20H,风速廓线较为倾斜;而在20H~40H,风速廓线接近垂直;接近地面的薄层内,风速廓线接近水平。3种林带的风速沿水平方向的分布也大致相似,气流经林带阻挡,大部分偏离原来流线,从林带上部区域流过,只有少部分气流穿过林带而使风速降低。在疏透度为40%的条件下,随着风向与林带夹角正弦值的增大,使风速降低30%的有效防护距离显著增大。     

河西走廊中部农田防护林防风效应初探

单个农田林网的防风度为２８．２％，而大面积连片农田防护林体系的建成，区域性防风效应更加显著。与建设初期相比，张掖、临泽和高台３县（市）的总防风速度为４２．８％，年大风日数降低６８．４％，年沙尘暴日数降低６６．１％     

乌兰布和沙漠绿洲防护林防风效应研究

绿洲防护林是保障绿洲生态安全的一道绿色安全屏障,林带结构配置是决定防护林能否发挥最佳防风效果的关键因素。以乌兰布和沙漠东北部磴口绿洲防护林带为研究对象,测定了3种不同疏透度林带前、后的风速,并计算了不同林带的防风效能。结果表明:防护林带具有明显的防风效能,不同疏透度的林带防风效能差异显著,防风效能随着林带疏透度增大而降低;相对旷野风速而言,防护林带前、后不同距离处的风速均有所减小,防风效能最大值一般出现在1～3倍树高处;两行一带是农田防护林带优点较多,适合在区域推广。     

河西走廓中部农田防护林防风效应初探

单个农田网的防风度为２８．２％，而大面积连片农田防护林体系的建成，区域性防风效应更加显著。与建设初期相比，张掖，临泽和高台３县的总防风速度为４２．８％每天风日数降低６８．４％，年沙尘暴日数降低６６．１％。     

江汉平原湖区农田防护林小气候效应研究

江汉平原湖区农田防护林的小气候效应主要表现在降低风速、缩小温差、增大温度、减少径流、防洪护堤等5个方面。不同结构的林带其小气候效应也不同，农田防护林的更新改造势在必行。     

不同带距防护林网及林网中不同植被防风效能的风洞模拟

为揭示不同带距林网和林网内植被对防护林网内风速分布及防风效能的影响,选取3种带距林带、3种不同植被和裸地（对照）林网模型,对其防风效能进行了风洞模拟试验。结果表明,在同一风速下,3种带距林网最低风速基本都出现在5.5～7.5 H（树高）,3种带距林网平均防护效能排序为200 m带距林网（70.9%）>300 m带距林网（64.1%）>150 m带距林网（60.7%）;林带有效防护距离分别为150 m带距林网4 H至第2道林带,200 m带距和300 m带距林网3 H至第2道林带。3组试验风速下,300 m带距林网1 cm高度处平均防风效能排序为果树模式>小麦模式>对照;种植果树模式整个林网受到有效防护,小麦模式有效防护距离为2 H至第2道林带。随着集约化和精准农业推进,进行农田防护林网配置时,应充分考虑林网所处地理位置,绿洲内部采用300 m带距防护林,绿洲外围考虑带距较小的防护林。如对高大果树类作物进行农田防护林网配置时,可适当调整林网大小,合理配置林带结构,增加作物种植面积,减少林带用地,从而提高经济效益。     

浑善达克沙地带状灌木防护林防风效益研究

营造草场防护林是浑善达克沙地防治风沙危害的主要措施,本文对浑善达克沙地不同树种、不同配置方式的灌木防护林的防风效益进行了研究.研究结果表明:对于单带灌木防护林,小红柳减弱风速、增大地表粗糙度的效果优于黄柳;而多带小红柳的防风效果优于单带灌木防护林.因此,在浑善达克沙地草牧场防护林建设时可优先选择小红柳,以多带配置为最佳.     

吉林水田防护林防风效能及其影响因子分析

对吉林省西部水田防护林10条典型林带的结构因子和防风效能进行调查,分析了林带结构因子与防风效能有效防护距离的相关关系。结果表明,林带结构不同,导致林带的防风效能差异显著,并且依据防风效能将水田防护林分为3类:Ⅰ（3、4、6、8）、Ⅱ（2、7）、Ⅲ（1、5、9、10）,有叶期防风效能（E_有叶期）和无叶期防风效能（E_无叶期）较好的林带分别为第3、4、6、8条林带.林带的有效防护距离是-60～160 m。第3、4、6、8条林带结构的防风效能较好。防风效能与林带结构因子分析表明,枝下高、β_有叶期、β_无叶期与E_有叶期和E_无叶期呈显著正相关,胸径与防风效能呈负相关,而且其枝下高、β_有叶期、β_无叶期适宜值范围分别为4~7 m、0.31~0.39和0.63~0.75之间,胸径的适宜范围为＜32 cm。     

农田防护林的小气候效应浅析

辽西北半干旱地区属典型的低山丘陵地区,西北部靠近内蒙古高原,干旱多风是该地区的主要气候特点。因此,建立农田防护林体系是该地区林业科技工作者的主要任务之一。科学合理,规范完善的农田防护林体系,不仅减轻风沙对农作物的危害,而且还是改善农田的水分循环和防止干旱的有效措施,由于农田防护林的营造,调节了农田的湿度、温度、光、热、气自然资源,形成了特殊的农田防护林的小气候。为农业生产的减灾避灾起到了一定的作用。一、农田防护林的防风效应     

应用GIS对农田防护林防风效能评价

农田防护林作为农林生态系统的重要组成部分,具有防止土壤风蚀,保护农田生态系统作用,也是保护区域农业安全生产的生态屏障。以黑龙江省克山县为研究区,结合野外调查数据,应用GIS对农田防护林防风效能进行空间评价。结果表明：摩擦衰减系数与相对风速具有一致的变化规律,相关系数为0.735(P<0.001),摩擦衰减系数作为相对风速的替代变量可以描述防护林的防风效能;借助于GIS强大的空间分析功能,结合野外调查数据,直观地反映了农田防护林的防风效能,以及不同位置关系农田防护林防风效能的空间变化特征。     

前密后疏结构林带防风效应的风洞试验

通过2种非均匀结构林带对风速效应比较,探索低覆盖度的防护林结构模式,为干旱区防风固沙林建植提供参考。在风洞内布设覆盖度25%和30%的前密后疏结构的仿真防护林带,测定在6 m/s和10 m/s风速的林带水平与垂直方向风速,分析风场变化模式。结果表明,覆盖度30%林带与25%的防风效能差异不显著（P>0.05）,相同覆盖度林前与林后的风速降低率差异显著（P<0.05）。覆盖度25%的防护林带对6 m/s风速降低率>10 m/s的分别有88.32%和80.52%的观测点的风速降低;有2个较为明显的减速区,林带前2倍树高,第1个林带的第1行与第2行之间区域,即距第1行之后1~2H范围的风速降低最大。相同风速下,覆盖度25%的风速减速区较30%的面积大。覆盖度25%的林带降低风速率最大为83.38%,是覆盖度30%的风速降低率的1.11倍,25%覆盖度的前密后疏林带降低风速明显。适宜林带结构可提高低覆盖防护林效能。     

冀北坝上地区农田防护林防风固沙效应研究

以冀北坝上地区农田防护林为研究对象,通过野外观测风速和输沙量变化,对比分析乔木（杨树）、灌木（沙棘）、乔灌混交（榆树+柠条）3种不同类型防护林的防风固沙效应。结果表明,不同类型农田防护林水平方向上的防风效应差异显著,最大防风效应位置和防护范围不同;乔木防护林最大防风效应在林后2H（18 m）处,防护范围相对较大;灌木防护林最大防风效应在林后5H（12 m）处,乔灌混交防护林最大防风效应在林后3H（8 m）处,防护范围相对较小;总的来看,30、200 cm高度平均防风效应:灌木防护林（25.0%、20.8%）＞乔灌混交防护林（24.2%、20.2%）＞乔木防护林（15.9%、12.9%）;垂直方向上的防风效应整体上呈现随着高度的增加而降低,30 cm高度防风效应优于200 cm高度。不同类型农田防护林能够降低风沙流高度,起到明显的固沙效应且差异显著;近地面0~60 cm高度输沙量随垂直高度的增加呈减小趋势,大部分集中在近地面0~20 cm内;总的来看,平均输沙通量乔木防护林（0.48 g·cm^-2·min^-1）＞灌木防护林（0.36 g·cm^-2·min^-1）＞乔灌混交防护林（0.35 g·cm^-2·min^-1）;乔灌混交防护林和灌木防护林固沙效果优于乔木防护林。冀北坝上地区应综合考虑防风固沙效应和自然环境条件,积极探索与推广乔灌木混交、灌木为主的农田防护林建设。     

塔里木河下游经济林、防护林防护效益观测分析

使用风速仪对塔里木河下游梨园和防护林带1 m高度处离观测对象不同距离风速进行实地观测,使用铁杆法测量其积沙量,并对其积沙形态进行分析对比,比较不同林分防风效益和阻沙效益的差异.结果表明:在背风面距林带1～20 H,防护林带防风效能最大,达41.11;;距迎风面1～7 H,梨园防风效能最大,为76.74;.梨园和人工防护林带的阻沙形态呈现不同的分布,梨园平均阻沙量大于林带.阻沙峰值在林缘前部,林带的阻沙范围大于梨园,阻沙峰值在林缘背部.防风效益的大小与林分平均树高、冠幅和枝下高有关.树高越高、枝下高越高,防护范围越大但防风效果降低;树木冠形越大,防风效果越好.阻沙量的大小随观测范围内防风效能的增大而增大.     

乌兰河硕农田防护林效应分析

本文着重介绍乌兰河硕农田防护林于1974年建成后所产生的生态效应。农田防护林实行总体规划设计,林带属低度通风结构。利用一年生杨树实行秋季造林,突破朝阳秋季不栽杨一年苗长不好的“禁区”。林田、路结构合理,促进林带速生,改善小区气候,延长无霜期,解除风法、干旱、霜冻、冰雹等自然灾害,保证农田稳产、增产,经济效益,生态效益极为显著。