景电灌区农田防护林体系生态效应观测分析

通过对景电一、二期灌区农田防护林体系现状及防护、增产效应的定点调查与测定,对比分析了林带的生态效应和作用。结果表明,在林带迎、背风面0～6H处,其生态防护效应表现显著。而随着与林带距离的增加,其生态防护效应表现出递减趋势,并且其生态防护效应随林龄的增大而提高;在灌区内农田林网较为完善的地带,防护林保护下的小麦、玉米产量分别提高18.3%和13.7%;林网内农作物千粒重要比空旷区对照点的千粒重提高15%～18%左右,林带的农业增产效益明显。但在农田林网不健全的条件下,防护林的增产效果表现微弱。综合分析认为,该区域农田防护林体系的生态、经济效应都有待于进一步提高和完善。     

旷野风速对林网内风速分布及防风效能的影响

为了揭示旷野风速对农田林网内风速分布及防风效能的影响,通过空间多点实地观测,利用传统统计分析、Surfer软件、地统计学等方法对3种风速(5.4,7.2和10.3m/s)条件下的林网内风速分布及防风效能进行了分析。结果表明,3种旷野风速下主林带的背风面均形成一个较大范围的降风区;3种旷野风速下林网平均降低风速效能为26.1,23.3和25.7%,平均有效防护面积比为50.8%,41.7%和47.7%,林网的总体防护效能在风速为5.4m/s时为最大,风速为7.2m/s时为最小;3种不同旷野风速下林网风速空间变异函数均可以较好地拟合为球状模型,3种旷野风速下网格内风速块金值与基台值的比值较小,均小于25%,林网内风速均具有强烈的空间自相关性。旷野风速对林网内风速分布及防风效能的影响比较复杂,并不是单一的随着风速的增大而增大或减小,受林带结构及疏透度的影响较大。     

滨海盐碱地白蜡人工林的小气候效应

以滨海盐碱地白蜡人工林为研究对象,以旷野裸地为对照,采用定位观测的方法,研究白蜡人工林的动力、热力和水文等小气候效应,以期为滨海盐碱地人工造林的生态影响评价提供参考.结果表明：林内太阳辐射、风速、土壤温度、土壤湿度明显低于旷野;空气相对湿度林内显著高于旷野;而林内空气温度春季高于旷野,夏秋季则低于旷野.林带防风效应和遮荫效应在夏季发挥最好,分别可达77.87％和67.50％,气温最高可降低0.40℃,空气相对湿度可增加7.59％ ～ 18.61％.林内不同小气候因子间极显著相关,且气温和土温的相关性最好.     

宁夏地区农田防护林结构与小气候效应

 为研究宁夏地区农田防护林体系的生态效益,于2002年和2003年8月,对宁夏地区农田防护林体系的疏透度、林网内风速、温度、湿度、农作物增产量等多项生态因子,进行了全面调查。采用综合疏透度和农作物增产量的综合权重指标分析表明:大林网、多林带、多树种混交,利于防护林体系综合效益的提高,应是今后防护林建设的重点。对该地区农田防护林体系的生态效益研究表明:农田防护林的防风效能在35%～45%时较高,偏高或偏低时,防护效能都将下降,农田防护林体系特征,决定了林网内风速变化规律;农田防护林体系通过对太阳辐射的再分配,在地面、树体、树叶及作物表面使温度下降40%～60%,这种温度效益在宁夏地区具有防止作物被灼伤的作用;农田防护林网具有增加空气相对湿度和土壤含水量的生态效益,其作用机制与林带的防风功能密切相关。     

黄泛沙地小网格农田防护林网防护效应的研究

以夏津县黄泛沙地130 m×260 m的农田防护林网为研究对象,对林网内外的风速、空气温度、空气湿度、土壤温度、土壤湿度及水面蒸发进行了对比分析。分析结果表明:农田防护林具有改善小气候的功能,可以降低风速,增加空气湿度和土壤湿度,调节空气温度和土壤温度,减小水面蒸发,防风固沙,减少土壤风蚀量,林网内3 H~5 H处的防护效应最好。     

北疆农田防护林衰退现状及治理对策——以石河子市150团为例

北疆的准噶尔盆地风沙活动频繁,盆地边缘营建的防护林极大地改善了区域环境,保障了绿洲内人民的正常生产生活。但受2000年以来节水灌溉技术推广的影响,部分区域防护林出现了严重的衰退状况。通过实地踏勘走访,结合Google Earth卫星影像资料,对石河子市150团的防护林现状进行了分析,结果显示,该地区防护林主副林带间距过大,大部分林网残缺不全,衰退情况严重。此外,防护林的衰退使农户遭受严重损失,对农户承包经营防护林的积极性造成了消极影响。通过进一步研究,总结出导致防护林衰退的主要原因为病虫害严重、林带水分补给状况差、防护林混交比例低等。根据调查结果,提出了合理布设林网、混交林代替纯林、改进灌溉措施等治理对策。     

河西绿洲农田防护林多样性分析与评价

运用生态经济和生态景观学的原理，对河西绿洲农田防护林树种选择、林带配置及林网景观布局进行多样性分析与评价，提出防护林多样性构建框架及其更新改造措施．为今后农林复合生态系统中防护林的建设和发展提供了一定的科学依据。     

小网格防护林影响土壤蒸发机理及节水、减盐效应

采用热平衡法研究新疆杨防护林林网内外的土壤蒸发量、蒸发效能及相关气象因子,用主成分分析探讨小网格防护林影响土壤蒸发的主要因子为空气温度因子、空气湿度因子、近地层风速因子和太阳辐射平衡值;分析新疆杨防护林对主导因子的影响程度;推算林网内表层土壤减盐量。     

干旱风沙区农田防护林网空间风速与地表风蚀特征

为准确了解和评价干旱风沙区在典型大风环境下农田防护林空间风速分布,以及林网内风蚀状况,分别利用三杯风速仪和诱捕法,对干旱风沙区盐池县农田防护林网空间风速与地表风蚀特征开展了林网内不同水平距离内的距地表50、200 cm高度风速分布与地表风蚀状况监测。研究表明:1)随着防护距离的逐渐增大,风蚀量呈先增加后减少的变化趋势,而风速变化规律正好相反;50和200 cm高度的风速变化规律均一致,均呈先逐渐降低后逐渐升高的变化,以12H处对风力减小作用最明显,50和200 cm高度的风速降幅分别达到了51%和46%;林带防风效益与距离呈先增加后减小趋势,以12H(12倍的防护林带树高,下同)处200 cm高度最佳,为53.65%;侵蚀模数由林带内的轻度、1H处的强度到3H、7H处的剧烈,12H处为极强度,以3H处最大,为21 944.62 t/km~2。2)沙粒粒径以73.99、87.99、104.6μm区间为主,其中82.53%~99.93%沙粒均集中在248.9μm以下,为细沙粒,而旷野对照组沙粒粒径主要集中在104.6~148μm,沙粒明显较粗。因此,干旱风沙区沙质农田防护林网在典型大风日内对风速的减缓非常有效。但由于林网内沙物质源丰富,风蚀现象依然严重,对当地沙尘暴发生影响较大。该研究对准确掌握当地林网风蚀,科学评价林网防护功能等有一定的借鉴作用。     

我国平原农区复合农林业小气候效应研究概述

通过对近50年来我国平原农区复合农林业小气候效应总结，指出农田防护林及农林间作等复合农林业模式具有降低风速、调节气温和改善农田水分状况等小气候效应，为农业生产提供了重要的生态保障。     

防护林降解近地表沙降尘机理的研究

沙尘暴是指强风把地面大量沙尘卷入空中,使空气特别浑浊,水平能见度低于1km的灾害性天气现象。近年来,沙尘暴已成为国内外学者竟相研究的热点问题之一。在总结前人研究的基本理论基础上,通过风洞实验对不同结构类型防护林降解近地表沙降尘的基本规律及特征进行了分析研究。研究结果表明:(1)降尘量在林网内具有一定的水平分布特征,即从林缘至林网中心降尘量依次降低,同一网格内不同位置处的降尘量也随林带疏透度的变化而有所差异;(2)防护林结构对降尘量的影响较大,其中疏透度在0.24～0.34之间的防护林内降尘效果较好,在相同疏透度条件下网格状结构防护林对沙尘的降解作用大于带状结构防护林。因此,我们在设计防护林时,既要考虑疏透度,也要考虑林带结构,只有这样才能使防护林达到最佳防护效果。     

不同农田防护林配置结构下玉米水分来源研究

由于气候条件干旱,合理平衡防护林与农田作物水分需求是河套灌区农田防护林林网体系建设的关键问题。为研究河套灌区典型农田防护林对农田作物水分来源的影响,选择河套灌区3种典型配置的防护林系统,测定并分析附近农田距农田边缘0.3,0.4,0.6,2 H处土壤含水率、土壤和作物茎秆水氢氧同位素值。结果表明：(1)7—9月各农田样地土壤含水率普遍较低,4,5行样地在近林端处土壤含水率均低于远林端处,8行样地各处土壤含水率没有明显差异。(2)各样地土壤水氢氧同位素随着土层深度的增加而贫化,其中,8行样地距农田边缘0.4～0.6 H处40—60 cm土层的土壤出现较大的同位素富集。(3)4行样地内距农田边缘0.3～0.4 H处玉米主要利用40—80 cm土层土壤水,0.6～2 H处玉米利用0—40 cm土层土壤水。5行样地0.3 H处玉米利用20—60 cm土层土壤水,0.4～2 H处玉米利用0—60 cm土层土壤水。8行0.3,2 H处玉米主要利用0—40 cm土层土壤水,0.4～0.6 H处玉米则更多地利用20—80 cm土层土壤水。研究认为,8行配置的防护林对农田作物水分利用范围影响更广,在不影...     

黄土丘陵沟壑区杏树-黄芪复合系统土壤水分效应研究

以山西中阳县黄土丘陵沟壑区梯田杏树-黄芪复合系统为例,采用由烘干法测定得到的2004和2005年的土壤剖面含水率数据,结合土壤贮水量,研究果树与豆科中草药间作土壤水分效应,旨在为该地区果药复合系统优化结构配置及林业生态建设提供一定的理论依据。研究结果表明：复合系统与清耕杏园（CK）0～150 cm深土层内贮水量的年际变化趋势基本一致,且均与降雨年际变化趋势一致。2004年与2005年复合系统内0～150 cm土壤贮水量比CK的2530 mm和2494 mm分别提高387 mm和393 mm,提高了15.3%和15.8%;这种提高效应在雨季中及雨季后期尤为显著,2004年和2005年分别提高152 mm和163 mm。复合系统行间0～150 cm深土层剖面水分等值线图总体变化趋势与CK一致,但复合系统的变化梯度相对较小,剖面水分变化相对稳定。复合系统树盘内0～150 cm深土层的水分状况亦好于CK,雨季中距树干30、60 cm处平均含水率比CK分别提高2.13%～3.51%、2.08%～3.18%。杏树-黄芪复合系统有利于杏园土壤水分状况的改善。     

河北坝上农田防护林防风效能及类型配置研究——以河北省康保县为例

通过野外试验观测,对比分析了不同种类和林网结构农田防护林的防风效能,在此基础上提出了区域防护林优化配置建议。结果表明:综合防风效应和有效防护距离因素分析,对乔木农田防护林的综合防风效应进行评价:疏透型农田防护林 > 通风型农田防护林 > 紧密型农田防护林护林;在垂直方向上,三种疏透度的乔木农田防护林在不同高度上大体遵循随高度的增加防风效能逐渐下降的趋势。乔灌混交林、灌木防护林平均防风效能:榆树+柠条的乔灌混交林带21.5% > 灌木防护林带20.5%,风速降低20%的有效防护距离分别出现在林后25H和12H。防护林建设方面乔灌木混交林应为首选;灌木防护林可布设在沙漠化严重的坡耕地或风口地带的农田;乔木防护林不是最佳的选择。     

林网内作物光合作用生理生态过程特征

通过测定林网网格内不同作物光合作用生理生态过程中主要指标,发现农田防护林网对农田上不同区域内作物的光合作用过程存在着不同程度的影响,林带的影响尺度主要在林带边缘农田上0～2H的区域内表现最为强烈。同时在网格内不同时间、不同方位、不同走向林带的影响范围有着明显的差异,这种差异主要是由于林带的存在,使林网内不同区域光辐射强度不同,且作物叶面积获得的光辐射总量发生了变化所致,引起作物生产力的不同。研究结果表明,农田防护林是农田生态系统中作物界面环境因子异质性形成的主要因素。由于不同配置方式所构成的这种带状网络树木群体引起了一定范围内作物生长发育过程中生理活动所依赖的环境因子的变化,这种变化对作物的生理生态过程产生了相应的影响。     

长江防护林(四川段)初期水土保持效益研究

该重点研究了新造防护林前５年的防护效益，结果林冠截留系数可达１９％，地表径流系数比荒地减少１０％至１９％，土壤蓄水能力比荒地提高９０％。造林第３年产沙量减少至造林前的０．３至０．９，第５年时仅为造林前的０．１至０．３。同时防护林效益将随林龄增加而增长。     

林网网格总体效应的研究——兼论林网与林带防护效益的差异

近年来,我国平原地区正在建设以农田林网为主体的综合防护林体系。为了从总体上阐明农田林网防护效益,而不是一两条林带的防护效益,我们参照中国株科院林研所防护林室的研究方法,并结合我们测点的实际情况,加以改进,于1980年5—6月在江苏省丰县宋楼公社渠坑大队进行了林网网格总体效应的观测,现将结果整理如下:     

水肥配合对玉米产量及其利用效率的影响

试验表明，在淮北地区，水、氮配合提高了玉米产量和效益，结果表现为灌溉比不灌溉增产10．9％，效益提高11．7％；施氮比不施氮增产77％～90％，效益提高82．8％～84．1％。同时，水、肥利用效率也明显提高，结果表现为水分利用率施氮比不施氮处理提高70％左右，灌溉比不灌溉处理提高5．8％；氮素当季相对利用率灌溉比不灌溉处理提高7．9％。通过数学模拟，给出灌溉与不灌溉两种水分条件下的氮肥效应方程。     

乌兰布和沙区人工绿洲小气候的变化

以2个地面气象站观测数据为基础。分析了1988～1999年12年间荒漠区(即未开发区)与绿洲区(开发区)的气象要素变化。指出人工绿洲对灾害性天气具有抑制作用。结果表明：12年的林网建设与荒漠旷野相比，平均多年降水量增加28．9mm；年大风日数、年干热风发生日数分别减少65．6％、69．4％；年平均气温、年蒸发量、年最大风速分别降低0．4℃，28．3％、6．2m／s；防风效能达到47％。     

三种网格的农田防护林防止土壤风蚀的效应研究

在山东省夏津县黄河故道冲积沙地建立土壤风蚀试验区,采用标尺法对3种网格的农田防护林和对照地的土壤风蚀量进行观测,测定结果表明:农田防护林网可明显减少风蚀损失,其中,130m×300m林网相对于对照减少土壤风蚀量81%,260m×300m林网相对于对照减少78%,300m×400m林网相对于对照减少75%,即随着网格面积的增加对风蚀量的影响越来越小。同时,土壤风蚀程度与测定期间日平均风速>4 m/s的出现频率有密切关系,土壤风蚀量与风速之间的最佳拟合关系为幂函数关系,二者之间呈正相关关系,相关系数在0.95以上。黄河故道冲积沙地农田防护林网对5.0~5.9 m/s范围内的风速引起的土壤风蚀防治效果最好。