吉林省农安地区农田防护林生态经济效益分析

对吉林省农安地区成熟防护林的农田林网的防风效应、水热效应和经济效益进行了调查研究。结果表明:由4条林带构成的林网,平均降低风速30.4%,最低风速出现在观测区背风面的3 H~10 H处,降低60%。林网内背风面1 H~10 H处和迎风面3~5 H处为增温区,日平均增温0.4~1.0℃。而林网内背风面15 H~35 H处和迎风面6 H处为低温区,日平均增温在0.3~0.5℃。2行林带在有效防风距离以内,相对湿度的提高最低,平均提高6.3个百分点。12行林带次之,平均提高10.1个百分点。6行林带最好,平均提高20.4个百分点。林网内玉米平均产量9 211.9 kg/hm2,比对照区增加14.1%。3~10 H增产幅度为17%~25%,属于增产率最高区。可见,农田防护林具有非常明显的防风效应、水热效应和经济效益,是农田基本建设的重要组成部分。     

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。     

科尔沁沙地西部地区防护林体系营造技术的研究

本项研究针对科尔沁沙地西部风沙危害严重的玉田皋、那么罕地区生态现状,依据本地区坨－甸－土召镶嵌分布的地貌景观及不同立地条件,以农田、草场为重点保护对象,设计并建成由人工固沙植被、防风阻沙林带、公路防护林带、农田－草牧场防护林网、果园防护林等５种类型组成的沙地综合防护林体系。根据不同立地类型分别采取开沟地、穿透碱层和挖沟排水整地造林技术,造林成活率达８５－９４％。７年生农田防护林带背风面１０－１５Ｈ范围内,平均可以减弱风速４３－４７％;８年生草牧场防护林带２０Ｈ范围内平均降低风速３１－４３％,林网内蒸发量减少１５－２２％。     

宁夏平原农田防护林小气候效应及对玉米产量的影响

【目的】农田防护林具有改善生态环境、调节小气候、提高农业生产力水平等重要作用,通过探 讨宁夏平原农田防护林的小气候效应及对作物产量的影响,为宁夏平原农田防护林的科学规划等提供参考和指 导。【方法】选取具有代表性的新疆杨农田防护林,测定防护林不同距离处的风速、空气温度、空气湿度、土 壤含水率及玉米产量,分析农田防护林的小气候效应。【结果】随着与防护林距离的增加,风速呈现先升高、 后降低、再升高的趋势,距林带 1 H（防护林树高）处风速最大,5 H 处风速最低,整体上风速比对照点降低 38%;0.5 H 处空气温度最低,5 H 处空气温度最高,3~10 H 处的空气温度变幅度较小;空气湿度呈现先降低、 后升高、再降低的趋势,0.5 H 和 5 H 处空气湿度较高,空气湿度比对照点增加 5.1%;林网内的土壤含水率 先增加后减小,0.5 H 和 1 H 处土壤含水率最低,5 H 处土壤含水率最高;0.5 H 处玉米平均株高比对照点降低 102 cm,产量比对照点减少 26.3%,整体上林网内产量提高 8.8%。【结论】宁夏平原新疆杨防护林对小气候因 子的影响随防护距离的不同存在变化,整体上具有降低风速和空气温度、提高空气湿度和土壤含水率、提高玉 米产量的作用,建议提高农田林网化率,改善农田小气候,增加作物产量。     

基于风速流场分析的乌兰布和沙漠绿洲防护林防风效果研究

  目的  基于风速流场分析方法对比乌兰布和沙漠绿洲5种典型配置结构防护林的防风效果,通过量化不同林网内的风速流场分布特征,分析各林网内的风速统计参数,进一步优化防护林配置结构,以期为干旱区绿洲防护林建设提供理论依据和参考模板。  方法  在乌兰布和沙漠磴口绿洲防护林中,选取5种不同配置结构林带的防护林林网为研究对象（紧密型乔木林网1,疏透度为0.13;疏密型乔木林网2,疏透度为0.24;疏透型乔灌混交林网3,疏透度为0.27;通风型乔木林网4,疏透度为0.39;疏透型乔木林网5,疏透度为0.27）,在林网内采集多点同步风速数据信息,结合地学和统计学分析方法,分析不同林网内的风速流场特征、风速分布统计参数和防风效能等。  结果  研究表明5种防护林林网其防风效能范围各不相同,林网1为65% ~ 95%,林网2为67% ~ 85%,林网3为46% ~ 82%,林网4为44% ~ 67%,林网5为56% ~ 72%。其中2行乔木构成的疏密型林网2防风效能在67%以上,具有较高的防风效益和节约水土资源优势;由2行乔木2行灌木混交林带构成的林网3,当防风效能为60%时,其防护面积是2行纯乔木林带（林网4）的2.47倍,具有较好的防护效益和应用推广前景。  结论  乌兰布和沙漠绿洲中由2行乔木构成的疏密型林网和“窄林带,小网格”配置的乔灌混合林网均发挥了较好的防风效果。      

风沙半干旱区风沙土防风蚀技术研究

针对风沙半干旱区风沙土易旱、易风蚀特性,开展了防风蚀技术研究。结果表明,农田防护林网主林带背风面距林缘1~6H处削弱风速约50%,随树高（H）倍数的增加效果递减;林网内扁杏//花生（间作）增强了花生裸茬抗风蚀能力,土壤防风蚀效果达90%;林网内玉米//花生（间作）玉米收获后秸秆站立（农田休闲期）玉米带完全不受风蚀,花生裸茬防风蚀效果达95%;林网内作物残体平伏覆盖防风蚀效果达120%,综合评价作物残体覆盖玉米秸秆站立的防风、保土和保水效果最佳。     

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。     

北京市永定河沙地人工植被防风阻沙效益分析

通过对北京市永定河沙地三种人工植被 (梨园、林带、片林 )不同部位的风速、积沙量及其积沙形态特征进行观测与分析 ,比较了不同人工植被防风效益与阻沙效益的差异 .研究结果表明 ,在迎风面 1～ 1 0H范围内片林的防风效能最大 ,为 2 2 % ;在林内距迎风面 1～ 7H范围内梨园防风效能最大 ,为 6 8.8% ;在背风面 1～ 2 0H范围内林带防风效能最大 ,为 32 % .植被阻沙量大小次序为 :梨园 >片林 >林带 .在植被的作用下 ,积沙形态呈现不同的分布规律 .     

农田防护林网格内光照分布规律

为更好的反映农田防护林网格内光照强度的变化规律,以许昌县250 m×400 m的农田防护林为研究对象,对林网内不同时段不同方位的光照强度数据进行了分析研究。研究表明,林带对林网东侧区域光照强度影响范围在(0.3～2.0H)(H为树高);林带对林网西侧区域光照强度最大能影响到(0.3～1.5)H;林带对林网南侧区域光照强度影响范围最大能达到(1.0～1.7)H;林带对林网北侧区域光照强度影响范围在0.5H内。     

行带式沙蒿灌丛的防风阻沙效益模拟研究

[目的]研究不同配置人工模拟行带式黑沙蒿防风阻沙效益的差异,为沙区人工植被建设以及荒漠生态系统的生态恢复提供理论依据。[方法]采用模拟试验的方法,模拟了3种不同配置的沙蒿灌丛,对其剖面风场以及输沙率进行观测。[结果]单行配置防风效能较低,双行和3行配置防风效能较高,且随着风速的增大,3种配置林带的防风效能都呈递减趋势。林带能有效增加粗糙度,在林带后的粗糙度呈递减趋势。从输沙率来看,双行和3行配置也优于单行。单行矮林在其背风面7日内都能减少风蚀,而双行和3行矮林在其背风面10H处都能有效减少输沙率,防控风蚀。[结论]在沙区沙蒿林营造中,生产配置上侧重双行一带的行带式配置,使其疏透度在45％左右,带距在7日～10H为宜。     

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.     

黄泛沙地小网格农田防护林网防风固沙和增产效益的研究

本文以夏津县黄泛沙地130×260 m2小网格的农田防护林网为研究对象,对林网内不同区域处的风速、土壤湿度、土壤机械组成、土壤容重、土壤孔隙度、土壤风蚀深度及小麦产量进行了对比分析.分析结果表明:农田防护林具有明显的降低风速、增加土壤湿度、改善土壤机械组成、改良土壤物理性质、减少土壤风蚀量、增加小麦产量的效应,林网内3 H～5 H处的防风固沙和增产效应最好.     

带状白沙蒿防风效果模拟试验研究

以白沙蒿作为实验材料,通过野外实地试验模拟研究不同带状配置白沙蒿对近地表风速的影响。研究结果表明:株间距为0.5m和1m带状配置防风效果较好,对林带后1H～3H处降低风速的效果明显,0.1m高度处防风效能均能达到40%以上,株间距2m防护效果则较差。两带的防风效果要优于单带1,0cm处平均防风效能分别增加3.33%、10.16%3、.14%。不同配置最小风速均出现在林后1H处,在林后1H～4H范围内能够形成一个相对明显的弱风区,减风效果较好。行距不同能影响防风效果,但一定范围内变化不明显。通过回归方程得出,林带的主要影响因子为株间距,同时随着高度的增加,其防风效能下降明显。     

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。     

柠条林防风阻沙效益模拟研究初报

采用人工插植的方法,模拟了3种不同配置的柠条灌木矮林,对其剖面风场以及输沙率进行了观测。结果表明:1行配置防风效能较低,2行和3行配置防风效能较高;且随着风速的增大,3种配置的防风效能存在不同趋势,1行矮林维持在10%以下,2行矮林呈现先增大后减小的单峰趋势,3行矮林稳定在较高水平。从输沙率来看,2行和3行配置也优于1行;1行矮林在其背风面7h(h为树高)内都能减少风蚀,而2行和3行矮林在其背风面10h处都能有效减少输沙率,防控风蚀。灌木矮林能有效增加粗糙度,在林带后的粗糙度呈递减趋势。     

海南东寨港海桑＋无瓣海桑红树林生态系统防风效应研究

[目的]研究海南东寨港海桑＋无瓣海桑红树林生态系统防风效应。[方法]采用自动气象站对海南东寨港海桑＋无瓣海桑典型人工红树林生态系统的防风效应进行定位观测。[结果]在5min尺度上,平均风速依次为：林后IH（H为平均树高）〈林后4H〈林前1H〈林前4H,林后风速大幅度削减,防风效果明显。旱季和雨季频率最高的风向分别是NNE、NE,林后1H对NNE、NE风的减弱程度较大,分别为34．70％、62．99％。林后1H处不同风速的减弱系数G雨季均远远大于旱季。旱季和雨季半小时平均风速进程均呈“单峰”变化,白昼半小时平均风速远远大于夜晚,白昼半小时平均风速变化急剧,夜晚变化缓慢。5rain风速尺度上,林前1H风速与林前4H风速相关性最好。林前1H处与林后1H处风速正常情况下消减幅度为65．35％～77．21％,而热带风暴期间消减幅度为33．29％～53．21％。[结论】为最合理的红树林造林结构和造林位置提供了理论支持和技术指导。     

Protective effects of orchard shelterbelt in Xinjiang

[目的]针对新疆林果基地的防护林配置结构和防护效应进行研究,为提高新疆林果基地建设质量和效益及保证农民持续增收提供科学依据.[方法]对新疆林果基地的防护林带3～21 H范围有效防护距离、结构以及林网防护效应进行调查研究,观测林果防护林不同林龄、林网带宽、林带配置结构及林带距离对果园的防护效应.[结果]林果防护林对果园的防护效应在一定范围内随着林龄的增长而下降;宽带的防护作用强于窄带;随着网格的两条主林带间隔距离减少,林果防护林防护效率增加;在一定范围内,果树靠林带越近,受害越轻,但当超过防护林最大防护距离时,果枝数便会下降,冻害大面积发生.[结论]合理确定防护林最大防护距离,优化林果防护林配置结构,改造原有农田防护林“窄林带,小网格”防护林结构体系,进一步缩减网格面积,加强防护力度,并利用林带胁地种植苜蓿等饲草,建立新型的林果基地防护林林网,有利于降低果树灾害率及增加经济效盖.     

应用数量化理论Ⅰ分析和田护田林带的防风作用

本文应用数量化理论Ⅰ这一数学分析方法,阐明农防林防风效益的普遍规律及其特点,并予以科学地评价。通过对依变量(林带背风面不同距离的风速相对值和透风系数)与自变量(疏透度、大气热层结、风向交角和风力等级)之间变化的分析,依据各自变量的得分范围,偏相关系数,定量说明各自变量对依变量的贡献。结果依变量的变化与自变量中疏透度的变化相关最为密切,其余自变量则依次排列。疏透度是人为所能控制和调解的,而其余因子对防风作用的影响则可以通过大面积推广窄林带小网格的林网化建设,建立综合防护林体系而积极产生作用,使其影响降低到极小程度,最大地发挥林带本身的防风效果。     

塔里木河下游不同荒漠植被防风阻沙效应

以胡杨、多枝柽柳、铃铛刺和黑刺4种天然荒漠植物为研究对象,对植株单株周围风速以及输沙量的变化进行了观测。结果表明,胡杨对地表风速和输沙量的防阻作用不明显,多枝柽柳、铃铛刺和黑刺灌丛对地表风速和输沙量的影响较明显;不同灌丛的迎风面2倍树高( TH)处的风速大于迎风面1TH处风速,输沙量大小与风速大小成正比;灌丛两侧1TH处的风速与输沙量大于迎风面1TH和2TH处风速与输沙量;背风面1TH处的风速最小,背风面风速达到一定距离后渐渐恢复原来的风速;背风面输沙量1TH处最小,距离越远越大;这4种植物的防风效益依次为多枝柽柳B1>胡杨A1>多枝柽柳B2>铃铛刺C1>黑刺D1>铃铛刺C2>黑刺D2>胡杨A2。     

新疆林果基地防护林防护效应研究

[目的]针对新疆林果基地的防护林配置结构和防护效应进行研究,为提高新疆林果基地建设质量和效益及保证农民持续增收提供科学依据.[方法]对新疆林果基地的防护林带3~21 H范围有效防护距离、结构以及林网防护效应进行调查研究,观测林果防护林不同林龄、林网带宽、林带配置结构及林带距离对果园的防护效应.[结果]林果防护林对果园的防护效应在一定范围内随着林龄的增长而下降;宽带的防护作用强于窄带;随着网格的两条主林带间隔距离减少,林果防护林防护效率增加;在一定范围内,果树靠林带越近,受害越轻,但当超过防护林最大防护距离时,果枝数便会下降,冻害大面积发生.[结论]合理确定防护林最大防护距离,优化林果防护林配置结构,改造原有农田防护林“窄林带,小网格”防护林结构体系,进一步缩减网格面积,加强防护力度,并利用林带胁地种植苜蓿等饲草,建立新型的林果基地防护林林网,有利于降低果树灾害率及增加经济效盖.