農田防護林

為改善農田小氣候和保證農作物豐產、穩產而營造的防護林。由於呈帶狀，又稱農田防護林帶；林帶相互銜接組成網狀，也稱農田林網。在林帶影響下，其周圍一定範圍內形成特殊的小氣候環境，能降低風速，調節溫度，增加大氣濕度和土壤濕度，攔截地表徑流，調節地下水位。

基本介紹

• 中文名：農田防護林
• 外文名：shelter-belt on farmland  
• 功能：改善農田小氣候和保證農作物豐產
• 形狀：帶狀
• 別稱：農田防護林帶

簡介

農田防護林是防護林體系的主要林種之一，是指將一定寬度、結構、走向、間距的林帶栽植在農田田塊四周，通過林帶對氣流、溫度、水分、土壤等環境因子的影響，來改善農田小氣候，減輕和防禦各種農業自然災害，創造有利於農作物生長發育的環境，以保證農業生產穩產、高產，並能對人民生活提供多種效益的一種人工林。

農田防護林帶由主林帶和副林帶按照一定的距離縱橫交錯構成格狀，即防護林網。主林帶用於防止主要害風，林帶和風向垂直時防護效果最好。但根據休具體條件，允許林帶與垂直風向有一定偏離，偏離角不得超過30°，否則防護效果將明顯下降。副林帶與主林帶相垂直，用於防止次要害風，增強主林帶的防護效果。農田防護林帶還可與路旁、渠旁綠化相結合，構成林網體系。

發展概況

在平原地區營造防護林始於19世紀初，蘇格蘭最早在濱海地區營造海岸防護林；以後，原蘇聯和美國等國家有計畫、大規模地營造農田防護林。中國營造農田防護林有100多年的歷史，大致分3個階段：①以防止風沙為目的兼顧燒柴用材的農民自發營造階段。②以全面改善農田小氣候為主要目的的國家或集體有計畫、大規模營造階段。③以改造舊有農業生態系統為目的，實行綜合治理，建立農田防護林綜合體系階段，這時出現一個地區或幾個地區連片的方田格線。

結構

因林頻寬度,行數,喬、灌木樹種搭配和造林密度而有差異，並表現為透光度與透風係數的變化。透光度，又稱疏透度，是林帶縱斷面的透光面積與其縱斷面的總面積的比值。確定的方法是站在距林帶30～40米處，目測林帶縱斷面的透光面積占總面積的比值。透風係數是林帶背風面離林緣 1米處林帶高度範圍內的平均風速與空曠地相應高度處的平均風速的比值。確定的方法是實測林帶背風面距林帶 1米的林冠頂部、林冠中部和距地表1米高處的風速,並算出平均值；然後實測空曠地區相應3個高度的風速,並算出平均值。最後用下式算出二者的比值。

式中K為透風係數，v1、v2、v3為林帶背風林緣處各高度處的平均風速，u1、u2、u3為空曠區相應的3個高度處的平均風速。因透光度和透風係數不同，林帶結構可分3種：

緊密結構

帶幅較寬,栽植密度較大,一般由喬、灌木組成。生葉期間從林冠到地面，上下層都密不透光。透光度為零或幾等於零,透風係數在0.3以下。在林帶背風面近距離處的防護效果大。在相當於樹高 5倍(5H)的範圍內，風速為原來的25%,10H 範圍內為37%，到20H範圍，則達54%。由於緊密結構的林帶內和背風林緣附近，有一靜風區，容易導致林帶內及四周林緣積沙，一般不適用於風沙區。

疏透結構

帶幅較前者窄，行數也較少。一般由喬木組成兩側或僅一側的邊行，配置一行灌木，或不配置灌木,但喬木枝下高較低。最適宜的透光度為0.3～0.4,透風係數為0.3～0.5。其防護效果,在5H 範圍內風速為曠野的26%,10H 範圍內為31%、20H 範圍內為46%。其防護效果大於緊密結構，防護距離小於通風結構，適用於風沙區。

通風結構

林帶幅度、行數、栽植密度，都少於前兩者。一般為喬木組成而不配置灌木。林冠層有均勻透光孔隙,下層只有樹幹,因此形成許多通風孔道，林帶內風速大於無林曠野，到背風林緣附近開始擴散，風速稍低，但仍近於曠野風速，易造成林帶內及林緣附近處的風蝕。生葉期的透光度為0.4～0.6，透風係數大於0.5。其防護效果在5H 範圍內為原來風速的29%,10H 範圍內為39%，20H 範圍內為44%，30H 範圍內始達56%。防護距離最遠。適用於風速不大的灌溉區，或風害不嚴重的壤土農田或無颱風侵襲的水網區。

防護距離

在迎風面防護距離一般為5〜10倍樹高，背風面為30〜50倍樹高。林帶在背風面使有害風速降為無害風速的距離，稱為林帶的有效防護距離，林帶的配置應以有效防護距離為依據。

防護效益

(1)改善小氣候。主要是通過對氣流結構和風速的影響，使風速在有效防護距離內與空曠農地相比，平均降低20%〜30%。風速降低後，其他氣象要素的改善使土壤水分蒸發減少20%〜30%,土壤含水量增加1%〜4%,空氣相對濕度提高5%〜10%,縮小晝夜和季節氣溫變幅，形成有利於農作物生長發育的小氣候。

(2)增加農作物產量。一般穀類作物增產20%〜30%,瓜類和蔬菜增產50%〜70%。在風沙、乾旱災害嚴重的地區和年份，林帶的增產效果更為顯著。

(3)降低地下水水位。農田防護林可以降低地下水水位，改良土壤，提供一定的林副產品，還可以美化環境和淨化空氣。

營造技術

林帶設定

農田防護林宜與農田基本建設同時規劃，以求一致。平原農區的田塊多為長方形或正方形，道路則和排灌渠與農田相結合而設定。據此，林帶宜栽植在呈網狀分布的渠邊、路邊和田邊的空隙地上，構成縱橫連亘的農田林網。每塊農田都由四條林帶所圍繞，以降低或防禦來自任何方向的害風。

格線大小

因帶距大小而有不同，而帶距又受樹種、高生長和害風的制約。一般土壤疏鬆且風蝕嚴重的農田，或受颱風襲擊的耕地，主帶距可為150米，副帶距約300米，格線約4.5公頃。有一般風害的壤土或砂壤土農區,主帶距可為200～250米,副帶距可為400米左右,格線約8～10公頃。風害不大的水網區或灌溉區,主帶距可為250米，副帶距400～500米，格線約10～15公頃。因高生長和害風情況而有不同。

樹種選擇

宜選擇高生長迅速、抗性強、防護作用及經濟價值和收益都較大的鄉土樹種，或符合上述條件而經過引種試驗、證實適生於當地的外來樹種。可採取樹種混交，如針、闊葉樹種混交，常綠與落葉樹種混交，喬木與灌木樹種混交，經濟樹與用材樹混交等。採用帶狀、塊狀或行狀混交方式。④造林密度。一般根據各樹種的生長情況，及其所需的正常營養面積而定。如單行林帶的喬木，初植株距 2米。雙行林帶株行距3×1米或4×1米。3行或3行以上林帶株行距2×2米或3×2米。視當地的氣候、土壤等環境條件和樹種生物學特性而異。

撫育管理

在新植林帶內需除草、灌水和適當施肥。幼林帶鬱閉後進行必要的撫育。但修枝不可過度,應使枝下高約占全樹高的1/4左右,成年林帶樹木的枝下高不宜超過4～5米。間伐要注意去劣存優、去弱留強、去小留大的原則，勿使林木突然過稀。幼林帶發現缺株或瀕於死亡的受害木時應及時補植。