基本介紹
- 中文名：防風林
- 外文名：break wind
- 結構：緊密結構、疏透結構和通風結構
- 分類：水源涵養林、水土保持林
- 樹種：白楊，木麻黃，還有女貞
- 學科：氣象環境
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簡介
防護林一般有人工營造的（包括連片林地、林帶和林網）和由天然林中劃定的（如水源涵養林、水土保持林等）兩類，嚴禁砍伐和破壞。營造防護林時必須根據“因地制宜，因需設防”的原則。在中國由於“三北地區”（包括西北、華北地區北部、東北地區西部）風沙危害和水土流失都很嚴重而建設的大型防護林體系，簡稱三北防護林，是一項規模大、範圍廣的國家重點建設工程。包括12個省、市、區的396個縣、旗，東西綿延7000多公里，有“綠色萬里長城”之稱。它對於恢復“三北”地區的自然生態平衡、減緩風沙和水土流失的嚴重威脅，緩解能源短缺，保障工農業生產和經濟建設等都具有十分重要的作用。防風林要達到最好的防風效果，應由：10行以上的樹組成,選擇具有抗風性能強、根系發達的樹種種植成行、成網、成帶、成片的防風林，能起到抗風、護岸、防風固沙、降低風速、增加空氣濕度、調節水源，改善環境和維持生態平衡。一般是按公頃。
防風林
防風林樹種分類
華南地區海防林的樹種主要是木麻黃，還有女貞；南方沿海防沙造林主要樹種是苦郎樹；海南的海防林，專家提倡採用椰子樹、木麻黃等樹種；海島防護林可以選擇木麻黃、海濱木槿、夾竹桃、檉柳、中山杉、墨西哥落羽杉、海桐等樹種。
在日本，防護林包括：水源涵養林、水土保持林、防止土沙崩壞林、防止飛沙林、防風林、防止水害林、防止潮害林、防止乾害林、防霧林、防止雪崩林、防止落石林、防火林、護漁林、航行目標防護林、保健防護林、風景防護林等。
從植物地理學的觀點看,植物分布主要受制於氣候條件。而氣候條件中,熱量條件和水分條件是最為重要的氣候要素。這早已為植物地理學家和農業氣候專家所接受。植物要完成其生命的全過程,需要積累一定量的物質,消耗一定的能量。植物生理作用的強度與溫度之間存在著密切關係。在溫度條件滿足的情況下,濕度即水分條件又起著重要的制約作用。長期以來,人們對植物分布與氣候條件之間的關係做了不少研究工作,但大多偏重於植物分布與熱量方面。
防風林結構
一般根據林帶的透風係數和疏透度可將林帶分為緊密結構、疏透結構和通風結構三種。為防止風害，促進生態平衡的防護林。防風林可降低風速，保護農田、果園及其他生產、生活建築物不受風害。營造的防風林帶的寬度，可根據實際情況而定。在風沙嚴重或經常遭受颱風襲擊地區，多營造與風向垂直或成一定角度的多行寬頻防風林，以阻擋降低大的風力。防風林營造必須選用深根系高大的樹種，主要有楊樹、柳樹、桉樹、木麻黃等。對防風林應嚴禁採伐
三北防護林的樹種
三北防護林是從1979年開始到2050年完成的,為期73年的我國北方地區重大的林業生態工程。目前已實施35年,完成了四期工程建設任務。工程包括東北、華北、西北,西起新疆烏孜別里山口,東至黑龍江賓縣,東西長4 480km,南北寬560~1 460km,涵蓋了北京、天津、河北、山西、內蒙、陝西、寧夏、青海、遼寧、吉林等13個省市區,55個縣旗,建設面積407萬km2,占我國陸地面積的42.4%。工程由西向東跨越了乾旱、半乾旱、亞濕潤乾旱區,包括了沙漠戈壁、黃土高原、乾旱荒漠、山地鹽鹼地、及森林草原等生態類型區,全國有83%的荒漠化土地、85%的沙漠化地和67%水土流失區分布在這一區域,自然條件十分複雜,工程難度大。依據三北地區的自然條件,在工程建設上採用了帶、網、片,喬、灌、草相結合的綜合防護林體系。作者在實地考察基礎上,通過實地調研,詳細介紹了目前三北防護林的概況和現狀,分別對三北防護林林分退化現狀、退化原因進行分析,針對各樹種的林分退化問題提出修複方案,並詳細介紹了今後防護林修復、更新所選用喬木樹種特性、品種及修複方法。
控制土壤風蝕
防風障和防風林從兩方面影響風蝕。第一是減低背風面風速;第二是縮短了田間長度,因而減輕了風蝕。目前已用來作為防風障的有如下方法:營造1—10行喬木和灌木的防風林,種植窄條狀農作物,建立雪牆、木籬笆、石牆和土堤等。每一種防風障的效果取決於風速、風向和風障的形狀、寬度、孔隙度。當風向與防風林成直角時,林帶附近風速可減低70—80%,距離二十倍帶高處風速減低20%。
風速分布
為了搞清防風林寬度對背風面風速分布的效應,在風洞中進行了防風林的模型試驗。作用在防風林上的曳力可以用曳力表在風洞中測量出來。該曳力可以用來作為防風林空氣動力學特性的一個標誌。結果表明,背風面風速分布的種種類型受防風林寬度的影響極為明顯。
事例
唐家嶺防風林
北京為多風地域，大風對城市環境與人類生活有極大的影響 [1]，防風林的建設十分重要，而北京防風林樹種混交程度普遍偏低，不同優勢樹種群落混交程度差異較大，防風林中大部分天然防風林的水源涵養能力高於人工林，大部分人工林水源涵養能力偏低[2]。國內許多防風林存在結構單一，栽植密度較大，灌木層植物種類較少等問題，並且為了達到防護的功能而大量的密植，導致林下更新困難，林下形成永久性乾土層[3]，根據這一現狀問題，筆者選取了唐家嶺對其進行了調查分析和再設計。
澎湖群島海岸防風林
澎湖群島建造海岸防風林已有百年歷史 ,惟澎湖造林難以成功 ,主要因自然條件不佳 ,季節風導致林木易受鹽霧為害 ,颱風破壞與人為干擾 ,為防風林碎裂化的主要原因。澎湖現有的防風林 ,林齡近 2 0年 ,部分因干擾嚴重 ,已失去防風林應有功能。為改善海岸防風林更新及造林方式 ,在澎湖島劃設 2 1個調查樣區 ,探討成熟海岸防風林植物群落結構與外界干擾的影響 ,作為防風林更新規劃的依據。植物群落調查 ,共記錄 39科 80種植物 ,造林樹種以木麻黃為主 ,部分防風林因銀合歡入侵 ,與木麻黃混生 ,少部分為混合林。下層植物以銀合歡與三角葉西番蓮分布最廣 ,約 3/ 4調查樣區皆曾紀錄。木麻黃雖為防風林帶的優勢種 ,但由於鄰近土地利用不同 ,影響下層地被組成 ,相似度分析結果顯示 ,樣區間物種結構少部分相似性高 ,大部分結構差異大 ,相似度指數約 0～ 87,相似度最高的樣區 ,位於林頻寬度 5 0m以上的防風林內 ,由於外來干擾較少 ,物種結構較相似。
意義
農業與農田防風林
防風林的現狀日本北海道農田防風林,自古與頓田兵時期農田開發相共存.1896年在道廳制定了《殖民地區劃設施規程》,有計畫地進行防風林帶的設定.據統計,1981年防風林面積為40,885公頃(包括國有林、民有林),比1963年增加了4,910公頃.近年來,由於農業現代化,水田、旱地防風林砍伐嚴重,特別是北海道東部斜網地帶旱地砍伐更為突出,致使風蝕危害增大.其原因是人們對防風林的價值尚未充分理解.筆者關於農田防風林研究的成果認為:農田防風林對改善氣候有良好的效果.因此如何由採伐向造林方向轉變,值得林業和氣象專家研究探討.防風林的效果農田防風林,根據防災的目的。
防風林和丁香抗風栽培
海南“達維”颱風後,對萬寧市地區丁香園防風林和丁香樹風害進行了調查分析。分析結果表明:由防風林保護下的實生丁香樹風害指數為78.7%;由防風林保護下的矮化丁香樹風害指數為38.6%;木麻黃天然林風害指數為32.4%。丁香不是抗風樹種,但矮化栽植後,其抗風能力與木麻黃天然林接近。
防風林生態修復
選用2009年5月空間解析度(2.5 m×2.5 m)的ALOS遙感影像作為遙感數據源對大豐林場土地利用類型和現狀進行分析,同時結合現場調查,總結林場存在的生態環境問題。進一步提出了擴大生態基礎設施規模,增加區域生物多樣性,提高整體生態系統穩定性等生態措施和工程,以期實現改善當地林木結構,提高林場管護能力,增加區域生物多樣性,提高整體生態系統穩定性等目的。
