防风林

森林群落

防风林是利用森林的防护、绿化、净化、防风固沙、水土保持、涵养水源等功能，以防御自然灾害、维护基础设施、保护生产、改善环境和维持生态平衡等为主要目的的森林群落。根据其防护目的和效能，分为水源涵养林、水土保持林、防风固沙林、农田牧场防护林、护路林、护岸林、海防林、环境保护林等。

简介

防护林一般有人工营造的（包括连片林地、林带和林网）和由天然林中划定的（如水源涵养林、水土保持林等）两类，严禁砍伐和破坏。营造防护林时必须根据“因地制宜，因需设防”的原则。在中国由于“三北地区”（包括西北、华北地区北部、东北地区西部）风沙危害和水土流失都很严重而建设的大型防护林体系，简称三北防护林，是一项规模大、范围广的国家重点建设工程。包括12个省、市、区的396个县、旗，东西绵延7000多公里，有“绿色万里长城”之称。它对于恢复“三北”地区的自然生态平衡、减缓风沙和水土流失的严重威胁，缓解能源短缺，保障工农业生产和经济建设等都具有十分重要的作用。防风林要达到最好的防风效果，应由：10行以上的树组成,选择具有抗风性能强、根系发达的树种种植成行、成网、成带、成片的防风林，能起到抗风、护岸、防风固沙、降低风速、增加空气湿度、调节水源，改善环境和维持生态平衡。一般是按公顷。

树种分类

华南地区海防林的树种主要是木麻黄，还有女贞；南方沿海防沙造林主要树种是苦郎树；海南的海防林，专家提倡采用椰子树、木麻黄等树种；海岛防护林可以选择木麻黄、海滨木槿、夹竹桃、柽柳、中山杉、墨西哥落羽杉、海桐等树种。

在日本，防护林包括：水源涵养林、水土保持林、防止土沙崩坏林、防止飞沙林、防风林、防止水害林、防止潮害林、防止干害林、防雾林、防止雪崩林、防止落石林、防火林、护渔林、航行目标防护林、保健防护林、风景防护林等。

从植物地理学的观点看,植物分布主要受制于气候条件。而气候条件中,热量条件和水分条件是最为重要的气候要素。这早已为植物地理学家和农业气候专家所接受。植物要完成其生命的全过程,需要积累一定量的物质,消耗一定的能量。植物生理作用的强度与温度之间存在着密切关系。在温度条件满足的情况下,湿度即水分条件又起着重要的制约作用。长期以来,人们对植物分布与气候条件之间的关系做了不少研究工作,但大多偏重于植物分布与热量方面。

防风林结构

一般根据林带的透风系数和疏透度可将林带分为紧密结构、疏透结构和通风结构三种。为防止风害，促进生态平衡的防护林。防风林可降低风速，保护农田、果园及其他生产、生活建筑物不受风害。营造的防风林带的宽度，可根据实际情况而定。在风沙严重或经常遭受台风袭击地区，多营造与风向垂直或成一定角度的多行宽带防风林，以阻挡降低大的风力。防风林营造必须选用深根系高大的树种，主要有杨树、柳树、桉树、木麻黄等。对防风林应严禁采伐

三北防护林的树种

三北防护林是从1979年开始到2050年完成的,为期73年的我国北方地区重大的林业生态工程。目前已实施35年,完成了四期工程建设任务。工程包括东北、华北、西北,西起新疆乌孜别里山口,东至黑龙江宾县,东西长4 480km,南北宽560~1 460km,涵盖了北京、天津、河北、山西、内蒙、陕西、宁夏、青海、辽宁、吉林等13个省市区,55个县旗,建设面积407万km2,占我国陆地面积的42.4%。工程由西向东跨越了干旱、半干旱、亚湿润干旱区,包括了沙漠戈壁、黄土高原、干旱荒漠、山地盐碱地、及森林草原等生态类型区,全国有83%的荒漠化土地、85%的沙漠化地和67%水土流失区分布在这一区域,自然条件十分复杂,工程难度大。依据三北地区的自然条件,在工程建设上采用了带、网、片,乔、灌、草相结合的综合防护林体系。作者在实地考察基础上,通过实地调研,详细介绍了目前三北防护林的概况和现状,分别对三北防护林林分退化现状、退化原因进行分析,针对各树种的林分退化问题提出修复方案,并详细介绍了今后防护林修复、更新所选用乔木树种特性、品种及修复方法。

控制土壤风蚀

防风障和防风林从两方面影响风蚀。第一是减低背风面风速;第二是缩短了田间长度,因而减轻了风蚀。目前已用来作为防风障的有如下方法:营造1—10行乔木和灌木的防风林,种植窄条状农作物,建立雪墙、木篱笆、石墙和土堤等。每一种防风障的效果取决于风速、风向和风障的形状、宽度、孔隙度。当风向与防风林成直角时,林带附近风速可减低70—80%,距离二十倍带高处风速减低20%。

风速分布

为了搞清防风林宽度对背风面风速分布的效应,在风洞中进行了防风林的模型试验。作用在防风林上的曳力可以用曳力表在风洞中测量出来。该曳力可以用来作为防风林空气动力学特性的一个标志。结果表明,背风面风速分布的种种类型受防风林宽度的影响极为明显。

事例

唐家岭防风林

北京为多风地域，大风对城市环境与人类生活有极大的影响 [1]，防风林的建设十分重要，而北京防风林树种混交程度普遍偏低，不同优势树种群落混交程度差异较大，防风林中大部分天然防风林的水源涵养能力高于人工林，大部分人工林水源涵养能力偏低[2]。国内许多防风林存在结构单一，栽植密度较大，灌木层植物种类较少等问题，并且为了达到防护的功能而大量的密植，导致林下更新困难，林下形成永久性干土层[3]，根据这一现状问题，笔者选取了唐家岭对其进行了调查分析和再设计。

澎湖群岛海岸防风林

澎湖群岛建造海岸防风林已有百年历史 ,惟澎湖造林难以成功 ,主要因自然条件不佳 ,季节风导致林木易受盐雾为害 ,台风破坏与人为干扰 ,为防风林碎裂化的主要原因。澎湖现有的防风林 ,林龄近 2 0年 ,部分因干扰严重 ,已失去防风林应有功能。为改善海岸防风林更新及造林方式 ,在澎湖岛划设 2 1个调查样区 ,探讨成熟海岸防风林植物群落结构与外界干扰的影响 ,作为防风林更新规划的依据。植物群落调查 ,共记录 39科 80种植物 ,造林树种以木麻黄为主 ,部分防风林因银合欢入侵 ,与木麻黄混生 ,少部分为混合林。下层植物以银合欢与三角叶西番莲分布最广 ,约 3/ 4调查样区皆曾纪录。木麻黄虽为防风林带的优势种 ,但由于邻近土地利用不同 ,影响下层地被组成 ,相似度分析结果显示 ,样区间物种结构少部分相似性高 ,大部分结构差异大 ,相似度指数约 0～ 87,相似度最高的样区 ,位于林带宽度 5 0m以上的防风林内 ,由于外来干扰较少 ,物种结构较相似。

意义

农业与农田防风林

防风林的现状日本北海道农田防风林,自古与顿田兵时期农田开发相共存.1896年在道厅制定了《殖民地区划设施规程》,有计划地进行防风林带的设置.据统计,1981年防风林面积为40,885公顷(包括国有林、民有林),比1963年增加了4,910公顷.近年来,由于农业现代化,水田、旱地防风林砍伐严重,特别是北海道东部斜网地带旱地砍伐更为突出,致使风蚀危害增大.其原因是人们对防风林的价值尚未充分理解.笔者关于农田防风林研究的成果认为:农田防风林对改善气候有良好的效果.因此如何由采伐向造林方向转变,值得林业和气象专家研究探讨.防风林的效果农田防风林,根据防灾的目的。

防风林和丁香抗风栽培

海南“达维”台风后,对万宁市地区丁香园防风林和丁香树风害进行了调查分析。分析结果表明:由防风林保护下的实生丁香树风害指数为78.7%;由防风林保护下的矮化丁香树风害指数为38.6%;木麻黄天然林风害指数为32.4%。丁香不是抗风树种,但矮化栽植后,其抗风能力与木麻黄天然林接近。

防风林生态修复

选用2009年5月空间分辨率(2.5 m×2.5 m)的ALOS遥感影像作为遥感数据源对大丰林场土地利用类型和现状进行分析,同时结合现场调查,总结林场存在的生态环境问题。进一步提出了扩大生态基础设施规模,增加区域生物多样性,提高整体生态系统稳定性等生态措施和工程,以期实现改善当地林木结构,提高林场管护能力,增加区域生物多样性,提高整体生态系统稳定性等目的。

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