譚春明
(遼寧省彰武縣林業發展服務中心,遼寧彰武 123200)
農田防護林在生態系統中占有重要位置,不僅為人們生活提供了木材、燃料、飼料,更重要的是能改善生態環境,調節氣候,抗御自然災害,調控降雨量,提高土壤肥力,保護農田生態平衡等。另外,穩定的農田防護林體系對糧食增產穩產具有重大意義,農作物平均增產10%~20%。
農田防護林的建設極大地改善了農業生產條件,有效地防止了土壤風蝕,抗御自然干旱、霜凍等自然災害能力增強,為農業穩產增產創造了條件。
1.1 林帶對土壤物理、化學性狀的影響 遼寧省彰武縣多風沙干旱,風蝕使土壤貧瘠,雨養耕地上土壤細粒、有機質不斷遭到流失,土地肥力不斷下降。農田防護林帶具有降低風速、提高土壤含水率等作用,因而起到防止或減輕土壤風蝕的作用[1]。
農田防護林帶建成后對降低土壤表層及耕作層的全鹽量效果極為明顯,可防止次生鹽漬化。一般楊樹林帶下土壤中碳酸鈉鹽下移,多滯留在約30cm;灌木林帶下土壤中的硫酸鹽及碳酸鹽則向47cm以下的土層移動。楊樹林帶下0~20cm土層全鹽量較曠野減少66%,1~11H(H表示防護林帶樹高)之間減少86%~90%;灌木林帶下0~30cm土層防護林帶比曠野減少65%,林帶背風面5~20m處減少58%~75%。
農田防護林能改良土壤結構,增加土壤有機質含量,提高土壤肥力。在林帶保護區背風面5H(H表示防護林帶樹高)處0~5cm表土層土壤物理黏粒含量提高30%左右。七八年林地保護下的耕地土壤(0~40cm)有機質含量及氮、磷等養分含量均明顯提高,電導率、土壤容質量降低,非毛管孔隙度增加。土壤微生物種群數量和酶活性增加,對維護生態系統的多樣性、穩定性和提高生物生產力起著重要作用。林木大量的枯枝落葉促進了整個農田生態系統的物質循環,有效提高了土壤肥力。
1.2 林帶的水文效應 農田防護林可有效減少蒸發量。林帶保護區內平均水面蒸發量要比無林帶地區減少21.53%。背風面5H(H表示防護林帶樹高)處,是最大弱風區,水面蒸發量減少可達32%。在靠近林帶1H(H表示防護林帶樹高)處,土壤含水率比曠野低0.5%~2.4%,距離林帶10~15H(H表示防護林帶樹高)處,各層土壤含水率均比曠野增加,增加幅度為0.5%~2.3%。林網內蒸發與風速大小有直接關系,林帶對蒸發的影響小于對風速的影響。
1.3 林帶的輻射效應 在晴天條件下,林帶可以有效改善輻射。受林網庇護的影響,相對曠野來說林網內凈輻射、總輻射和反射輻射分別低6%、6%和14%,而地表有效輻射則比曠野高7%,這說明散射輻射中植物可利用的有效生理輻射高于直接輻射。林帶使耕地晝夜溫差減小,有效調節了溫度。這些有利于改善微域小氣候和促進農作物生長。
1.4 林帶的有效距離 農田防護林的防風效應與林帶疏透度有密切關系,最適疏透度為0.25,越接近這個值,林帶的防風效應越大,越偏離這個值,林帶防風效應越低。林帶最遠防護距離可達樹高的23~25H(H表示防護林帶樹高),最小風速區出現在5~10H處。林網有葉期的防風效應明顯好于無葉期,林網的防風效應大于林帶的防風效應,完善的農田林網防風效果明顯好于單獨的防護林帶。
林帶保護下的田地里的作物生長繁茂。秸稈粗壯。穗大粒飽,單位面積產量有所提高。新中國成立前的彰武縣,受風沙危害非常嚴重,糧食產量通常不超過50kg/667m2。20世紀60年代營造農田防護林帶以來,促進了農業的發展,玉米和水稻平均產量均在500kg/667m2以上,花生、大豆產量均在200kg/667m2以上。
此外,營造農田防護林還可解決木材自給和燒柴等問題。
農林間作、“四旁”綠化以及農田林網等多種形式的植樹造林活動相結合,是造福后代的百年大計,是無法用“現金”來計算的。有效地將農林業有機結合起來,建立生產力高、綜合效益大的林農復合系統,既解決了林業的近期收益問題,同時為林農提供木材、糧食和農副產品,滿足社會需要,在很大程度上避免了生態惡性循環,增加了社會的穩定因素。
由于森林面積的增加,調控了地表溫度和降水,防風固沙保持水土。還可以吸附空氣中懸浮粒子,起到殺菌、降噪、凈化空氣等作用。另外,改善生態環境,可以為發展旅游業提供條件,為人民群眾提供休憩條件。
在彰武縣營建和維護農田防護林,應從生態學角度及生態防護角度考慮,林帶發展方向應以窄帶為宜,既要保護農田,又不能使用過多耕地,最大限度地發揮農田防護林的防護功效。
農田防護林建設的重要任務之一,是解決農田防護林這一生態系統的多樣性和穩定性問題,以達到提質增效的目的。農田防護林是人工林生態系統,在彰武縣農業區建設防護林的過程就是建立具有多樣性和穩定性生態系統的過程。