孫玉新
隨著人口不斷增長社會經濟不斷發展,耕地面積不斷減小,生態環境治理的一個重要課題是恢復和提高土地生產力。為農業可持續發展提供了一個必不可少的途徑是農田防護林的興起。農田防護林在改善田地氣候、保護農作物免受蟲害和風的侵害、減少土地流失等方面起到了必不可少的作用。其營造出有利于畜牧和農作物生長的優質環境,為人們生活提供水果、樹木、燃料等林副產品,其與單作物農田相比較,農田防護林會增加整個生物系統的質量。農田防護林是一種用來改善農田間生物環境,并且具有多功能人工林的生態系統。
1 農田防護林的樹種選擇
1.1 選擇原則
造林技術的重要環節之一是樹種選擇,這樣的選擇對于防護林具有很重要的意義。樹種的選擇原則可以分為以下三點:(1)速生與慢生的合理配置。發揮防護效益速生樹種尤為突出,但是在一般情況下,慢生樹種雖然見效較慢,但其抗環境能力較強、壽命時間長,防護效果持久。雖然速生樹種防護效益突出,但是抗環境能力較弱、壽命時間短。因此,應將速生樹種與慢生樹種相結合,讓預選樹種可以達到更加長久的生長效果。(2)生態效益與經濟效益對樹種選擇的影響。在選擇樹種的同時,農田防護林除了需要考慮樹種的防風固沙、改良土壤等生態效益,也應該相對考慮樹種的經濟效益,兩者相結合的方式使農田防護林不僅僅可以達到一定的生態效益也同樣可以達到經濟效益。(3)喬、灌、草結合原理。不穩定的生態系統的形成是因為受到單一的植被結構的破壞,喬、灌、草相結合的原則可以有效提高防護林生態系統的穩定性。
1.2 選擇方式
在研究發現中,樹種的選擇方式主要分為以下兩種:(1)試驗田法。主要是對預選樹種進行選擇,從而挑選出適宜生長的預選樹種,并且進行優良的生長發育。(2)層次分析法。主要是根據防護林的功能和特點,對預選樹種土壤環境、水分的含量等一些重要的因素進行篩選,并在其中選出適宜種植的樹種。樹種選擇的方法多著眼于樹種的生長量、生態適應性等傳統方式,樹種對于環境的適應程度是非常重要的,選擇樹種時將樹種的生態指標和經濟指標結合起來,這樣可以保證樹種的質量。
2 農田防護林帶的防護作用
風使土壤中水蒸氣的蒸發和農作物蒸騰加快,使空氣濕度降低土壤含水量減少。把對農作物有損害的大風變為有利于農作物生長的小風,利于農田防護林帶的機械作用。當風遇到農田防護林的阻礙時,其中有一部分在穿過林帶屏障的同時和樹木枝梢、葉片發生相互摩擦,使能量減弱,從而讓風力減弱,風速降低,而另一部分迫使氣流上升,由于樹木的枝干葉片形成較大的阻礙,各自被分散成許多方向不同、大小不一的渦流,同時葉片之間產生的相互摩擦,改變了氣流的大小,使穿過林帶的風速降低。林帶的防風效果,就是距離林帶越近,效果越好,隨著距離的增長防風效果在減弱,達到一定程度后,恢復到原來的效果。
3 農田防護林帶改善田地小氣候的作用
距離地面1~3米的氣候被稱為田地小氣候,主要是通過降低風速進而達到調節溫度,提高濕度,減少地面的水蒸氣蒸發等條件實現。其在自然災害受損嚴重的地區較為明顯,進而通過農田防護林進行進一步的保護。
3.1 林帶對地表溫度的影響
風在經過林帶的同時減小了風速,改變了氣流方向,導致空氣之間的熱量傳遞作用降低,一般情況下在春季、秋季、冬季氣溫低的時候可增溫1~3℃,而在非常熱的夏季則正好相反,可降溫1~3℃。這樣較大的溫度變化有利于農作物的生長發育。特別是在春季、秋季冷鋒襲來的時候,在農田上引發平行凍傷,但是通過林帶的保護使冷風的速度減弱,不會造成比較大幅度的降溫,進而可以減少農作物凍傷的幾率,大幅度的提高農作的質量。
3.2 林帶水蒸氣對農作物生長的影響
在林帶作用的保護下,隨著溫度降低、渦流減弱,讓濕潤的水蒸氣長期停留在地表,使地表的水蒸氣的蒸發量減少,一般在10倍林帶高度范圍內年蒸發量可以減少10%左右,在干旱地區水蒸發量的減少對農作物的發育有非常重要的作用。
我國在農田防護林體系的研究方面取得了巨大成果,但是其中也有問題存在。大多數集中在農田防護的研究,而農田防護林的防護機制方面研究較少,防護范圍理論較為欠缺,防護成熟林的確定需要進一步的研究。