防护林工程讲稿

1、防护林工程学孙桂丽孙桂丽 林学林学102102 page 22021-12-15Presentationpage 22021-12-15Presentation第一章第一章 农田防护林概念和农田防护林的建设概况农田防护林概念和农田防护林的建设概况4第一节第一节 农田防护林的概念农田防护林的概念4第二节第二节 我国农田防护林的发展过程我国农田防护林的发展过程 4第三节第三节 我国农田防护林的类型区我国农田防护林的类型区 page 32021-12-15Presentationpage 32021-12-15Presentation第一节第一节 农田防护林的概念农田防护林的概念一、概念一、概念1、

2、农田防护林：凡是以一定的树种组成，一定的结、农田防护林：凡是以一定的树种组成，一定的结构和成带或网状配置在遭受不同自然灾害农田上的构和成带或网状配置在遭受不同自然灾害农田上的人工林。人工林。2、功能：、功能：抵御自然灾害，改善农田小气候，为农作物生长抵御自然灾害，改善农田小气候，为农作物生长发育创造有利条件，保证农作物高产稳产和高效；发育创造有利条件，保证农作物高产稳产和高效；为发展多种经营，增加农民经济收入奠定基础。为发展多种经营，增加农民经济收入奠定基础。3、扩展概念：农田林网化，农田防护林体系、扩展概念：农田林网化，农田防护林体系page 42021-12-15Presentationp

3、age 42021-12-15Presentation拦截雨滴；调拦截雨滴；调节径流；固持节径流；固持土壤；改良土土壤；改良土壤；防止风害壤；防止风害page 52021-12-15Presentationpage 52021-12-15Presentation第二章第二章 农田防护林的基本知识农田防护林的基本知识 4一一 平原地区防护林体系：平原地区防护林体系： 防护林体系，平原地区防护林体系防护林体系，平原地区防护林体系4二二 林带的基本知识：林带的基本知识： 林带结构，林带的疏透度、透风系数，林带结构，林带的疏透度、透风系数， 林带结构的判别，林带特征指标林带结构的判别，林带特征指标 p

4、age 62021-12-15Presentationpage 62021-12-15Presentation4林带结构是指林带外部形态和内部结构的综合体。林带结构是指林带外部形态和内部结构的综合体。4按照外部形态和内部特征通常把林带结构划分为按照外部形态和内部特征通常把林带结构划分为紧密结构、疏透结构、通风结构。紧密结构、疏透结构、通风结构。4紧密结构：由主要树种、辅佐树种、灌木树种组紧密结构：由主要树种、辅佐树种、灌木树种组成的三层林冠，上下紧密，透光面积小于成的三层林冠，上下紧密，透光面积小于5%5%，林，林带较快，中等风力基本不能通过带较快，中等风力基本不能通过4疏透结构：由主要树种、

5、辅佐树种和灌木树种组疏透结构：由主要树种、辅佐树种和灌木树种组成的三层或两层林冠，断面均匀透风透光成的三层或两层林冠，断面均匀透风透光4透风结构：由主要树种、辅佐树种、灌木树种组透风结构：由主要树种、辅佐树种、灌木树种组成的二层或一层林冠成的二层或一层林冠第一节第一节 农田防护林的林带结构农田防护林的林带结构page 72021-12-15Presentationpage 72021-12-15Presentationpage 82021-12-15Presentationpage 82021-12-15Presentationpage 92021-12-15Presentationpage

6、92021-12-15Presentationpage 102021-12-15Presentationpage 102021-12-15Presentation第二节第二节 农田防护林的农田防护林的疏透度、透风系数疏透度、透风系数林带透风系数：又称通风系数、通风度等。是指当林带透风系数：又称通风系数、通风度等。是指当风向垂直林带时，林带背风林缘风向垂直林带时，林带背风林缘1m1m处林带高度范围处林带高度范围内的平均风速与空旷地区相同高度范围内的平均风内的平均风速与空旷地区相同高度范围内的平均风速之比。速之比。紧密结构：透风系数紧密结构：透风系数0.30.30.350.35；稀疏结构：透风系数

7、稀疏结构：透风系数0.30.30.350.35至至0.50.50.60.6；透风结构：透风系数透风结构：透风系数0.50.50.60.6。其他名词术语：林带高度、林带宽度、林带断面形其他名词术语：林带高度、林带宽度、林带断面形状、林带走向、林带夹角与偏角。状、林带走向、林带夹角与偏角。page 112021-12-15Presentationpage 112021-12-15Presentationpage 122021-12-15Presentationpage 122021-12-15Presentation第三章第三章 农田防护林的生态效应农田防护林的生态效应4林带防风效应（动力效应）林

8、带防风效应（动力效应） 4林带热力学效应林带热力学效应4林带水文效应林带水文效应4林带土壤改良效应林带土壤改良效应page 132021-12-15Presentationpage 132021-12-15Presentation第三章第三章 农田防护林的生态效应农田防护林的生态效应4低层大气中气流运动状态，评价林带防风效应低层大气中气流运动状态，评价林带防风效应的常用参数，林带防风原理，影响林带防风效的常用参数，林带防风原理，影响林带防风效应的因子应的因子4林带热力效应的基本特征，林带对太阳辐射的林带热力效应的基本特征，林带对太阳辐射的影响，林带对气温的影响，林带对土壤温度的影响，林带对气温

9、的影响，林带对土壤温度的影响影响4林带的蒸发、蒸腾的影响，林带对空气湿度的林带的蒸发、蒸腾的影响，林带对空气湿度的影响，林带对土壤湿度的影响，林带会地下水影响，林带对土壤湿度的影响，林带会地下水位的影响位的影响4林带防止土壤风蚀的作用；林带对土壤理化性林带防止土壤风蚀的作用；林带对土壤理化性质的影响，改良盐渍化土地的途径质的影响，改良盐渍化土地的途径 page 142021-12-15Presentationpage 142021-12-15Presentation第一节第一节 农田防护林的防风效应农田防护林的防风效应林带对气流主要有林带对气流主要有3种作用：种作用：改变林带附近的流场结构。改

10、变林带附近的流场结构。影响林带附近的风速。影响林带附近的风速。改变气流状态，使乱流的影响不同。改变气流状态，使乱流的影响不同。page 152021-12-15Presentationpage 152021-12-15Presentation1、林带对气流结构的影响、林带对气流结构的影响 气流结构即为流场结构。流场是流线的分布场。气流结构即为流场结构。流场是流线的分布场。流线上任一点的切线方向即为位于该点的空气质点流线上任一点的切线方向即为位于该点的空气质点的运动方向。在一定的正常运动中，质点运动的轨的运动方向。在一定的正常运动中，质点运动的轨迹即为流线。迹即为流线。 所谓林带对气流结构的影响

11、系指林带附近流线的所谓林带对气流结构的影响系指林带附近流线的分布产生复杂的变化。一般地说，气流通过林带时分布产生复杂的变化。一般地说，气流通过林带时，流线变成曲线性状。林带结构对气流在空间上的，流线变成曲线性状。林带结构对气流在空间上的分布及其性质起着决定性的影响。分布及其性质起着决定性的影响。第一节第一节 农田防护林的防风效应农田防护林的防风效应page 162021-12-15Presentationpage 162021-12-15Presentation 所以如害风遇到紧密结构的林带时，如同遇所以如害风遇到紧密结构的林带时，如同遇到不透风的障碍物一样，在林带的迎风面首先形到不透风的障碍

12、物一样，在林带的迎风面首先形成涡旋（风速小、压力大）。后来的气流则全部成涡旋（风速小、压力大）。后来的气流则全部翻越林冠的上方，超过林冠上方的气流在背风面翻越林冠的上方，超过林冠上方的气流在背风面迅速下降形成一个强大的涡旋（他好似气枕，起迅速下降形成一个强大的涡旋（他好似气枕，起着抽气机的作用），促使超过林带的气流不断地着抽气机的作用），促使超过林带的气流不断地下降，产生垂直方向的涡动。下降，产生垂直方向的涡动。第一节第一节 农田防护林的防风效应农田防护林的防风效应page 172021-12-15Presentationpage 172021-12-15Presentation2、林带对风速

13、的影响、林带对风速的影响第一节第一节 农田防护林的防风效应农田防护林的防风效应 不同结构的林带对空气湍流性质和气流结构的不同结构的林带对空气湍流性质和气流结构的影响是不同的，因而它们对于降低害风风速和防护影响是不同的，因而它们对于降低害风风速和防护效果也是不同的。从观测资料来看，多数人认为以效果也是不同的。从观测资料来看，多数人认为以降低空旷地区风速的降低空旷地区风速的25%为林带的有效防风作用，为林带的有效防风作用，农田防护林带的防护作用和防护距离与其结构、高农田防护林带的防护作用和防护距离与其结构、高度、断面类型有直接关系，因具体分析，不能一概度、断面类型有直接关系，因具体分析，不能一概而

14、论。而论。page 182021-12-15Presentationpage 182021-12-15Presentationpage 192021-12-15Presentationpage 192021-12-15Presentation现从林带附近的速度场特征、风速廓线特征和林网现从林带附近的速度场特征、风速廓线特征和林网内风速分布特征这三个方面进行具体分析。内风速分布特征这三个方面进行具体分析。、林带附近速度场特征林带附近速度场特征 林带附近的速度场是指林带附近风速大小的空间林带附近的速度场是指林带附近风速大小的空间分布，或者说速度场表示林带附近风速分布特征。分布，或者说速度场表示林带

15、附近风速分布特征。、林带影响下的风速廓线、林带影响下的风速廓线 林带可以起到保护农作物不受风害的作用，其主林带可以起到保护农作物不受风害的作用，其主要原因在于改变了林带附近的风速分布，使下部风要原因在于改变了林带附近的风速分布，使下部风速大大降低而上部风速反而增大。速大大降低而上部风速反而增大。第一节第一节 农田防护林的防风效应农田防护林的防风效应page 202021-12-15Presentationpage 202021-12-15Presentation、林网内风速的分布特征、林网内风速的分布特征 当前许多平原已经实现了农田林网化。虽然当前许多平原已经实现了农田林网化。虽然对单条林带防

16、风效益的研究是个基础，但并不局对单条林带防风效益的研究是个基础，但并不局限于此，还需了解由主副林带构成的林网，并把限于此，还需了解由主副林带构成的林网，并把它作为一个林带体系来研究其整体的防风效应。它作为一个林带体系来研究其整体的防风效应。第一节第一节 农田防护林的防风效应农田防护林的防风效应page 212021-12-15Presentationpage 212021-12-15Presentation3、林带对风动能的影响、林带对风动能的影响 南京大学傅抱璞（南京大学傅抱璞（1963）的基本理论：林带的）的基本理论：林带的防护效能主要取决于气流通过林带时动能减小率防护效能主要取决于气流通

17、过林带时动能减小率，而最优结构的林带应使通过他的气流减小率达，而最优结构的林带应使通过他的气流减小率达到最大，他认为，使用动能减小率作为林带的防到最大，他认为，使用动能减小率作为林带的防风效应的特征量最为合适。当透风系数为风效应的特征量最为合适。当透风系数为0.52时时，动能减弱最大，防护效果最好。，动能减弱最大，防护效果最好。第一节第一节 农田防护林的防风效应农田防护林的防风效应page 222021-12-15Presentationpage 222021-12-15Presentation4、林带对乱流交换的影响、林带对乱流交换的影响 罗曼诺娃（罗曼诺娃（E.Pomahoba 1954）

18、对）对5条林带进条林带进行了观测，并按上述乱流系数相对值的计算方法行了观测，并按上述乱流系数相对值的计算方法得出了如下结果得出了如下结果:紧密结构林带（或很少通风）后面乱流较紧，紧密结构林带（或很少通风）后面乱流较紧，甚至可达旷野值的甚至可达旷野值的1.5倍；随着远离林带，乱流系倍；随着远离林带，乱流系数逐渐减小，直至数逐渐减小，直至1230H乱流系数才接近于旷乱流系数才接近于旷野值野值。 第一节第一节 农田防护林的防风效应农田防护林的防风效应page 232021-12-15Presentationpage 232021-12-15Presentationpage 242021-12-15P

19、resentationpage 242021-12-15Presentation疏透结构林带后面乱流系数远较旷野值为小，疏透结构林带后面乱流系数远较旷野值为小，且随远离林带而增大，且随远离林带而增大，10H处即与旷野相当，处即与旷野相当，14H最大，达到了旷野值的最大，达到了旷野值的1.4倍，更远处则又逐渐减倍，更远处则又逐渐减小，至小，至20H处又接近旷野值。处又接近旷野值。通风结构林带，靠近林缘处乱流系数较大，可通风结构林带，靠近林缘处乱流系数较大，可达旷野值的达旷野值的1.4倍以上，远离林缘逐渐减小，直至倍以上，远离林缘逐渐减小，直至18H处与旷野的相当。但林带背风处任何点的乱处与旷野的

20、相当。但林带背风处任何点的乱流系数均比狂野的大。流系数均比狂野的大。第一节第一节 农田防护林的防风效应农田防护林的防风效应page 252021-12-15Presentationpage 252021-12-15Presentationpage 262021-12-15Presentationpage 262021-12-15Presentation 5、影响林带防风效应的因子、影响林带防风效应的因子影响林带防风效应的主要有影响林带防风效应的主要有3个方面的因素：个方面的因素：林带特征林带特征: 林带结构、疏透度或透风系数、林带林带结构、疏透度或透风系数、林带高度、林带宽度、横断面形状、有叶

21、或无叶等。高度、林带宽度、横断面形状、有叶或无叶等。天气条件：近地面层大气热层结、风向交角、风天气条件：近地面层大气热层结、风向交角、风速等。速等。地面特征：地面粗糙度、地形起伏等。地面特征：地面粗糙度、地形起伏等。第一节第一节 农田防护林的防风效应农田防护林的防风效应page 272021-12-15Presentationpage 272021-12-15Presentation tcoscoscossinsinsinh 1、林带对太阳辐射的影响、林带对太阳辐射的影响1.1 林带的庇荫作用林带的庇荫作用田中贞雄（田中贞雄（1960）给出了林带遮荫范围的计）给出了林带遮荫范围的计算公式：算公

22、式： conhtconsinsin 第二节第二节 农田防护林的热力效应农田防护林的热力效应page 282021-12-15Presentationpage 282021-12-15Presentationsin()DLA 式中式中:h太阳高度角；太阳高度角； 纬度；纬度； H树高；树高； 太阳赤纬；太阳赤纬； t太阳时角；太阳时角； A太阳方位角；太阳方位角； L树木阴影长；树木阴影长； D林带阴影边缘距林带的距离；林带阴影边缘距林带的距离； 林带走向。林带走向。 ctghHL第二节第二节 农田防护林的热力效应农田防护林的热力效应page 292021-12-15Presentationpa

23、ge 292021-12-15Presentation 由上面的公式即可计算出任何地方、任何季节由上面的公式即可计算出任何地方、任何季节和时间、不同林带高度情况下的林带庇荫情况。林和时间、不同林带高度情况下的林带庇荫情况。林带遮阴的时间和范围在冬季最严重、春季其次、夏带遮阴的时间和范围在冬季最严重、春季其次、夏季最轻；南北走向的林带其东西两侧的遮阴时间相季最轻；南北走向的林带其东西两侧的遮阴时间相同；东西走向的林带北侧遮阴，东北同；东西走向的林带北侧遮阴，东北西南走向的西南走向的林带北侧遮阴明显。林带北侧遮阴明显。1.2 林带两侧纵辐射的变化林带两侧纵辐射的变化在各种不同方位的林带条件下，越靠

24、近林缘的地在各种不同方位的林带条件下，越靠近林缘的地段太阳辐射日总量的减少也越显著；背阴面林缘段太阳辐射日总量的减少也越显著；背阴面林缘的太阳辐射日总量小于向阳面。的太阳辐射日总量小于向阳面。第二节第二节 农田防护林的热力效应农田防护林的热力效应page 302021-12-15Presentationpage 302021-12-15Presentation2、林带对气温的影响、林带对气温的影响 林带具有改变气流结构和降低风速的作用，林带具有改变气流结构和降低风速的作用，其结果必然会改变林带附近的热量收支各分量其结果必然会改变林带附近的热量收支各分量，从而引起温度的变化。，从而引起温度的变化

25、。 春季林带附近气温比旷野高春季林带附近气温比旷野高0.2，且最高气，且最高气温也高于旷野，这有利于作物萌动出苗或防止温也高于旷野，这有利于作物萌动出苗或防止春寒。而夏季林带有降温作用，春寒。而夏季林带有降温作用，1m高处气温比高处气温比旷野低旷野低0.4，20cm高处的比旷野低高处的比旷野低1.8. 冬季林带的作用比较复杂，冬季林带的作用比较复杂，8月和夏季相似，月和夏季相似，9月和春季相似，有增温作用。月和春季相似，有增温作用。第二节第二节 农田防护林的热力效应农田防护林的热力效应page 312021-12-15Presentationpage 312021-12-15Presentat

26、ion3、林带对土壤温度的影响、林带对土壤温度的影响 林网内地表温度的变化与近地层气温有相似的林网内地表温度的变化与近地层气温有相似的规律性。很多观测资料表明，林带对地表温度的规律性。很多观测资料表明，林带对地表温度的影响要比对气温的影响较为显著。中午林带附近影响要比对气温的影响较为显著。中午林带附近的地温较高，而早晨或夜晚林缘附近的地温虽然的地温较高，而早晨或夜晚林缘附近的地温虽然略高，但略高，但5H处地温较低，尤其是最低温度较为明处地温较低，尤其是最低温度较为明显，其原因是在显，其原因是在5H处风速和乱流交换减弱得最甚处风速和乱流交换减弱得最甚。第二节第二节 农田防护林的热力效应农田防护林

27、的热力效应page 322021-12-15Presentationpage 322021-12-15Presentation1、林带对蒸发蒸腾的影响、林带对蒸发蒸腾的影响 林带内部的蒸发要比旷野小，故可减少网内的林带内部的蒸发要比旷野小，故可减少网内的土壤蒸发和作物蒸发，改善农田的水分状况土壤蒸发和作物蒸发，改善农田的水分状况2、林带对空气湿度的影响、林带对空气湿度的影响 在林带作用范围内，由于风速和乱流交换减弱在林带作用范围内，由于风速和乱流交换减弱，使得林网内作物蒸腾和土壤蒸发的水分在近地层，使得林网内作物蒸腾和土壤蒸发的水分在近地层大气中逗留的时间要相应延长。因此，近地面的绝大气中逗留

28、的时间要相应延长。因此，近地面的绝对湿度常常高于旷野。一般绝对湿度可增加对湿度常常高于旷野。一般绝对湿度可增加0.51051105mPa，相对湿度增加，相对湿度增加2%3%。第三节第三节 农田防护林的水文效应农田防护林的水文效应page 332021-12-15Presentationpage 332021-12-15Presentationpage 342021-12-15Presentationpage 342021-12-15Presentation3、林带对土壤湿度的影响、林带对土壤湿度的影响 土壤湿度决定于降水和实际蒸发蒸腾，而林带可土壤湿度决定于降水和实际蒸发蒸腾，而林带可以使这两

29、个改变，他既可以增加降水（特别是固体以使这两个改变，他既可以增加降水（特别是固体降水），而且也可减少实际的蒸发蒸腾，因而在林降水），而且也可减少实际的蒸发蒸腾，因而在林带保护范围内，土壤湿度可显著增加。在降雪丰富带保护范围内，土壤湿度可显著增加。在降雪丰富的地方，第一个作用就具有头等的重要性，而在气的地方，第一个作用就具有头等的重要性，而在气候比较温和的地区，实际蒸发蒸腾量的减少便成为候比较温和的地区，实际蒸发蒸腾量的减少便成为增加土壤湿度的决定因素。增加土壤湿度的决定因素。第三节第三节 农田防护林的水文效应农田防护林的水文效应page 352021-12-15Presentationpage

30、 352021-12-15Presentation 但是在干旱的气候条件下，由于林带能使实但是在干旱的气候条件下，由于林带能使实际蒸发蒸腾量增加，因而受保护地带的土壤就有际蒸发蒸腾量增加，因而受保护地带的土壤就有可能比旷野还干燥。此外，在距林带很近的距离可能比旷野还干燥。此外，在距林带很近的距离内，因林带林木根系从邻近土壤中吸收大量水分内，因林带林木根系从邻近土壤中吸收大量水分供于蒸腾作用，常常使这些地段的土壤湿度降低供于蒸腾作用，常常使这些地段的土壤湿度降低。背风面。背风面5H处比旷野土壤湿度可提高处比旷野土壤湿度可提高2%3%；在生长期土壤湿度的差异不太明显，林带对提高在生长期土壤湿度的差

31、异不太明显，林带对提高土壤湿度、延缓返盐的作用是很明显的。土壤湿度、延缓返盐的作用是很明显的。第三节第三节 农田防护林的水文效应农田防护林的水文效应page 362021-12-15Presentationpage 362021-12-15Presentation4、林带对降水和积雪的影响、林带对降水和积雪的影响 林带影响降水的分布表现在林带上部林冠层阻截林带影响降水的分布表现在林带上部林冠层阻截一部分降水，约有一部分降水，约有10%20%的降水为林带的林冠的降水为林带的林冠截留，大部分蒸发到大气中去，其余的则降落到林截留，大部分蒸发到大气中去，其余的则降落到林下或沿树干渗透到土壤中。截留量的

32、大小随树种、下或沿树干渗透到土壤中。截留量的大小随树种、林带结构、疏透度及降水强度而有差异。林带结构、疏透度及降水强度而有差异。 在多雪地区，强风常常将积雪吹到低洼地区，致在多雪地区，强风常常将积雪吹到低洼地区，致使广阔农田上失去积雪的覆盖和融雪水的聚积。据使广阔农田上失去积雪的覆盖和融雪水的聚积。据前苏联许多学者的研究，在无林保护的农田里，有前苏联许多学者的研究，在无林保护的农田里，有30%30%50%50%，甚至，甚至70%70%的积雪被强风吹走，而在有林的积雪被强风吹走，而在有林带保护的农田上就不会产生这种情况。带保护的农田上就不会产生这种情况。 第三节第三节 农田防护林的水文效应农田防

33、护林的水文效应page 372021-12-15Presentationpage 372021-12-15Presentation5、林带对地下水的影响、林带对地下水的影响 林带的生物排水作用表现在水平和垂直两个方林带的生物排水作用表现在水平和垂直两个方向上。距离林带越近，降低地下水位的效果越明显向上。距离林带越近，降低地下水位的效果越明显，而且地下水位的日变程的变幅也越大。，而且地下水位的日变程的变幅也越大。第三节第三节 农田防护林的水文效应农田防护林的水文效应page 382021-12-15Presentationpage 382021-12-15Presentation1 1、林带防止

34、土壤风蚀作用、林带防止土壤风蚀作用 土壤风蚀的强弱决定于风速和土壤本身的状土壤风蚀的强弱决定于风速和土壤本身的状态。一定粒径限度内土壤的粒级愈大，起沙风速态。一定粒径限度内土壤的粒级愈大，起沙风速就相应增大；但土壤湿度状况与风蚀也有密切关就相应增大；但土壤湿度状况与风蚀也有密切关系；系；土壤表明的粗糙度影响到风速梯度，以致影土壤表明的粗糙度影响到风速梯度，以致影响到风蚀强度响到风蚀强度 疏透结构的林带和由灌木组成的通风结构林疏透结构的林带和由灌木组成的通风结构林带，防风蚀作用较好。就防沙作用而言，疏透结带，防风蚀作用较好。就防沙作用而言，疏透结构林带介于通风结构和紧密结构之间。构林带介于通风结

35、构和紧密结构之间。第四节第四节 农田防护林的土壤改良效应农田防护林的土壤改良效应page 392021-12-15Presentationpage 392021-12-15Presentationpage 402021-12-15Presentationpage 402021-12-15Presentation2、林带对土壤理化性质的影响、林带对土壤理化性质的影响 农田防护林具有改善农田小气候的功能，从而对农田防护林具有改善农田小气候的功能，从而对土壤的水、热条件有相应的改善。此外，根系的活土壤的水、热条件有相应的改善。此外，根系的活动和地上部分树木有机体的积累、枯落物分解，必动和地上部分树木

36、有机体的积累、枯落物分解，必然对土壤微生物的区系组成和活动产生积极的影响然对土壤微生物的区系组成和活动产生积极的影响，并导致土壤特性、肥力和结构的改变。因此，农，并导致土壤特性、肥力和结构的改变。因此，农田防护林是地区生态平衡和生物群落的物质转化的田防护林是地区生态平衡和生物群落的物质转化的重要因素。由于实现农田林网化之后，环境条件得重要因素。由于实现农田林网化之后，环境条件得到显著改善，土壤肥力得以提高，空气中的氧得到到显著改善，土壤肥力得以提高，空气中的氧得到补充，就形成了一个地区性的动植物区系和微生物补充，就形成了一个地区性的动植物区系和微生物区系相结合的生物生态系统区系相结合的生物生态

37、系统第四节第四节 农田防护林的土壤改良效应农田防护林的土壤改良效应page 412021-12-15Presentationpage 412021-12-15Presentation第五章第五章 农田防护林的经济效益农田防护林的经济效益一、国内外农田防护林增产效益概述一、国内外农田防护林增产效益概述二、林带对作物增产作用的调查二、林带对作物增产作用的调查三、林带资源的经济效益与综合利用三、林带资源的经济效益与综合利用四、林带经济效益分析与评估四、林带经济效益分析与评估page 422021-12-15Presentationpage 422021-12-15Presentation第一节第一节

38、 国内外农田防护林增产效益概述国内外农田防护林增产效益概述1 1、国外农田防护林对农作物的增产效果、国外农田防护林对农作物的增产效果美国学者弗朗克美国学者弗朗克1970197019751975年在南达科达洲的实年在南达科达洲的实验结果表明，防护林带在干旱年的增产效果比湿验结果表明，防护林带在干旱年的增产效果比湿润年大，全年设风障比仅冬天设风障保护的农田润年大，全年设风障比仅冬天设风障保护的农田增产效果大。增产效果大。 前苏联学者托赫尔塔观测，前苏联乌克兰南前苏联学者托赫尔塔观测，前苏联乌克兰南部灌区的防护林可使甜菜产量提高部灌区的防护林可使甜菜产量提高27%27%28%28%；以；以色列、匈牙

39、利、埃及等都有作物增产的试验。色列、匈牙利、埃及等都有作物增产的试验。page 432021-12-15Presentationpage 432021-12-15Presentation第一节第一节 国内外农田防护林增产效益概述国内外农田防护林增产效益概述2、国内不同农田防护林类型区林带对农作物的增、国内不同农田防护林类型区林带对农作物的增产效果产效果 我国各农田防护林区的气候条件、土壤类我国各农田防护林区的气候条件、土壤类型及作物品种、耕作技术等差异较大，但各区型及作物品种、耕作技术等差异较大，但各区林带、林网对农作物的生长发育都有明显的影林带、林网对农作物的生长发育都有明显的影响，能够显著

40、提高农作物的产量和产品质量。响，能够显著提高农作物的产量和产品质量。 东北西部内蒙古东部农田防护林区东北西部内蒙古东部农田防护林区 该地区的主要农业气象灾害是风沙、干旱。据该地区的主要农业气象灾害是风沙、干旱。据黑龙江省农田防护林科学研究会战工作组（黑龙江省农田防护林科学研究会战工作组（1964）在龙江、泰达等县的调查；）在龙江、泰达等县的调查；page 442021-12-15Presentationpage 442021-12-15Presentation第一节第一节 国内外农田防护林增产效益概述国内外农田防护林增产效益概述 华北北部农田防护林区华北北部农田防护林区 河北坝上地区，地势高寒

41、，作物以莜麦、谷河北坝上地区，地势高寒，作物以莜麦、谷类为主。内蒙古林业科学院周晋基对凉城县六类为主。内蒙古林业科学院周晋基对凉城县六苏木乡苏木乡1957年和年和19791982年连续年连续4年定位研究年定位研究。认为林带内。认为林带内120H范围内谷子平均产量范围内谷子平均产量186.55/667，比旷野产量，比旷野产量124.8/667增产增产49.8%，千粒重提高，千粒重提高4.1%等等。等等。林带保护区内与空旷农田相比，小麦增产林带保护区内与空旷农田相比，小麦增产19.4%19.4%大豆增产大豆增产26%26%、玉米增产、玉米增产13.1%13.1%、高粱增、高粱增产产15%15%。在

42、林带保护区内作物籽粒更饱满。在林带保护区内作物籽粒更饱满。page 452021-12-15Presentationpage 452021-12-15Presentation第一节第一节 国内外农田防护林增产效益概述国内外农田防护林增产效益概述 华北中部农田防护林区华北中部农田防护林区 华北平原时我国主要农作区，主要作物有小麦华北平原时我国主要农作区，主要作物有小麦、棉花。春末夏初正当小麦灌浆乳热阶段，常常、棉花。春末夏初正当小麦灌浆乳热阶段，常常受到干热风危害而造成减产。在河南、山西、山受到干热风危害而造成减产。在河南、山西、山东等地的调查表明，林网保护下的小麦产量都有东等地的调查表明，林网

43、保护下的小麦产量都有明显增加，平均增长幅度从明显增加，平均增长幅度从10%58.5% 西北农田防护林区西北农田防护林区 该区属于干旱荒漠地带，干旱、风沙危害严重该区属于干旱荒漠地带，干旱、风沙危害严重。如地处南疆的和田、洛浦两县绿洲防护林曾遭。如地处南疆的和田、洛浦两县绿洲防护林曾遭到严重破坏，干旱、风沙、盐碱三大灾害越演越到严重破坏，干旱、风沙、盐碱三大灾害越演越烈，粮食产量低而不稳。烈，粮食产量低而不稳。page 462021-12-15Presentationpage 462021-12-15Presentation第三节第三节 农田防护林的经济效益农田防护林的经济效益page 4720

44、21-12-15Presentationpage 472021-12-15Presentation第一节第一节 国内外农田防护林增产效益概述国内外农田防护林增产效益概述 其他农田防护林区其他农田防护林区 广东省农田林网协作组陈远生等报道：广东省农田林网协作组陈远生等报道：1983年年9月月9日第日第9号强台风侵袭位于珠江口的号强台风侵袭位于珠江口的斗门县，风力斗门县，风力1011级，阵风级，阵风12级以上。林网级以上。林网在台风侵袭过程中起着减小风力、降低风速的在台风侵袭过程中起着减小风力、降低风速的作用，水稻与甘蔗在有无林网条件下受害情况作用，水稻与甘蔗在有无林网条件下受害情况有明显差异有明

45、显差异page 482021-12-15Presentationpage 482021-12-15Presentation1、取样调查法、取样调查法 在田间垂直于待测林带的一条直线上距林带不同在田间垂直于待测林带的一条直线上距林带不同距离处选择一系列调查点进行抽样调查的方法。距离处选择一系列调查点进行抽样调查的方法。一般做一般做4个重复（取个重复（取4条样线），在林带保护下的条样线），在林带保护下的0.5H、1.0H、3.0H、5.0H、10.0H、15.0H、20.0H、25.0H处设取样点进行取样（处设取样点进行取样（H为林带的为林带的成林高度）。对撒播作物（如小麦、大豆等）可成林高度）。

46、对撒播作物（如小麦、大豆等）可采用样方调查，样方面积采用样方调查，样方面积1m1m；而条播高杆；而条播高杆作（如玉米、高粱等）物选用样带调查为宜。并作（如玉米、高粱等）物选用样带调查为宜。并在没有林带保护下地方选取典型样点作为对照。在没有林带保护下地方选取典型样点作为对照。第二节第二节 林带增产效果的调查林带增产效果的调查page 492021-12-15Presentationpage 492021-12-15Presentation第二节第二节 林带增产效果的调查林带增产效果的调查2、产量对比法、产量对比法选择具有同样的土壤、地形及农业生产条件且距离选择具有同样的土壤、地形及农业生产条件且

47、距离不太远的两块地，其中一块是有林带保护，另不太远的两块地，其中一块是有林带保护，另一块为无林带保护的空旷地。使两块地按同样一块为无林带保护的空旷地。使两块地按同样的种植、管理和收获方式，然后对两块地的产的种植、管理和收获方式，然后对两块地的产量进行比较。量进行比较。林带对农作物产量的影响一般用增产率来表示：林带对农作物产量的影响一般用增产率来表示： 其中：其中： 增产率（增产率（%）；）； Y有林带保护处农田的产量（有林带保护处农田的产量（/h）；）； Yc无林带保护处农田的产量（无林带保护处农田的产量（/h）100YcYcYrpage 502021-12-15Presentationpag

48、e 502021-12-15Presentationpage 512021-12-15Presentationpage 512021-12-15Presentation第二节第二节 林带增产效果的调查林带增产效果的调查3、农田防护林胁地及其防治措施、农田防护林胁地及其防治措施 农田防护林对农田的保护作用和对农作物明显增产农田防护林对农田的保护作用和对农作物明显增产作用时不容质疑的，但栽植在农田四周的林带对农作用时不容质疑的，但栽植在农田四周的林带对农作物也会产生不利的影响。其主要表现是林带树木作物也会产生不利的影响。其主要表现是林带树木会使林缘两侧附近的作物生长不良而造成减产，这会使林缘两侧附

49、近的作物生长不良而造成减产，这就是通常所说的林带胁地。就是通常所说的林带胁地。 具体防治措施有如下几个方面：具体防治措施有如下几个方面： 根据林带根据林带“胁北不胁南，胁东不胁西胁北不胁南，胁东不胁西”的规律进行的规律进行防护林树种配置防护林树种配置 挖断根沟挖断根沟 合理选择胁地范围内的作物种类合理选择胁地范围内的作物种类 树种的选择及适宜的造林密度树种的选择及适宜的造林密度 其他方法其他方法page 522021-12-15Presentationpage 522021-12-15Presentation第三节第三节 林带资源的经济效益与综合利用林带资源的经济效益与综合利用 建设平原地区农

50、田防护林体系、实现农田林建设平原地区农田防护林体系、实现农田林网化之后，可以改善农地小气候，减免各种自网化之后，可以改善农地小气候，减免各种自然灾害，促进农作物稳产高产，表现处巨大生然灾害，促进农作物稳产高产，表现处巨大生态效益。同时，以农田林网为骨架的防护林体态效益。同时，以农田林网为骨架的防护林体系还是构成平原林业的主体，为平原地区提供系还是构成平原林业的主体，为平原地区提供木料、燃料、饲料、肥料以及多种林副产品，木料、燃料、饲料、肥料以及多种林副产品，成为农业产业结构和农村经济结构重要部分。成为农业产业结构和农村经济结构重要部分。1、平原的木材生产基地、平原的木材生产基地2、重要的农村能

51、源生产基地、重要的农村能源生产基地3、提供饲料发展畜牧业、提供饲料发展畜牧业4、提供氮肥原料、提供氮肥原料5、多种林副产品、多种林副产品page 532021-12-15Presentationpage 532021-12-15Presentation第四节第四节 林带经济效益分析与评价林带经济效益分析与评价 林带经济效益是指由于营造林带的支出、损失林带经济效益是指由于营造林带的支出、损失与林带使作物增产，以及所获得的其他经济效与林带使作物增产，以及所获得的其他经济效益（以人民币为单位）之间的比较。益（以人民币为单位）之间的比较。page 542021-12-15Presentationpag

52、e 542021-12-15Presentation4农田防护林规划设计的原则及主要参数农田防护林规划设计的原则及主要参数的确定的确定4农田防护林规划设计的方法和步骤农田防护林规划设计的方法和步骤4农田防护林的配置农田防护林的配置第五章第五章 农田防护林规划设计农田防护林规划设计page 552021-12-15Presentationpage 552021-12-15Presentation第一节第一节 农田防护林规划设计的原则及主要参数的确定农田防护林规划设计的原则及主要参数的确定一、农田防护林规划设计的原则一、农田防护林规划设计的原则1、因地制宜，因害设防、因地制宜，因害设防2、全面规划

53、，综合治理、全面规划，综合治理3、当前利益和长远利益相结合、当前利益和长远利益相结合4、建立综合性防护林体系、建立综合性防护林体系二、农田防护林规划设计主要参数的确定二、农田防护林规划设计主要参数的确定1、林带走向、林带走向2、主林带与主害风的交角和偏角、主林带与主害风的交角和偏角3、林带间距、林带间距4、林带宽度、林带宽度5、林带缺口、林带缺口page 562021-12-15Presentationpage 562021-12-15Presentationpage 572021-12-15Presentationpage 572021-12-15Presentation1、农田防护林树种的

54、选择与要求、农田防护林树种的选择与要求 农田防护林树种选择的目的在于使所营造的农农田防护林树种选择的目的在于使所营造的农田防护林带达到设计的理想结构，保证林带的田防护林带达到设计的理想结构，保证林带的长期稳定，发挥最大的防护效果，获取最佳经长期稳定，发挥最大的防护效果，获取最佳经济效益。济效益。1.1适地适树适地适树 适地适树就是使造林树种的生态学特性与造适地适树就是使造林树种的生态学特性与造林地的立地条件相适应，能够使林带较快地生林地的立地条件相适应，能够使林带较快地生长与发育和发挥较高的防护效能，较少感染病长与发育和发挥较高的防护效能，较少感染病虫害，具有稳定的结构和较长的寿命虫害，具有稳

55、定的结构和较长的寿命第三节第三节 农田防护林的树种选择及配置农田防护林的树种选择及配置page 582021-12-15Presentationpage 582021-12-15Presentation1.2 防护效能防护效能 防护效能决定于林带结构、林带高度与带间距防护效能决定于林带结构、林带高度与带间距离的比例、断面类型、树种盛叶期与灾害季节相离的比例、断面类型、树种盛叶期与灾害季节相吻合、短期防护与长期防护等因素。吻合、短期防护与长期防护等因素。1.3 经济效益经济效益 在平原地区，由于农村人口的增加，人均耕地在平原地区，由于农村人口的增加，人均耕地面积逐渐减少，开展多种经营的条件也较缺

56、乏，面积逐渐减少，开展多种经营的条件也较缺乏，因此，在农田防护林的树种选择上必须结合当地因此，在农田防护林的树种选择上必须结合当地实际情况，考虑直接经济效益这一原则，才能进实际情况，考虑直接经济效益这一原则，才能进一步调动群众营造农田防护林的积极性，使农田一步调动群众营造农田防护林的积极性，使农田林网建设得到落实和持久的发展。林网建设得到落实和持久的发展。第三节第三节 农田防护林的树种选择及配置农田防护林的树种选择及配置page 592021-12-15Presentationpage 592021-12-15Presentationpage 602021-12-15Presentationp

57、age 602021-12-15Presentation1.4 其他要求其他要求 为了减轻林带胁地影响，应尽量选用树冠较窄、为了减轻林带胁地影响，应尽量选用树冠较窄、主根系深而侧根幅较小的树种；考虑树种本身病主根系深而侧根幅较小的树种；考虑树种本身病虫害应减轻，与作物之间没有共同的病虫害，且虫害应减轻，与作物之间没有共同的病虫害，且种源丰富、繁殖容易的树种；在一个地区或较大种源丰富、繁殖容易的树种；在一个地区或较大范围内，避免在形式上的一致性。范围内，避免在形式上的一致性。2、农田防护林的混交类型与混交方式、农田防护林的混交类型与混交方式 主要目的在于确保林带形成理想的结构，发挥最主要目的在于

58、确保林带形成理想的结构，发挥最大的防护效益，取得更多的经济收益。如果混交大的防护效益，取得更多的经济收益。如果混交类型与混交方式选择不当，树种间竞争加剧，将类型与混交方式选择不当，树种间竞争加剧，将导致林分组成分化激烈，不能形成理想结构，达导致林分组成分化激烈，不能形成理想结构，达不到预期的防护作用和经济效益，造成防护林综不到预期的防护作用和经济效益，造成防护林综合效益的降低和造林的失败。合效益的降低和造林的失败。第三节第三节 农田防护林的树种选择及配置农田防护林的树种选择及配置page 612021-12-15Presentationpage 612021-12-15Presentation

59、2.1 防护林带中的树种分类防护林带中的树种分类 主要树种、辅佐树种、灌木树种、果树和经主要树种、辅佐树种、灌木树种、果树和经济树种。济树种。2.2 混交类型混交类型 乔木混交型、主要树种与辅佐树种混交型、乔木混交型、主要树种与辅佐树种混交型、乔木树种与灌木混交型、综合混交型。乔木树种与灌木混交型、综合混交型。2.3 混交方式混交方式 株间混交、行间混交、带状混交。株间混交、行间混交、带状混交。第三节第三节 农田防护林的树种选择及配置农田防护林的树种选择及配置page 622021-12-15Presentationpage 622021-12-15Presentation图图1 1 株间混交

60、株间混交 图图2 2 行间混交行间混交 图图3 3 带状混交带状混交第三节第三节 农田防护林的树种选择及配置农田防护林的树种选择及配置page 632021-12-15Presentationpage 632021-12-15Presentation行间混交行间混交page 642021-12-15Presentationpage 642021-12-15Presentation3、不同结构的防护林带、混交林带与混交方式、不同结构的防护林带、混交林带与混交方式的确定的确定疏透结构类型疏透结构类型通风结构类型通风结构类型紧密结构类型紧密结构类型第三节第三节 农田防护林的树种选择及配置农田防护林的