農(nóng)田防護(hù)林研究現(xiàn)狀和展望

趙燕，王利濱，崔琳，畢廣有

(1.黑龍江省林業(yè)廳，黑龍江 哈爾濱 150090；2.內(nèi)蒙古紅花爾基樟子松林國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理局，內(nèi)蒙古 呼倫貝爾 021100；3.黑龍江省森林與環(huán)境科學(xué)研究院，黑龍江 齊齊哈爾 161005)

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農(nóng)田防護(hù)林研究現(xiàn)狀和展望

趙燕1，王利濱2，崔琳3，畢廣有3

(1.黑龍江省林業(yè)廳，黑龍江 哈爾濱 150090；2.內(nèi)蒙古紅花爾基樟子松林國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理局，內(nèi)蒙古 呼倫貝爾 021100；3.黑龍江省森林與環(huán)境科學(xué)研究院，黑龍江 齊齊哈爾 161005)

文章歸納總結(jié)了我國(guó)農(nóng)田防護(hù)林發(fā)展歷史、構(gòu)建理論技術(shù)和防護(hù)效應(yīng)，同時(shí)展望了農(nóng)田防護(hù)林未來相關(guān)研究，以期為農(nóng)田防護(hù)林發(fā)展和建設(shè)提供參考。

農(nóng)田防護(hù)林；防護(hù)功能；防護(hù)效益

農(nóng)田防護(hù)林是防護(hù)林的骨干林種之一，在改善農(nóng)田小氣候，減輕和防御各種農(nóng)業(yè)自然災(zāi)害，保證農(nóng)作物豐產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)等方面發(fā)揮著巨大作用[1]。同時(shí)，作為農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的綠色生態(tài)屏障，農(nóng)田防護(hù)林對(duì)生態(tài)安全和人類生存環(huán)境質(zhì)量的提高都有著極其重要的意義[2]。

1　農(nóng)田防護(hù)林的發(fā)展歷史

早在19世紀(jì)初，蘇格蘭就針對(duì)平原地區(qū)土壤侵蝕和干旱風(fēng)害問題，營(yíng)建了農(nóng)田防護(hù)試驗(yàn)林。但直到20世紀(jì)30年代美國(guó)等國(guó)家才因?yàn)樯鷳B(tài)環(huán)境惡化，開始了有計(jì)劃、大規(guī)模地營(yíng)造農(nóng)田防護(hù)林，如美國(guó)大平原各州防護(hù)林工程、蘇聯(lián)斯大林改造大自然計(jì)劃、日本治山治水防護(hù)林工程等等[3]。

中國(guó)營(yíng)造農(nóng)田防護(hù)林迄今已有100多年的歷史，大致分為4個(gè)階段：(1)以防止風(fēng)沙為目的，農(nóng)民自發(fā)營(yíng)造的自由林網(wǎng)階段。(2)以全面改善農(nóng)田小氣候?yàn)橹饕康牡膰?guó)家或集體規(guī)劃營(yíng)造大規(guī)模農(nóng)田防護(hù)林階段。(3)以改造舊有農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)為目的，實(shí)現(xiàn)山、水、田、林、路綜合治理，建立農(nóng)田防護(hù)林綜合體系階段。(4)以生態(tài)修復(fù)為目的，完善農(nóng)田防護(hù)林體系，提升防護(hù)林綜合功能階段[4]。

2　農(nóng)田防護(hù)林的構(gòu)建理論與技術(shù)

農(nóng)田防護(hù)林是人為的森林生態(tài)系統(tǒng)，如何在農(nóng)業(yè)地區(qū)建立具有多樣性和穩(wěn)定性的農(nóng)田防護(hù)林體系，發(fā)揮其最大防護(hù)效益，是農(nóng)田防護(hù)林建設(shè)中所要考慮的主要問題。目前，關(guān)于農(nóng)田防護(hù)林的構(gòu)建理論與技術(shù)主要包括以下幾方面：規(guī)劃設(shè)計(jì)、樹種選擇、造林技術(shù)、撫育更新和病蟲害防治。

2.1規(guī)劃設(shè)計(jì)

我國(guó)農(nóng)田防護(hù)林地區(qū)遼闊，自然條件、作物品種差別很大，所需防御的自然災(zāi)害也各不相同，因此規(guī)劃設(shè)計(jì)就需要因地制宜、因害設(shè)防，實(shí)行農(nóng)、林、牧統(tǒng)一規(guī)劃，建立農(nóng)田防護(hù)林和其他林種相結(jié)合的農(nóng)田防護(hù)林體系。為保證林帶、林網(wǎng)的防護(hù)效果，必須根據(jù)當(dāng)?shù)鼐唧w條件，確定林帶的走向、帶距、結(jié)構(gòu)類型、疏透度、帶寬等主要參數(shù)，同時(shí)考慮到林帶脅地及機(jī)械化作業(yè)等問題。

2.2樹種選擇與配置

農(nóng)田防護(hù)林的樹種選擇，應(yīng)依據(jù)樹種的生物學(xué)和生態(tài)學(xué)特性，針對(duì)一定的氣候土壤條件及當(dāng)?shù)貭I(yíng)造農(nóng)田防護(hù)林的主要和次要目的進(jìn)行綜合考慮。樹種選擇最基本的要求就是適地適樹，農(nóng)田防護(hù)林的營(yíng)造中以發(fā)展鄉(xiāng)土樹種為主，推廣優(yōu)良且在本地區(qū)表現(xiàn)良好的引進(jìn)樹種。

農(nóng)田防護(hù)林處于農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中，林帶結(jié)構(gòu)的優(yōu)劣直接影響到林帶的防護(hù)作用。林帶結(jié)構(gòu)主要分為3種類型：緊密結(jié)構(gòu)、疏透結(jié)構(gòu)和通風(fēng)結(jié)構(gòu)，必須對(duì)樹種的生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律了解，才能進(jìn)行合理選擇和搭配，形成適宜的結(jié)構(gòu)類型。

2.3造林技術(shù)

通過造林整地可以改善林木生長(zhǎng)的立地條件，進(jìn)而提高造林成活率和幼林的生長(zhǎng)狀況。農(nóng)田防護(hù)林的整地方式主要分為全面整地和局部整地兩種方式，在立地條件比較惡劣的地段，也可采用塊狀整地。適用于農(nóng)田防護(hù)林的造林方法有三種，即植苗造林、埋干造林和插干造林；而造林時(shí)間根據(jù)各地氣候條件及林種不同有所差異，包括春季造林、秋季造林、雨季造林和冬季造林。

2.4階段定向經(jīng)營(yíng)

為實(shí)現(xiàn)農(nóng)田防護(hù)林效益的高效、穩(wěn)定和可持續(xù)，針對(duì)發(fā)育正常與低質(zhì)衰退的林分，在各個(gè)經(jīng)營(yíng)階段內(nèi)采取相應(yīng)的經(jīng)營(yíng)管理與改造措施稱為階段定向經(jīng)營(yíng)[5]。農(nóng)田防護(hù)林的生長(zhǎng)發(fā)育過程可分為3個(gè)時(shí)期，根據(jù)不同時(shí)期采取不同的經(jīng)營(yíng)措施。⑴從幼林到防護(hù)成熟到來之前，采取除草、松土、修枝等幼林撫育技術(shù)；⑵防護(hù)成熟狀態(tài)持續(xù)的時(shí)期，采用間伐、修枝等技術(shù)調(diào)整防護(hù)林結(jié)構(gòu)使之達(dá)到最佳防護(hù)狀態(tài)；⑶林木接近自然成熟開始更新直到更新結(jié)束的時(shí)期，以擇伐和漸伐為主伐技術(shù)，通過林帶更新(如全帶更新、半帶更新、帶內(nèi)更新、帶外更新、帶間更新)，保證林帶防護(hù)效益的永續(xù)性[6]。

3　農(nóng)田防護(hù)林的防護(hù)效應(yīng)

3.1改善農(nóng)區(qū)生態(tài)環(huán)境

農(nóng)田防護(hù)林是農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的屏障，是防止農(nóng)田土壤風(fēng)害的主要措施。研究表明林帶對(duì)風(fēng)起一種阻擋作用，改變風(fēng)的流動(dòng)方向，使林帶背風(fēng)面的風(fēng)力減弱。此外，農(nóng)田林網(wǎng)還能夠減少近地層氣溫和土壤溫度的變化幅度，調(diào)節(jié)林網(wǎng)內(nèi)部的溫度、濕度條件，改良土壤鹽漬化、增加土壤肥力，為農(nóng)作物提供良好的生長(zhǎng)環(huán)境。

3.2改善人居環(huán)境

樹木具有吸毒、濾塵、減噪、殺菌造氧等功能，營(yíng)造農(nóng)田防護(hù)林可以達(dá)到凈化空氣、改善環(huán)境的目的。同時(shí)，農(nóng)田防護(hù)林還在農(nóng)田與農(nóng)田之間、農(nóng)田與道路之間、農(nóng)田與村莊之間構(gòu)筑起綠色屏障，使樹木、農(nóng)田、道路及村莊渾然一體，有效改善了農(nóng)村人居環(huán)境[7]。

3.3增加糧食產(chǎn)量

農(nóng)田防護(hù)林能夠改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境，優(yōu)化作物生長(zhǎng)條件，增強(qiáng)作物抗害能力，提高作物光能利用率和能流轉(zhuǎn)化率，實(shí)現(xiàn)護(hù)田增產(chǎn)的目的。對(duì)我國(guó)北方平原農(nóng)區(qū)作物產(chǎn)量的研究表明，農(nóng)田防護(hù)林體系庇護(hù)下的小麥、玉米、大豆和草的產(chǎn)量比無(wú)林庇護(hù)的對(duì)照點(diǎn)分別提高5.41%、5.42%、3.74%和3.68%，蔬菜與果樹的增產(chǎn)效應(yīng)則更加明顯。

4　農(nóng)田防護(hù)林研究展望

目前國(guó)內(nèi)外農(nóng)田防護(hù)林的工程和相關(guān)研究也取得了很大進(jìn)展，研究重點(diǎn)也從以前的規(guī)劃設(shè)計(jì)、樹種選擇、經(jīng)營(yíng)管理逐步轉(zhuǎn)向可持續(xù)經(jīng)營(yíng)、生態(tài)服務(wù)功能、效益評(píng)價(jià)等方面。然而，作為人為的森林生態(tài)系統(tǒng)，農(nóng)田防護(hù)林建設(shè)研究歷史還很短，同時(shí)由于它防護(hù)農(nóng)田的特殊性，也一定程度上制約了它的結(jié)構(gòu)及群落組成，使之并沒有發(fā)展成為一個(gè)穩(wěn)定完整的生態(tài)系統(tǒng)。在農(nóng)田防護(hù)林建設(shè)過程中，因樹種選擇或經(jīng)營(yíng)管理不當(dāng)造成衰退者屢見不鮮。針對(duì)上述問題，未來農(nóng)田防護(hù)林建設(shè)應(yīng)著力于生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性與景觀生態(tài)學(xué)相結(jié)合，同時(shí)兼顧經(jīng)濟(jì)效益，開展農(nóng)田防護(hù)林的規(guī)劃設(shè)計(jì)及營(yíng)建技術(shù)研究；農(nóng)田防護(hù)林經(jīng)營(yíng)應(yīng)以農(nóng)防林衰退與恢復(fù)機(jī)制為核心，開展階段定向經(jīng)營(yíng)研究。

[1] 范志平,關(guān)文彬,曾德慧,等.東北地區(qū)農(nóng)田防護(hù)林高效多功能經(jīng)營(yíng)的指標(biāo)體系及標(biāo)準(zhǔn)研究[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2001(5):701-705

[2] 廖空太.河西綠洲農(nóng)田防護(hù)林多樣性分析與評(píng)價(jià)[J].水土保持學(xué)報(bào),2006,20(1):186-189

[3] 朱教君.防護(hù)林學(xué)研究現(xiàn)狀與展望[J].植物生態(tài)學(xué)報(bào),2013(9):872-888

[4] 曹新孫.農(nóng)田防護(hù)林學(xué)[M].北京：中國(guó)林業(yè)出版社,1983

[5] 姜鳳岐,朱教君.防護(hù)林階段定向經(jīng)營(yíng)研究Ⅰ.理論基礎(chǔ)[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2002(10):1352-1355

[6] 朱教君,姜鳳岐,曾德慧.防護(hù)林階段定向經(jīng)營(yíng)研究Ⅱ.典型防護(hù)林種——農(nóng)田防護(hù)林[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2002(10):1273-1277

[7] 繆雨薇.江蘇沿海防護(hù)林優(yōu)化目標(biāo)模式選擇及措施研究[D].南京：南京林業(yè)大學(xué),2014

1005-5215(2016)09-0078-02

2016-07-29

趙燕(1967-)，女，大專，工程師，現(xiàn)從事林業(yè)管理工作.

畢廣有，研究員級(jí)高工，Email:bgy631226@126.com

S727.24

A

10.13601/j.issn.1005-5215.2016.09.028