張惠良
(行唐縣農業綜合開發辦公室,河北 行唐 050600)
農田防護林的環境效益分析
張惠良
(行唐縣農業綜合開發辦公室,河北 行唐 050600)
該文綜述了農田防護林所產生的環境效益,在起到很好的防風固沙作用、保證了糧食作物穩產、高產的同時,減輕了沙塵天氣對本地人居環境的危害,對農業生態環境有一定的調節作用,特別是在降低風速、調節氣溫和濕度、改良土壤、凈化空氣及水文等方面產生良好的效益。
農田防護林;生態環境;環境效益
近年來,生態安全與糧食安全已成為與人類生存質量密切相關的問題,作為生態建設的重要措施,農田防護林是農田生態系統的屏障,對生態安全與人類生存環境質量的提高有重要意義。隨著生態學的不斷發展,生態學原理更加深入地應用到農田防護林領域,形成了農田防護林生態學研究高潮。防護林的生態效益通常包括生物效益、環境效益、旅游效益等。本文重點綜述農田防護林的環境效益,包括風速、氣溫、濕度、降雨量等氣象指標,涵養水源、改善水質等水文指標及改良作用、保護作用等土壤指標。
防護林體系對農業生態環境的改善主要是通過防風作用體現出來的。由于林帶改變了氣流結構,削弱了風的動能,從而使通過農田林網的風速降低。在林帶背風面有效防護范圍內,可使曠野風速降低25%~30%。如行唐縣年均風速1991~1995年與1971~1975年相比降低了28%;“三北”防護林體系由于明顯地改變了下墊面性質,因而產生了明顯的防風效應,造林后風速平均降低20%左右,可見農田防護林的防風效益是十分明顯的。
林帶防風效應的直接后果是削弱了林帶背風面的能量交換,改變林帶附近熱量收支各分量,從而引起空氣溫度的變化。林帶對大范圍的空氣溫度的影響表現出季節性變化,春秋季有增溫作用,平均增溫1℃左右;夏季具有降溫作用,平均降低8℃左右;冬季有升溫作用,幅度為2℃。林帶間夏季平均溫度比空曠草原低,而冬季平均溫度較高。
由于林帶降低風速,使林網內氣流交換減弱,蒸發量減少。因此,產生明顯的增濕效應,一般可提高相對濕度5%~10%。在三北地區由于湍流交換減弱、風速降低等原因使得被防護地區的蒸發量平均降低14%左右,林網內相對濕度較空曠地高6%~10%。
由于樹冠對雨雪水有截留作用,因而能延緩地表水徑流速度,增加降水的滲透性,從而使地表徑流減少,也減少了泥土的流失和河渠泥沙的淤積,產生很好的水文效應。農田防護林的水文效應主要表現為減少徑流、減少蒸發量。
林帶具有吸收二硫化碳、釋放氧氣、殺菌等作用。據科學測定,1hm2闊葉林每天大約吸收1t二氧化碳,相當于1000多人的呼出量,同時生產氧氣730kg,相當于970多人的氧氣吸收量。樹木還能分泌殺菌素殺滅細菌、真菌和原生動物等。據測定,農村無林區每立方米細菌數目為3~4萬個,而在林區只有55~400個,相差100多倍。防護林中許多樹種還有吸收有毒氣體及滯留、吸附、過濾煙塵污染的作用,如臭椿、旱柳能吸收二氧化硫,刺槐、銀杏等有較強的吸氯氣能力,其他如桑樹能吸收鉛塵,紫杉能吸收氟化氫等。另外,農田林網還有減少輻射、改善濕度、降低噪音等功能。
總之,防護林的營造形成了以林網為主體的生態系統,不僅可提供生產原料,更重要的是提供了一系列的相關功能和服務,改善了農田生態環境,對整個地區的氣候、土壤、農業生產等都具有重大的防護與調節作用,是改善生態環境的高效能生物工程。隨著人們對資源環境的日益關注,農田防護林在改善生態環境方面的效益將越來越受人們的重視;同時,由于全球氣候變化的重大環境問題制約著區域經濟的發展,因而農田防護林的生態研究應結合現代生態學研究的新趨勢,著力探索農田防護林對農田生態系統環境的影響以及農田生態系統中植被和環境的相互作用機理。
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1002-3356(2011)05-0082-01
2011-08-01