農田防護林研究現狀和展望

趙燕，王利濱，崔琳，畢廣有

(1.黑龍江省林業廳，黑龍江 哈爾濱 150090；2.內蒙古紅花爾基樟子松林國家級自然保護區管理局，內蒙古 呼倫貝爾 021100；3.黑龍江省森林與環境科學研究院，黑龍江 齊齊哈爾 161005)

?

農田防護林研究現狀和展望

趙燕1，王利濱2，崔琳3，畢廣有3

(1.黑龍江省林業廳，黑龍江 哈爾濱 150090；2.內蒙古紅花爾基樟子松林國家級自然保護區管理局，內蒙古 呼倫貝爾 021100；3.黑龍江省森林與環境科學研究院，黑龍江 齊齊哈爾 161005)

文章歸納總結了我國農田防護林發展歷史、構建理論技術和防護效應，同時展望了農田防護林未來相關研究，以期為農田防護林發展和建設提供參考。

農田防護林；防護功能；防護效益

農田防護林是防護林的骨干林種之一，在改善農田小氣候，減輕和防御各種農業自然災害，保證農作物豐產、穩產等方面發揮著巨大作用[1]。同時，作為農田生態系統的綠色生態屏障，農田防護林對生態安全和人類生存環境質量的提高都有著極其重要的意義[2]。

1　農田防護林的發展歷史

早在19世紀初，蘇格蘭就針對平原地區土壤侵蝕和干旱風害問題，營建了農田防護試驗林。但直到20世紀30年代美國等國家才因為生態環境惡化，開始了有計劃、大規模地營造農田防護林，如美國大平原各州防護林工程、蘇聯斯大林改造大自然計劃、日本治山治水防護林工程等等[3]。

中國營造農田防護林迄今已有100多年的歷史，大致分為4個階段：(1)以防止風沙為目的，農民自發營造的自由林網階段。(2)以全面改善農田小氣候為主要目的的國家或集體規劃營造大規模農田防護林階段。(3)以改造舊有農業生態系統為目的，實現山、水、田、林、路綜合治理，建立農田防護林綜合體系階段。(4)以生態修復為目的，完善農田防護林體系，提升防護林綜合功能階段[4]。

2　農田防護林的構建理論與技術

農田防護林是人為的森林生態系統，如何在農業地區建立具有多樣性和穩定性的農田防護林體系，發揮其最大防護效益，是農田防護林建設中所要考慮的主要問題。目前，關于農田防護林的構建理論與技術主要包括以下幾方面：規劃設計、樹種選擇、造林技術、撫育更新和病蟲害防治。

2.1規劃設計

我國農田防護林地區遼闊，自然條件、作物品種差別很大，所需防御的自然災害也各不相同，因此規劃設計就需要因地制宜、因害設防，實行農、林、牧統一規劃，建立農田防護林和其他林種相結合的農田防護林體系。為保證林帶、林網的防護效果，必須根據當地具體條件，確定林帶的走向、帶距、結構類型、疏透度、帶寬等主要參數，同時考慮到林帶脅地及機械化作業等問題。

2.2樹種選擇與配置

農田防護林的樹種選擇，應依據樹種的生物學和生態學特性，針對一定的氣候土壤條件及當地營造農田防護林的主要和次要目的進行綜合考慮。樹種選擇最基本的要求就是適地適樹，農田防護林的營造中以發展鄉土樹種為主，推廣優良且在本地區表現良好的引進樹種。

農田防護林處于農田生態系統中，林帶結構的優劣直接影響到林帶的防護作用。林帶結構主要分為3種類型：緊密結構、疏透結構和通風結構，必須對樹種的生長發育規律了解，才能進行合理選擇和搭配，形成適宜的結構類型。

2.3造林技術

通過造林整地可以改善林木生長的立地條件，進而提高造林成活率和幼林的生長狀況。農田防護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。適用于農田防護林的造林方法有三種，即植苗造林、埋干造林和插干造林；而造林時間根據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階段定向經營

為實現農田防護林效益的高效、穩定和可持續，針對發育正常與低質衰退的林分，在各個經營階段內采取相應的經營管理與改造措施稱為階段定向經營[5]。農田防護林的生長發育過程可分為3個時期，根據不同時期采取不同的經營措施。⑴從幼林到防護成熟到來之前，采取除草、松土、修枝等幼林撫育技術；⑵防護成熟狀態持續的時期，采用間伐、修枝等技術調整防護林結構使之達到最佳防護狀態；⑶林木接近自然成熟開始更新直到更新結束的時期，以擇伐和漸伐為主伐技術，通過林帶更新(如全帶更新、半帶更新、帶內更新、帶外更新、帶間更新)，保證林帶防護效益的永續性[6]。

3　農田防護林的防護效應

3.1改善農區生態環境

農田防護林是農田生態系統的屏障，是防止農田土壤風害的主要措施。研究表明林帶對風起一種阻擋作用，改變風的流動方向，使林帶背風面的風力減弱。此外，農田林網還能夠減少近地層氣溫和土壤溫度的變化幅度，調節林網內部的溫度、濕度條件，改良土壤鹽漬化、增加土壤肥力，為農作物提供良好的生長環境。

3.2改善人居環境

樹木具有吸毒、濾塵、減噪、殺菌造氧等功能，營造農田防護林可以達到凈化空氣、改善環境的目的。同時，農田防護林還在農田與農田之間、農田與道路之間、農田與村莊之間構筑起綠色屏障，使樹木、農田、道路及村莊渾然一體，有效改善了農村人居環境[7]。

3.3增加糧食產量

農田防護林能夠改善農業生態環境，優化作物生長條件，增強作物抗害能力，提高作物光能利用率和能流轉化率，實現護田增產的目的。對我國北方平原農區作物產量的研究表明，農田防護林體系庇護下的小麥、玉米、大豆和草的產量比無林庇護的對照點分別提高5.41%、5.42%、3.74%和3.68%，蔬菜與果樹的增產效應則更加明顯。

4　農田防護林研究展望

目前國內外農田防護林的工程和相關研究也取得了很大進展，研究重點也從以前的規劃設計、樹種選擇、經營管理逐步轉向可持續經營、生態服務功能、效益評價等方面。然而，作為人為的森林生態系統，農田防護林建設研究歷史還很短，同時由于它防護農田的特殊性，也一定程度上制約了它的結構及群落組成，使之并沒有發展成為一個穩定完整的生態系統。在農田防護林建設過程中，因樹種選擇或經營管理不當造成衰退者屢見不鮮。針對上述問題，未來農田防護林建設應著力于生態系統穩定性與景觀生態學相結合，同時兼顧經濟效益，開展農田防護林的規劃設計及營建技術研究；農田防護林經營應以農防林衰退與恢復機制為核心，開展階段定向經營研究。

[1] 范志平,關文彬,曾德慧,等.東北地區農田防護林高效多功能經營的指標體系及標準研究[J].應用生態學報,2001(5):701-705

[2] 廖空太.河西綠洲農田防護林多樣性分析與評價[J].水土保持學報,2006,20(1):186-189

[3] 朱教君.防護林學研究現狀與展望[J].植物生態學報,2013(9):872-888

[4] 曹新孫.農田防護林學[M].北京：中國林業出版社,1983

[5] 姜鳳岐,朱教君.防護林階段定向經營研究Ⅰ.理論基礎[J].應用生態學報,2002(10):1352-1355

[6] 朱教君,姜鳳岐,曾德慧.防護林階段定向經營研究Ⅱ.典型防護林種——農田防護林[J].應用生態學報,2002(10):1273-1277

[7] 繆雨薇.江蘇沿海防護林優化目標模式選擇及措施研究[D].南京：南京林業大學,2014

1005-5215(2016)09-0078-02

2016-07-29

趙燕(1967-)，女，大專，工程師，現從事林業管理工作.

畢廣有，研究員級高工，Email:bgy631226@126.com

S727.24

A

10.13601/j.issn.1005-5215.2016.09.028