防护林建设方案

防护林建设

内容提要：

一、防护林的组成

二、防护林的防护效益

三、防护林的树种选择

四、防护林的规划设计

一、防护林体系的组成

防护林体系的建设跨有由荒漠生态系统到农田生态系统的不同生态类型。

处于绿洲外围的荒漠与其内部的农田，两者间以大气的运行为媒介，不断地进行着能量和物质的交换，从而使绿洲的稳定性受到了严重的威胁。由于大气活动的空间和范围特别巨大，不能设想一条林带就会使大片的绿洲得到有效的保护。因此，防护林建设应该从绿洲外围直到绿洲内部，采取层层设防，多种生物措施相配合，建立起一个完整的具有一定规模的防护林体系，以维护绿洲的稳定。作为农田防护林体系，基本上应该由三个部分构成。这三个组成部分，既有外貌及结构上的差异，又有内在作用机制的相辅相成的密切联系，它们之间在防风固沙，巩固绿洲总的效果上，合为一个整体。

（一）风沙前沿灌木（草类）防蚀固沙带

在绿洲外围或边缘用旱生植物组成灌（草）带，其作用在于增加近地层活动面的粗糙度，削弱气流动能，使气流速度降低，流沙沉落堆积，覆盖地面，免遭风蚀。从而力求最大限度地将侵袭前来的流沙，绝大部分拦阻在这一地带，成为绿洲的天然屏障。（二）乔、灌木防护林带

乔、灌木防风阻沙林带，是继前沿灌木（草类）防蚀固沙带后面的第二道防线。它的主要作用在于继续削弱近地面气流的速度，拦截气流中作悬浮移动的粉粒细沙，对气流加以“过滤”。

乔、灌木防风阻沙林带是绿洲边缘的防护林带，所以，它的组成应选择高大的乔木，配置适当比例的灌木，形成稀疏结构林带，最大限度的削弱侵入农田的风沙流。

（三）“窄林带、小网格”护田林网

护田林网，是农田防护林体系的中心环节。它对于防风阻沙，改善农田气候，防止土壤次生盐渍化，效果显著。在多年的农田防护林建设中，总结了干旱荒漠地区灌溉林业的生产规律，肯定了“窄林带、小网格”这种防护林类型，有许多优点，适宜在全疆各地推广。其优点是：一能形成良好的生物小气候；二能做到林渠结合，林路结合，少占耕地，少用水；三是投资少，成林快，木材生产量大；四是林带网格面积适宜，能确实起到防护农田的作用，同时田间管理、机耕方便；五是林带中树木生长稳定。

防护林体系的建设，还包括护路林、护牧林、护渠林、居民点绿化林和小片用材林等。这些林带，在规划设计上虽然各具特色，但都可以各自发挥相应的效益。

绿洲内部的零星沙丘、沙地，对农田、道路和群众生活的危害，也很严重。因此，在沙丘、沙地周围营造“前档后拉”的林带，在丘间地进行固沙造林、封沙育林（草）等生物性的固沙措施，也是属于防护林体系建设的一个重要组成部分。

二、防护林体系的防护效益

防护林体系的防风、防沙、改善生物气候和防止土壤次生盐渍化的效能，主要决定于防护林体系各组成部分的空气动力效应。

（一）林带的防风作用

林带的防风作用，取决于两个互相制约的因素。即一是从林带上空越过的气流，在林带背风面下沉的速度和距离；二是气流穿过林带后动能量减少的程度。

林带的防风作用，是防护林体系防护效益最重要的一个方面。在防护林带的设计与营造中，常把林带的防风作用列为重要指标之一。林带防风作用的优劣，除直接取决于林带本身的结构、疏透度、高度、横断面形式、宽度、树种组成和造林密度等因素外，还与风向与林带交角，以及有关外界因素（如季节、天气条件等），都有密切关系。

1、林带结构与防风作用

林带结构是指组成林带各林木的枝叶，在整个林墙上（从地面到林冠顶部）分布的层次和密集程度，它直接与树种组成和宽度有关。根据林带的外貌和透光孔隙的分布状况，可将防护林带分成三种基本结构，即：紧密结构（不通风结构）、稀疏结构（疏透结构）和通风结构（透风结构）。

不同结构的林带，表现了不同的防风作用。从有效防风距离来看，以低度透风的通风林带最好，次为稀疏结构林带，紧密结构林带最差。鉴于稀疏结构林带，在有效防护范围内能较大幅度的降低风速，并且不会导致林缘附近出现风蚀，故宜在风沙严重地区广泛采用。低度透风的通风结构林带，宜在绿洲内部广泛采用。高度透风的通风结构林带，宜在风沙危害较轻的地区与低度

透风的通风林带配合采用，以构成“窄林带、小林网”的农田防护林网。至于紧密结构林带，因为缺点较多，除了可配置于绿洲边缘外，在农田防护林带中一般不宜采用。

2、林带疏透度与防风作用

林带的疏透度，是指林带的透光孔隙面积与整个林带纵断面积之比。林带疏透度与林带结构是两个完全不同的概念。即使结构相同的林带，也可以构成各种不同的疏透度。

经过试验测算，对于稀疏结构林带来说，无论是有效防护距离或达到恢复对照风速的距离，以疏透度为0%时（即紧密结构）最小，仅为19H和27H。随着疏透度的增加防风作用得到提高，疏透度为50%时防风作用达最大值，分别为30H和59H。对于通风结构的林带来说，适中的疏透度则为40%。因此，在防护林营造的工作中，应当加强对林带的抚育管理，以维护林带具有适中的疏透度。

3、林带高度与防风作用

林带的防风作用，一般来说是随着林带高度的增加，其绝对距离才能延长。这是因为林带越高，林带背风面漩涡的规模越大，从林带上空越过的气流被抬升的也越高，促使上层气流在离林带较远处才能向下传递，这样就延长了林带防风作用的距离。因此，在防护林带的设计和营造工作中，选择树体高大的速生和长寿树种，不仅可以提早发挥林带的防护效益，而且有利于维护林带持久的防护作用。

4、林带宽度与防风作用

林带宽度是构成林带结构和疏透度的一个重要因素。林带过窄，会形成高度通风结构林带；过宽，又势必会形成紧密结构林带，都会降低林带的防风作用。为了提高窄林带的防风作用，在营造窄林带时，应注意树种的选择和配置，在保证主要树种占优势的同时，适当配置一部分枝叶茂密的辅助树种，使林带能形成适中的疏透度，并适当控制林带的修枝高度，切忌修枝过高，降低林带的防风效果。

5、风向与林带交角对防风作用的影响

风向与林带交角，也是影响林带防风作用的一个重要因素。研究表明，在林带疏透度适中的情况下，当风向垂直于林带时，林带具有最大的防风作用距离。林带的防风作用距离，随着风向与林带交角的缩小而减少。因此，在进行防护林设计时，必须考虑到当地主害风的方向，使主林带的配置方向与主害风的方向垂直。

6、林带的横断面形式与防风作用

林带的横断面，是指林带的侧面所具有的几何形状。林带的横断面形式，可调节气流由林带上部越过的部分和透过林带部分的比例，因此也就对林带的防风效果产生了影响。

7、不同季节林带的防风作用

随着季节的变化，林带在落叶期内，疏透度要增加20—60%（以林带的结构不同而变化），因此，林带的防风作用也要相应

地改变。在林带进入冬季落叶期间，其防风作用较盛叶期减弱，林带背风面30H范围内，通风结构林带减少24%，稀疏结构林带减少13%，紧密结构林带减少8%.

（二）林带的防沙作用

1、降低风速，阻截流沙；

2、保护田间地表免于风蚀；

3、“过滤”气流。

林带的防风阻沙特性，是随着林带本身结构、配置、林龄的变化，经常处于变化之中，并不是一成不变的。

（三）林带的生物排水作用

1、树木的蒸腾作用

树木是一种高大的绿色植物体，它具有发育强大的根系和蒸腾面积。当树木组成一条条林带时，就像一排排巨大的生物抽水机，把根系从2.5—3米土层中吸收到的水分，通过叶表面蒸腾到空气中去，从而降低了地下水位，并防止了土壤耕层的积盐。

2、林带的生物排水效果

林带生物排水作用的大小，不仅决定于组成林带树种的蒸腾量，而且还与林木的生长和保存情况密切相关。生长旺盛的林带生物排水作用大，生长较差的林带生物排水作用就小。因此，为了加强林带的生物排水作用，除注意树种的选择外，加强对林带的抚育管理，以提高林木的保存率和生长势，也是至关重要的。

3、林带防止土壤次生盐渍化的效果

林带虽不能直接排除土壤中的有害盐类，但是通过生物排水的作用，可以降低低下水位；加上林带能够降低田间风速和减少蒸发，可使土壤表层积盐速度减慢，从而防止或减轻土壤的次生盐渍化。

（四）林带对空气温度、湿度和蒸发的影响

1、林带对田间空气温度的影响

林带对田间空气温度的影响，因季节、天气条件、下垫面特征等的不同而异，情况虽然复杂，但调节作用仍有较明显的规律性。据调查，一般情况是，在春、秋季节林带具有增温作用，春季可使田间气温提高0.7—3.5℃，秋季提高0.6—2.3℃；夏季林带具有降温作用，可使田间气温降低0.1—2.0℃。

2、林带对空气湿度的影响

林带对农田近地层空气湿度的影响，在炎热的夏季表现的特别明显，最显著的是林带背风面15H范围以内。

3、林带对农田蒸发力的影响

林带对农田蒸发力的影响，随着远离林带而减少，最远可达林带背风面25H—35H。林带背风面10H范围内减少蒸发力的作用最为显著，一般可减少11—30%。

（五）林带的经济效益

1、林带的增产效益

林带的增产效益，是指在作物品种、土壤条件和耕作管理等措施基本相同的条件下，有林带保护的农田比无林带保护的农田，

在作物产量上提高的情况。

（a）林带为作物增产奠定了物质基础。在林带的保护下，改善了农业生产条件，使农作物减免了风沙灾害，保障了作物的顺利出苗和苗全、苗壮，为作物的增产奠定了物质基础。

（b）林带改善了农田小气候，促进作物产量的提高。在林带保护下，农田小气候条件的改善，为农田作物的生长发育创造了有力条件，因而促进了作物产量的提高。

（c）林带为作物增产创造了良好的水分条件。在林带的保护下，农田蒸发力减少，保证了在同样灌溉定额条件下，土壤能保持较高的含水率，为农作物的高产稳产创造良好的水分条件。

（d）林带胁地对产量的影响极其防止措施。事物总是一分为二的。在林缘附近的农田里，农作物有明显的减产带，一般称为林带的胁地。如东西走向林带的北侧，小麦产量在带高1∕2H距离处，可减产40—50%；在带高1／3H距离处，可减产50—60%。这是由于树木的遮阴和串根，造成作物水分、养分和日照、温度的不足而引起的。这种情况，在林带的南侧不甚明显；南北向林带东侧重于西侧。

林带胁地的范围和由此引起的减产幅度，因林缘树种、作物种类和耕作管理水平等的不同而不一样。一般的规律是：侧根发达的树种严重，主根发达的树种轻；秋熟作物重，夏熟作物轻；水肥不足的耕地重，水肥充足的耕地轻。

根据各地的经验，减少林带胁地的主要措施有：

①在进行土地规划时，合理安排渠、路、林与田块间位置，尽可能把渠、路布置在林带的北侧和东侧。这样既可以荫蔽渠、路，又可减少胁地的影响。

②在林缘配置深根性树种，减少树木对耕层水肥的争夺。对于已郁闭成林的林带，可在林缘1.5米处采取挖沟断根的措施。

③沟植造林，使树木根系生长发育在耕层以下，也可减少树木对耕层水肥的竞争。

④在农业技术措施上，可对林缘进行深翻断根，加强水肥管理。

2、林带的经济收益

在灌溉农业区，合理地配置各类防护林，不仅对农业生产和生态环境的改善有重要作用，而且还可以培育优质的木材。实践表明，只要造林技术得当，并能进行必要的抚育管理，就可以达到林茂粮丰，木材自给的目的。

三、防护林体系的树种选择

正确的选择树种，做到适地适树，是造林成功的关键性技术之一。为此，就必须了解不同树种的生物学、生态学特性，根据造林立地条件，加以合理地配置和混交。这样才能建成生长稳定，经济价值高，防护效果好的防护林体系。因此，正确进行树种选择是非常重要的。

（一）树种的选择和混交

1、树种选择的要求。各类防护林因为它们的防护作用不同，

所以，选择树种的要求也不一样。

（a）对农田防护林树种的具体要求。

①选择树体高大、树冠冠幅适宜的树种作主要树种，以提高林带有效防护范围；以伴生树种，辅助主要树种起防护作用，形成林带的第二层林冠；灌木起保土、改土作用，并作为林带的下木，使整个林带形成适宜的结构和疏透度。

②选择抗风力强，根系稳固，枝干坚韧，不易被风吹倒或吹折的树种。

③速生树种与长寿树种的比例要适当。使林带既能长久的维持效益，又能早期发挥作用。

④配置在林带边缘行树种，应选择深根性、根幅较小、冠幅较窄的树种，以减少林带的胁地面积。

⑤选择抗病虫害，不易引起农作物病虫害的树种。

（b）对防风固沙林和护渠林树种的具体要求

防风固沙林树种，应具有的特点是：根系发达，盘结力强，能耐风蚀、沙割和沙埋；根蘖性强，能耐土壤和大气干旱；并能忍受沙地的温度急剧变化。

护渠林树种，应具有的特点是：根系发达，固土力强；喜水湿，耐水淹，蒸腾作用强。

（c）各类防护林树种选择应注意的事项

在选择各类防护林树种时，应注意选用本地区分布较为普遍的，生长良好的乡土树种。对于引进的树种，一定要经过试验，

确定在本地区表现良好时，方可大面积种植。在营造过程中，也不要单纯为了整齐好看，采用“一刀切”的办法选择树种。一条林带如立地条件差异，可以分段安排造林树种，做到适地适树。

在树种选择时，通常要求的树种特性，实际上是不可能同时具备的。在这种情况下，对树种要求的条件，就应该有主有从，不可强求面面俱到。

用单一的树种营造纯林，虽然造林技术比较简单，更新比较容易，但纯林容易感染病虫害，不易形成复层林冠，防护效益也不如混交林好。

2、林带树种的混交

为了形成低度透风和稀疏结构的林带，一般要选择2—3个树种进行混交，形成复层林冠。混交林的优点很多，主要表现在：

⑴形成具有一定疏透度的良好林带结构，提高林带的防护效益。林带的防护效益，在很大程度上取决于林分的结构状况。混交林便于形成良好的林带结构。

⑵充分利用林地条件，促进林木的速生丰产。选择多种树种，形成复层混交林，能给充分利用林地空间的光照和土壤条件。

⑶有效的改良林地的土壤环境。

⑷抗灾力强。混交林对自然灾害有较强的抵抗力，同时也能防止病虫害的蔓延。

3、防护林的混交类型

⑴乔灌木混交型。这种类型一般适用于干旱、土壤贫瘠和风

沙较为严重的地区。主要树种和伴生树种为乔木，灌木起护土作用和林带初期的辅助作用。

⑵乔木混交类型。由速生大乔木与缓生乔木组成复层混交林带，形成上紧下透的低度通风结构。

⑶综合混交类型。由大乔木、小乔木和灌木混交，林冠多层，形成稀疏结构或紧密结构林带。这种混交类型，能充分利用地力和空间，生产率高，防护效益好。

（二）XXX县防护林主要造林树种

1、俄罗斯杨

落叶乔木，树高一般15—20米。喜光，喜水肥，根系发达，深根性，根蘖力强。抗风、固土等作用良好。俄罗斯杨抗寒，在极端最低温度-40℃的情况下，无冻害。繁殖以插条育苗为主。

2、柳树

XXX县的柳树品种较多，具体品种又不详。为落叶乔木或亚乔木，一般高5—10米，萌蘖力强，多为丛状生长。根系发达，枝叶繁茂，十分抗寒，也耐大气干旱，根具趋水性，也耐水涝，喜生于湿润疏松的土壤。繁殖以插条育苗为主。

3、白榆

落叶乔木，一般高12—15米，最高可达20米。白榆是阳性树种，侧枝扩展，树冠庞大，小枝细软，韧性强。主、侧根均很发达，属深根性树种。十分耐寒，耐干旱，耐瘠薄。抗盐碱性较强。白榆以种子繁殖，可随采随播，育苗较容易。也可以嫁接繁

殖园林绿化苗木如园冠榆、长枝榆、裂叶榆等。

4、沙枣

落叶乔木，树高15米左右。树干多分叉弯曲，枝条稠密，具枝刺。沙枣根系浅，水平根系发达，根幅比冠幅大，根具固氮根瘤菌，在疏松的土壤上才能发育良好。沙枣抗盐碱能力大于白榆。用播种、扦插等方法都能繁殖。

5、大叶白腊

落叶乔木，树高一般15—20米。为阳性树种，根系深而发达，耐水湿，在肥沃及水分条件较好的土壤上，生长良好。具有较强的抗寒性，能耐-36.8℃的极端最低气温，但对大气干旱的耐受力较差。大叶白腊寿命长，干形直，材质优良，树形美观，是四旁绿化和防护林的好树种。

四、防护林的规划设计

（一）规划设计的指导思想与基本原则

1、规划设计的指导思想

按照发展现代林业、建设生态文明、促进科学发展的基本要求，以建设完备的绿色生态屏障为目标，以防沙治沙和水土流失治理为重点，以重点项目和重点区域建设为依托，以科技创新为动力，继续加快造林进程，开展退化林分的生态修复，加强中幼林抚育，提高防护林林网化水平，完善防护林体系，提升防护林综合功能，把防护林体系建设同建设小康社会、区域经济发展和农牧民脱贫致富紧密结合起来，促进兴林富民，努力实现区域生

态环境根本好转，为人民生活水平提高和建设社会主义生态文明做出新贡献。

2、规划设计的基本原则

--坚持以人为本，统筹兼顾，协调发展的原则。多种治理措施相结合，区域发展相协调，重点工程与身边增绿工程相衔接。

--坚持以生态效益为主，生态效益、社会效益、经济效益相结合的原则，建设生态经济型防护林体系，实现生态建设与经济发展的协调统一。

--坚持因地制宜，因害设防，突出重点，分步实施，讲求实效的原则，在重点治理地区优先取得突破，建设区域性防护林体系。

--坚持人工恢复和大自然自我修复相结合的原则，尊重自然规律，分类指导，分区实策切实提高工程建设的质量与成效。

--坚持中央、地方、集体、个人一起上的原则，在充分体现政府投资主体责任的前提下，多渠道、多层次、多方位筹集资金，依靠各级政府和广大群众，广泛动员全社会共同参与，建立多元的投入机制。

--坚持承前启后的原则，充分继承、借鉴、吸收和利用前期的建设经验，加强技术、方法、手段的创新，增加规划成果的实用性、针对性和前瞻性。

--坚持科学衔接的原则，充分与规划区域内国家、其它行业的有关规划、工程科学衔接，与林业其它重点工程建设统筹衔接，

做到工程建设内容不重复，工程建设地点不重叠。

（二）规划设计的方法和步骤

1、成立规划领导小组，组织规划队伍。

成立有领导、技术人员和有关部门参加的规划领导小组，领导全部工作，协调计划，并随时解决规划工作中出现的问题。2、准备阶段。

包括搜集资料，提出规划任务、要求和总体设想等。搜集资料内容，包括以下几个方面：

⑴当地的自然历史和社会经济情况。

⑵农、林、牧、副、渔各业的生产现状和长远规划。

⑶水土平衡情况极其开发利用远景。

⑷防护林体系的建设情况和典型经验。

⑸当地气象台、站的气象资料和主要自然灾害。

⑹规划区域的地形图或平面图。

⑺勘测设计部门对本区域的水文、气象、土壤、植被、林业等方面的科研报告和调查资料。

⑻当地农、林牧业的生产经验和存在的主要问题等。

通过收集上述资料，初步掌握规划区域内的自然地理条件和特点，着重对当地的气候、土壤、植物、树种极其生物学与生态学特性、造林经验等方面的材料进行分析整理，提出规划的任务、要求和总体设想。

2、调查阶段。

⑴实地调查

⑵详细调查

3、规划成果的编制

野外调查后，经过内业计算，绘制图表，撰写文字说明等步骤，编制出规划成果。

⑴撰写规划报告

⑵绘制总体规划图

⑶填写各类规划表

⑷编制造林技术典型设计

⑸概算规划的投资与效益