森林与防风固沙

森林与防风固沙 摘要：风沙危害已经遍布世界各地，而且愈演愈烈，是世界重大灾害之一。本

文介绍了荒漠化产生的原因，危害，防治措施，以及森林的生态效益。 关键词：荒漠化 森林 防风固沙 生态效益

1荒漠化的概念 狭义的荒漠化（即沙漠化）指在脆弱的生态系统下，由于人为过度的经济活动，破坏其平衡，使原非沙漠的地区出现了类似沙漠景观的环境变化过程。正因为如此，凡是具有发生沙漠化过程的土地都称之为沙漠化土地。沙漠化土地还包括了沙漠边缘风力作用下沙丘前移入侵的地方和原来的固定、半固定沙丘由于植被破坏发生流沙活动的沙丘活化地区。广义荒漠化：指由于人为和自然因素的综合作用，使得干旱、半干旱甚至半湿润地区自然环境退化（包括盐渍化、草场退化、水土流失、土壤沙化、狭义沙漠化、植被荒漠化、历史时期沙丘前移入侵等以某一环境因素为标志的具体的自然环境退化）的总过程。 2 荒漠化的形式 荒漠化的表现形式可以分为土地荒漠化，草原退化，黑土退化，土壤盐碱化，石漠化，水土流失，红色荒漠化。 3荒漠化形成的原因 3.1自然原因： 产生土地荒漠化的自然原因包括气候因素，如：干旱（基本条件）、地表松散物质（物质基础）、大风吹扬（动力因素）等。西北地区干旱半干旱的自然环境恰恰具有这些发生荒漠化的潜在自然因素。 3.2人为原因： 包括过度农垦、过度放牧、过度樵柴、工矿建设不注意环保和不合理利用水资源等。从荒漠化和人类的关系来看，荒漠化的发生、发展和社会经济有着密切的联系，人类不合理的经济活动不仅是荒漠化发生的主要原因和活跃因素，同时人类又是它的直接受害者。随着社会进步和经济的发展，人类活动对自然环境演变过程的影响日益加强，这种影响在干旱半干旱地区更为显著。 4荒漠化的防治主要的措施 4.1 合理利用水资源 农作区，改善耕作和灌溉技术，推广节水农业，避免土壤盐碱化。牧区草原，减少水井的数量，以免牲畜的大量无序增长。干旱的内陆地区，合理分配河流上、2

中、下游水资源，既要考虑上、中游的开发，又要顾及下游生态环境的保护。 4.2 利用生物措施和工程措施构筑防护体系 生物措施 绿洲外围的沙漠边缘地带：封沙育草，积极保护、恢复和发展天然灌草植被；绿洲前沿：营造乔、灌木结合的防护林带；绿洲内部：建立农田防护林网，组成一个多层防护体系。工程措施 缺水地区：利用柴草、树枝等设置沙障工程，拦截沙源、固流阻沙、阻挡沙丘前移 4.3 调节农、林、牧、用地之间的关系 作好农、林、牧用地规划，宜林则林、宜牧则牧。现有林地：杜绝毁林开荒；绿洲边缘荒地与绿洲之间的灌草带：杜绝盲目开垦；荒漠化地区：退耕还林、退耕还牧。 4.4 采取综合措施，多途径解决农牧区的能源问题 通过营造薪炭林、兴建沼气池、推广省柴灶等多种途径，解决农牧区的能源问题，避免过度樵采，破坏植被。 4.5 控制人口增长，提高人口素质 5 森林与防风固沙 5.1风沙的危害 森林能降低风速，固定流沙，保护农田，为农业生产创造有利条件，这是人们在多少年的实践中所认识到的一条自然“法则”。风在自然界中起到调节空气的作用。它既可以把海洋湿空气吸到内陆，有利于传授花粉，又可以运送作物在生理活动中需要的二氧化碳，有益作物生长等等。但是风速过大，就会使农作物受到损伤，吹落枝叶，吹折茎干，使植物过度蒸腾，造成凋萎，发育不良，甚至死亡。大风引起的沙暴、尘暴危极更大，它可以把大树连根拔起，埋没房屋和毁坏建筑物，给国民经济及工农业生产造成巨大损失。据有关资料介绍，世界著名的美国西部黑风暴，曾席卷美国三分之二的国土，把3亿多吨肥沃表土吹入大海，造成400多万公顷土地肥力大大降低。俄罗斯盲目开垦引起的黑风暴，几天内就毁掉良田 82公顷。在我国北部地区，粗略统计有 1 亿多亩农田和几亿亩牧场也经常遭受风沙之害。尤其是春季，沙仗风势，风助沙虐，压埋房屋，阴塞交通，摧毁农田等等，给人民的生产、生活带来了极大危害。 5.2 森林对环境的作用 森林利用光能，固定二氧化碳，释放氧气，维持大气圈的氧碳平衡；对气候有调节作用，增加降水；改变低空气流，防风固沙，减少沙尘暴；涵养水源，保持水土作用；有净化空气，自然防疫作用；是天然的消声器，减弱噪音，利于人健康；有除尘和对污水的过滤作用。 5.3 森林的种类 3

防护林：以防护为主要目的的森林、林木和灌木丛，包括水源涵养林，水土保持林，防风固沙林，农田、牧场防护林，护岸林，护路林。用材林：以生产木材为主要目的的森林和林木。经济林：如油茶，毛竹等等。薪炭林：以生产燃料为主要目的的林木。特种用途林：以国防、环境保护、科学实验等为主要目的的森林和林木。 5.4 防护林的效益 5.4.1 防风效益 防风效应是防护林最显著的小气候效应。林带对风的阻挡作用，改变了风的流动方向，减小其动能，使林带背风面的风力减弱。根据朱廷曜对风降曲线( 风降是指林带背风面的风速随距离的变化曲线，是体现林带防风效益的因子) 的统计分析，当林带透风系数较小时，距离林缘较近处的风速被大大削弱，而在远离林缘处则迅速恢复到旷野风速，当透风系数为0.06 时，风速减弱30%的有效防护距离是19H，风速减弱20%的有效防护距离是22H; 随着透风系数的增大，林带背风面的风速减弱虽少，但随离林缘距离的增加风速恢复缓慢，有较大的防护距离，当透风系数增加到0.47 时，风速减弱30% 的有效防护距离为24H，风速减弱20% 的有效防护距离达 33H。张纪林根据朱廷曜等提出的区域性防风效益评价模型，对江苏沿海地区10种模式农田林网的防风效果进行评价，得出结论: 影响林网防风效果的主要因子是林带高度、副林带长度和疏透度。主栽树种和辅助树种复合结构或立体配置的林网，与相同主栽树种的单一树种林网相比，防风效果无差异，但不同主栽树种的林网之间防风效果差异明显，以杨林网的防风效果最优，水杉林网次之，刺槐、苦楝、桃、梨等树种的林网较差。 5.4.2 防护林的热力效应 林带在一定范围内对于太阳辐射、空气温度、土壤温度等气象要素所引起的变化可归为林带的热力效应。由于林带的存在，直接影响了林带附近的太阳总辐射和反射率，改变了辐射差额。更重要的是，由于林带对风速及乱流交换的作用而直接影响到乱流失热和蒸发耗热等一系列因素，其结果使热量收支各分量都发生改变，改变了下垫面的水平均一性，使林带网格内的热状况与旷野产生差异，这就是林带热力效应的基本特征。 5.4.3 防护林的水文效应 主要包括林带对蒸发蒸腾的影响、林带对空气湿度的影响、林带对土壤湿度的影响、林带对降水和积雪的影响和林带对地下水的影响。林带对蒸发的影响中，风速起着主导作用，但是气温的影响也是相当大的。在空气湿度很小和气温较高的情况下，林缘附近因升温作用而助长的蒸发过程，往往可以抵消由于林缘附近因风速减低所引起的蒸发减弱作用。在这种情况下，尽管风速的变化仍是随林带4

距离而增大，但蒸发却没有多大差异。这说明林带对蒸发蒸腾的影响相当复杂，在不同自然条件下得到的结果差异很大，说明林带对蒸发的影响是多种因子综合作用的结果。 在林带作用范围内，由于风速和乱流交换的减弱，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，近地面的绝对湿度常常高于旷野。一般绝对湿度可增加0. 5×105～ 1×105mPa，相对湿度可增加2%～3%。土壤湿度决定于降水和实际蒸发蒸腾，而林带可以使这两个因素改变，它既可以增加降水(特别是固体降水)，而且也可减少实际的蒸发蒸腾，因而在林带保护范围内，土壤湿度可显著增加。 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10%～20% 的降水为林带的林冠截留，大部分蒸发到大气中去，其余的则降落到林下或沿树干渗透到土壤中。由于林带能够降低风速，因而就保护了农田上的积雪不会被强风吹走，并能均匀地分布在农田上。据国内外大量的研究资料表明，在有林带保护的农田上，林网内的积雪一般比无林带的农田增加10%～20%，而土壤含水率可提高5%～6%,甚至可提高10%～30%。林带的生物排水作用表现在水平和垂直两个方向上。距离林带愈近，降低地下水位的效果愈明显，而且地下水位的日变程的变幅也愈大。 5.4.4农田防护林的土壤改良效应 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，根系的活动和地上部分树木有机体的积累、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，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。 5

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