农田防护林研究现状和展望

赵燕，王利滨，崔琳，毕广有

(1.黑龙江省林业厅，黑龙江 哈尔滨 150090；2.内蒙古红花尔基樟子松林国家级自然保护区管理局，内蒙古 呼伦贝尔 021100；3.黑龙江省森林与环境科学研究院，黑龙江 齐齐哈尔 161005)



农田防护林研究现状和展望

赵燕1，王利滨2，崔琳3，毕广有3

(1.黑龙江省林业厅，黑龙江 哈尔滨 150090；2.内蒙古红花尔基樟子松林国家级自然保护区管理局，内蒙古 呼伦贝尔 021100；3.黑龙江省森林与环境科学研究院，黑龙江 齐齐哈尔 161005)

文章归纳总结了我国农田防护林发展历史、构建理论技术和防护效应，同时展望了农田防护林未来相关研究，以期为农田防护林发展和建设提供参考。

农田防护林；防护功能；防护效益

农田防护林是防护林的骨干林种之一，在改善农田小气候，减轻和防御各种农业自然灾害，保证农作物丰产、稳产等方面发挥着巨大作用[1]。同时，作为农田生态系统的绿色生态屏障，农田防护林对生态安全和人类生存环境质量的提高都有着极其重要的意义[2]。

1　农田防护林的发展历史

早在19世纪初，苏格兰就针对平原地区土壤侵蚀和干旱风害问题，营建了农田防护试验林。但直到20世纪30年代美国等国家才因为生态环境恶化，开始了有计划、大规模地营造农田防护林，如美国大平原各州防护林工程、苏联斯大林改造大自然计划、日本治山治水防护林工程等等[3]。

中国营造农田防护林迄今已有100多年的历史，大致分为4个阶段：(1)以防止风沙为目的，农民自发营造的自由林网阶段。(2)以全面改善农田小气候为主要目的的国家或集体规划营造大规模农田防护林阶段。(3)以改造旧有农业生态系统为目的，实现山、水、田、林、路综合治理，建立农田防护林综合体系阶段。(4)以生态修复为目的，完善农田防护林体系，提升防护林综合功能阶段[4]。

2　农田防护林的构建理论与技术

农田防护林是人为的森林生态系统，如何在农业地区建立具有多样性和稳定性的农田防护林体系，发挥其最大防护效益，是农田防护林建设中所要考虑的主要问题。目前，关于农田防护林的构建理论与技术主要包括以下几方面：规划设计、树种选择、造林技术、抚育更新和病虫害防治。

2.1规划设计

我国农田防护林地区辽阔，自然条件、作物品种差别很大，所需防御的自然灾害也各不相同，因此规划设计就需要因地制宜、因害设防，实行农、林、牧统一规划，建立农田防护林和其他林种相结合的农田防护林体系。为保证林带、林网的防护效果，必须根据当地具体条件，确定林带的走向、带距、结构类型、疏透度、带宽等主要参数，同时考虑到林带胁地及机械化作业等问题。

2.2树种选择与配置

农田防护林的树种选择，应依据树种的生物学和生态学特性，针对一定的气候土壤条件及当地营造农田防护林的主要和次要目的进行综合考虑。树种选择最基本的要求就是适地适树，农田防护林的营造中以发展乡土树种为主，推广优良且在本地区表现良好的引进树种。

农田防护林处于农田生态系统中，林带结构的优劣直接影响到林带的防护作用。林带结构主要分为3种类型：紧密结构、疏透结构和通风结构，必须对树种的生长发育规律了解，才能进行合理选择和搭配，形成适宜的结构类型。

2.3造林技术

通过造林整地可以改善林木生长的立地条件，进而提高造林成活率和幼林的生长状况。农田防护林的整地方式主要分为全面整地和局部整地两种方式，在立地条件比较恶劣的地段，也可采用块状整地。适用于农田防护林的造林方法有三种，即植苗造林、埋干造林和插干造林；而造林时间根据各地气候条件及林种不同有所差异，包括春季造林、秋季造林、雨季造林和冬季造林。

2.4阶段定向经营

为实现农田防护林效益的高效、稳定和可持续，针对发育正常与低质衰退的林分，在各个经营阶段内采取相应的经营管理与改造措施称为阶段定向经营[5]。农田防护林的生长发育过程可分为3个时期，根据不同时期采取不同的经营措施。⑴从幼林到防护成熟到来之前，采取除草、松土、修枝等幼林抚育技术；⑵防护成熟状态持续的时期，采用间伐、修枝等技术调整防护林结构使之达到最佳防护状态；⑶林木接近自然成熟开始更新直到更新结束的时期，以择伐和渐伐为主伐技术，通过林带更新(如全带更新、半带更新、带内更新、带外更新、带间更新)，保证林带防护效益的永续性[6]。

3　农田防护林的防护效应

3.1改善农区生态环境

农田防护林是农田生态系统的屏障，是防止农田土壤风害的主要措施。研究表明林带对风起一种阻挡作用，改变风的流动方向，使林带背风面的风力减弱。此外，农田林网还能够减少近地层气温和土壤温度的变化幅度，调节林网内部的温度、湿度条件，改良土壤盐渍化、增加土壤肥力，为农作物提供良好的生长环境。

3.2改善人居环境

树木具有吸毒、滤尘、减噪、杀菌造氧等功能，营造农田防护林可以达到净化空气、改善环境的目的。同时，农田防护林还在农田与农田之间、农田与道路之间、农田与村庄之间构筑起绿色屏障，使树木、农田、道路及村庄浑然一体，有效改善了农村人居环境[7]。

3.3增加粮食产量

农田防护林能够改善农业生态环境，优化作物生长条件，增强作物抗害能力，提高作物光能利用率和能流转化率，实现护田增产的目的。对我国北方平原农区作物产量的研究表明，农田防护林体系庇护下的小麦、玉米、大豆和草的产量比无林庇护的对照点分别提高5.41%、5.42%、3.74%和3.68%，蔬菜与果树的增产效应则更加明显。

4　农田防护林研究展望

目前国内外农田防护林的工程和相关研究也取得了很大进展，研究重点也从以前的规划设计、树种选择、经营管理逐步转向可持续经营、生态服务功能、效益评价等方面。然而，作为人为的森林生态系统，农田防护林建设研究历史还很短，同时由于它防护农田的特殊性，也一定程度上制约了它的结构及群落组成，使之并没有发展成为一个稳定完整的生态系统。在农田防护林建设过程中，因树种选择或经营管理不当造成衰退者屡见不鲜。针对上述问题，未来农田防护林建设应着力于生态系统稳定性与景观生态学相结合，同时兼顾经济效益，开展农田防护林的规划设计及营建技术研究；农田防护林经营应以农防林衰退与恢复机制为核心，开展阶段定向经营研究。

[1] 范志平,关文彬,曾德慧,等.东北地区农田防护林高效多功能经营的指标体系及标准研究[J].应用生态学报,2001(5):701-705

[2] 廖空太.河西绿洲农田防护林多样性分析与评价[J].水土保持学报,2006,20(1):186-189

[3] 朱教君.防护林学研究现状与展望[J].植物生态学报,2013(9):872-888

[4] 曹新孙.农田防护林学[M].北京：中国林业出版社,1983

[5] 姜凤岐,朱教君.防护林阶段定向经营研究Ⅰ.理论基础[J].应用生态学报,2002(10):1352-1355

[6] 朱教君,姜凤岐,曾德慧.防护林阶段定向经营研究Ⅱ.典型防护林种——农田防护林[J].应用生态学报,2002(10):1273-1277

[7] 缪雨薇.江苏沿海防护林优化目标模式选择及措施研究[D].南京：南京林业大学,2014

1005-5215(2016)09-0078-02

2016-07-29

赵燕(1967-)，女，大专，工程师，现从事林业管理工作.

毕广有，研究员级高工，Email:bgy631226@126.com

S727.24

A

10.13601/j.issn.1005-5215.2016.09.028