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防护林（Shelter forest）是为了保持水土、防风固沙、 涵养水源、 调节气候、减少污染所经营的天然林和人工林（林分指林木的内部结构特征）。是以防御 自然灾害、维护基础设施、保护生产、改善环境和维持生态平衡等为主要目的的森林群落。它是中国林种分类中的一个主要林种。
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%。
（作者单位: 157300黑龙江省绥芬河市林业局）
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%。
（作者单位: 157300黑龙江省绥芬河市林业局）