一種防風固沙林密度非均勻配置方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種防風固沙林密度非均勻配置方法。其根據綠洲?荒漠過渡帶存在的土壤水分供給梯度，對防風固沙林沿綠洲至荒漠方向進行三種不同密度的配置方案，配置方案一：A(xiyj)?A(xmyn)；配置方案二：A(xiyj)A(xmyn)A(xayb)和A(xiyj)?A(xmyn)?A(xayb)；配置方案三：A(xiyj)B(xmyn)和A(xiyj)?B(xmyn)。本發(fā)明提供的一種防風固沙林密度非均勻配置方法遵循了綠洲邊緣帶土壤水分承載力空間分布規(guī)律和空氣動力學原理，實用性高，其實質是通過密度配置的方式降低總造林密度，解決了干旱沙區(qū)防風固沙林因造林密度過大而在成林過程中出現(xiàn)的大面積枯梢死亡現(xiàn)象。
【專利說明】
一種防風固沙林密度非均勻配置方法
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及一種防風固沙林密度非均勻配置方法，屬于林業(yè)生態(tài)環(huán)境領域。
【背景技術】
[0002]在我國干旱沙區(qū)，防風固沙林被大量種植于綠洲外圍用來保護綠洲免遭風沙危害。從造林樹種的選擇和配置來看，現(xiàn)有防風固沙林仍以抗旱性較強的純林為主。由于造林密度不合理，隨著林齡的增大往往出現(xiàn)大面積的枯梢死亡現(xiàn)象。民勤位于石羊河流域下游，東、西、北三面被騰格里和巴丹吉林兩大沙漠包圍，強風攜帶大量的沙塵是民勤綠洲的一個典型氣候特征。為了抵御風沙災害，上世紀60年代在綠洲外圍進行了大規(guī)模的植樹造林活動。梭梭(Ha1xy1n ammodendron)作為典型的亞洲荒漠植物，因其抗旱、抗寒、耐鹽、耐貧瘠而被大量的種植于綠洲外圍用于防風固沙。然而，隨著地下水位的持續(xù)大幅度下降，梭梭人工林大面積衰亡，導致區(qū)域性的沙丘活化，風沙再起。不僅是民勤的梭梭林，科爾沁沙地的樟子松(Pinus sylvestris var.mongolica)林等其它一些防風固沙林隨著林齡增加也普遍存在同樣的問題！
[0003]這些問題的出現(xiàn)說明我們對防風固沙林土壤水分與林分密度間的制約機制的認識依然存在缺陷，在營建防風固沙林時，忽視了土壤水分承載力隨林齡的變化，忽視了綠洲邊緣存在林業(yè)用水人工補給帶和自然降水利用帶造成的土壤水分梯度效應。為了緩和防風固沙林土壤水分和林分密度間的不平衡，有必要對種植密度進行調整，而這一調整又必須是基于防護效應的調整。本發(fā)明
【申請人】對一密度非均勻分布的林帶前后風速的風洞實驗測定表明當風向由低密度一側指向高密度一側時，流場會明顯變化，從而引起能量的差異性消耗，此時，林帶所表現(xiàn)出的有效密度大于實際平均密度。據此，在營建防風固沙林時，可將林帶沿綠洲至荒漠方向配置成合理的密度結構，通過密度聯(lián)合效應的發(fā)揮，在降低林分密度的同時保證其應有的防護效應，以此作為緩解植株衰亡的一種有效方式。

【發(fā)明內容】

[0004]為了解決現(xiàn)有技術存在的上述問題，本發(fā)明提供了一種防風固沙林密度非均勻配置方法，實用性高，解決了干旱沙區(qū)防風固沙林因造林密度過大而在成林過程中出現(xiàn)的大面積枯梢死亡現(xiàn)象。
[0005]本發(fā)明所采用的技術方案為:一種防風固沙林密度非均勻配置方法，根據綠洲-荒漠過渡帶存在的土壤水分供給梯度，對防風固沙林沿綠洲至荒漠方向進行三種不同密度的配置方案:
[0006]配置方案一:A(xiyj)-A(xmyn);
[0007]配置方案二:A(Xiyj)A(xmyn)A(xayb)和A(xiyj)-A(xmyn)-A(xayb);
[0008]配置方案三:A(Xiyj)B(Xmyn)和A(xiyj)-B(xmyn)，
[0009]配置方案中，A、B各代表一種株型，X代表密度，y代表帶寬，下標1、m、a代表密度的不同取值，j、n、b代表帶寬的不同取值，-代表不同密度間的空帶，同一配置方案中沿綠洲至荒漠方向密度出現(xiàn)順序為Xi，Xm，Xa，且Xi>Xm>Xa。
[0010]當不同密度的林帶間留有空帶時，空帶的帶寬為位于荒漠一側樹種的樹高的ιο-? 5倍。
[0011 ]配置方案中密度值1、m和a均小于對應建植區(qū)的土壤水分的最大密度承載力。
[0012]配置方案中帶寬j、n和b的值由各帶土壤水分狀況的分布寬度決定。
[0013]本發(fā)明的有益效果:
[0014]1.本發(fā)明依據沿綠洲至荒漠方向存在林業(yè)用水人工補給帶和自然降水利用帶引起的土壤水分梯度進行了林分密度配置，每一土壤水分條件下的林分密度均小于該土壤水分狀況對成年林的最大承載力，可有效緩解防風固沙林在林齡增大的過程中因超出土壤水分承載力出現(xiàn)的枯梢死亡現(xiàn)象
[0015]2.該密度配置方法與相同帶寬的均一密度的林帶相比，其在林帶背風側5倍樹高范圍內的風速降幅平均高出均一密度林23個百分點，防護距離則多出4-6倍樹高的距離，林帶所表現(xiàn)出的有效密度大于實際平均密度，發(fā)揮了密度的耦合效應，保證了密度非均勻配置后防護效益的發(fā)揮和持久性。
[0016]3.減小造林密度，可降低造林成本和維護成本。
【附圖說明】
[0017]下面結合附圖和實例對本發(fā)明進一步說明。
[0018]圖1為防風固沙林A(Xiyj)B(Xmyn)型密度配置示意圖。
[0019]圖2為防風固沙林A(Xiyj)-A(Xmyn)型密度配置示意圖。
[0020]圖中:l、A(Xiyj)型密度配置，2、A(xmyn)型密度配置，3、B(xmyn)型密度配置，4、空帶。
【具體實施方式】
[0021 ]本實施例描述了一種防風固沙林密度非均勻配置方法的具體實施方案。
[0022]第一步，確定建植區(qū)的范圍和寬度，本發(fā)明的建植區(qū)應位于綠洲主導風向上風向的綠洲-荒漠過渡帶。
[0023]第二步，選擇建植樹種，明確建植區(qū)土壤水分條件及其可承載的成年林的最大林分密度。
[0024]第三步，在最大林分密度范圍內，由綠洲至荒漠方向進行林分密度配置。
[0025]本說明選擇其中兩種典型配置方案進行具體配置方法介紹，方法如下:
[0026]A(Xiyj)B(Xmyn)型:如圖1所示，在靠近綠洲的建植區(qū)營建密度為X1、寬度為yj的林帶A(Xiyj)，再緊接著A(Xiyj)林帶營建密度為xm、寬度為yn的林帶B(Xmyn)。
[0027]A(Xiyj)-A(Xmyn)型:如圖2所示，首先確定空帶的帶寬，根據風洞實驗可知，樹高為H的防風固沙林的平均防護距離為20H，為了有效降低到達綠洲的風速，空帶帶寬以10-15H為宜。確定空帶寬度后，在靠近綠洲的建植區(qū)營建密度為x1、寬度為yj的林帶A(Xiyj)，之后在距離林帶A(Xiyj)10-15H處營建密度為xm、寬度為7?的林帶A(xmyn)。
[0028]其余配置方案的配置方法及原則與上述配置方案一致。各密度配置方案中，帶寬j、11和13的值由各帶土壤水分狀況的分布寬度決定。當涉及A、B兩種不同樹種時，空帶的帶寬應為位于荒漠一側的B樹種樹高H的10-15倍距離。
【主權項】
1.一種防風固沙林密度非均勻配置方法，其特征在于:根據綠洲-荒漠過渡帶存在的土壤水分供給梯度，對防風固沙林沿綠洲至荒漠方向進行三種不同密度的配置方案: 配置方案一:A(Xiyj)-A(Xmyn)； 配置方案二:A(Xiyj)A(Xmyn)A(Xayb)和A(xiyj)-A(xmyn)-A(xayb)； 配置方案三:A(Xiyj)B(Xmyn)和A(Xiyj)-B(Xmyn)， 配置方案中，A、B各代表一種株型，X代表密度，y代表帶寬，下標1、m、a代表密度的不同取值，j、n、b代表帶寬的不同取值，-代表不同密度林之間存在的空帶，同一配置方案中沿綠洲至荒漠方向密度出現(xiàn)順序為Xi，Xm，Xa，且Xi>Xm>Xa。2.根據權利要求1所述的一種防風固沙林密度非均勻配置方法，其特征在于:當不同密度的林帶間留有空帶時，空帶的帶寬為位于荒漠一側樹種的樹高的10-15倍。3.根據權利要求1所述的一種防風固沙林密度非均勻配置方法，其特征在于:配置方案中密度值1、m和a均小于對應建植區(qū)的土壤水分的最大密度承載力。4.根據權利要求1所述的一種防風固沙林密度非均勻配置方法，其特征在于:配置方案中帶寬j、n和b的值由各帶土壤水分狀況的分布寬度決定。
【文檔編號】A01G17/00GK106034974SQ201610389811
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月6日
【發(fā)明人】馬瑞, 趙錦梅, 王立, 馬彥軍, 蘇世平
【申請人】甘肅農業(yè)大學