新时期防护林建设中林业工程技术的创新应用
摘要：防护林是林业工程建设中的重要组成部分，探讨林业工程技术在防护林建设中的主要作用对我国生态安全屏障建设具有重要意义。采用文献资料整合分析、实地调查、案例分析等方法，科学分析了林业工程技术的概念及技术构成、防护林效益及评价指标、林业工程技术在提高防护林效益中的作用、林业工程技术在防护林应用中的具体案例等。研究表明，通过合理的设计和布局、选择合适的造林树种、优化防护林的配置模式、合理利用水资源、提高生态系统的稳定性、增加防护林的生态效益等是防护林造林的主要途径，只有林业工程技术的不断创新，才能引领新时期林业生态建设的可持续发展。
防护林建设是国家和政府一直以来坚持推进的重要国策，也是保障国家生态环境安全和促进社会可持续发展的重要途径。随着防护林建设经验的不断积累，从业者们越来越意识到，只有更加科学、可持续的技术和方案，才能支撑起这项重要的建设工程。在此背景下，林业工程技术的发展为防护林建设提供了科学、可行的工具和策略参考。通过采用先进的林业工程技术，包括种植与育种技术、造林技术、水土保持技术、信息化技术、生物防治技术以及森林经营技术等，从业者们可以更加有效地进行防护林的建设和管理[1]。同时，林业工程技术也对防护林本身起到了积极的正面影响，大大提高了效益产出。因此，只有不断推进林业工程技术的研究和应用，才能更好地促进防护林建设工程的科学、可持续发展，为我国的生态环境保护和社会经济发展作出更大的贡献。
1林业工程技术概念及技术构成简介
林业工程技术是指应用科学知识和技术手段，通过合理的规划、设计和管理，以实现林木生长、保护和利用目标的一门学科和技术体系。它涉及林地规划、造林、林木培育、森林保护、林产品采集和加工等方面的技术和方法[2-3]。林业工程技术的目标是通过科学管理和综合利用林木资源，保护生态环境，提高林业生产效益，实现可持续发展。与传统的林业相比，林业工程技术注重科学管理和技术创新，通过应用先进的工程技术和设备，提高林业生产效率，减少对自然环境的影响。
应用较为广泛的工程技术主要有以下6种。
①种植与育种技术：选择适合当地环境、抗病能力强、生长速度快的树种是提高防护林效益的关键。现代育种技术，如基因工程和组织培养，可以培育出更适应环境的优良树种，提高防护林的成活率和生长速度。
②造林技术：造林技术的范畴广阔，包括但不限于目标土地的修整、实地测试种植情况、温室和大棚内的综合抚育，以及最后的林业管理等。例如，采用容器苗造林、裸根苗蘸浆等技术能提高林木的成活率[4]；合理密植、早期抚育等技术能缩短防护林的生长时间并提高质量。
③水土保持技术：采用生物措施（如林下种植适合当地环境的草本植物）和工程措施（如修建梯田、水渠等）相结合的方法，可以有效地控制水土流失，提高防护林的生态效益。
④信息化技术：利用遥感技术、地理信息系统、全球定位系统等信息化手段，可以实现对防护林区的实时监测和管理，为林业工程建设提供科学依据。
⑤化防技术：在防护林建设中，采用高效、低毒、低残留的化学药剂，可以有效地控制病虫害的传播和扩散，保障林木的健康生长，提高防护林的效益。
⑥森林经营技术：科学的森林经营技术可以提高防护林的产量和质量，延长其使用寿命，同时保持生态平衡。例如，采用择伐方式进行主伐更新，既能保护生态环境，又能保证木材生产的可持续性。
2防护林效益及评价指标
防护林效益是指防护林体系在改善环境、维护生态平衡、保障人类健康和社会经济发展等方面的作用和影响，需要从多方面考虑。国内典型的防护林工程即三北防护林建设工程，面积已经覆盖了我国陆地面积的42.4%。防护林效益指标评价需要通过定量或定性的方法，对防护林体系的各种效益进行评估和分析，以便更好地了解防护林体系的整体功能和效益。具体来说，防护林效益指标评价包括3个方面。一是防护林的生态效益：获得生态效益是建立防护林的基础目标，湿度调节、保持水土、防风、温度调节等都属于生态效益。这些效益可以通过科学测量和计算进行评价，如防风效益可以通过测量林带内外风速降低的百分比来评价。二是防护林的经济效益：主要包括防护林带来的木材、林副产品、生态旅游等方面的收益。这些效益可以通过市场调查和计算进行评价，如木材收益可以通过计算林带的木材产量和价格来评价。三是防护林的社会效益：主要包括防护林带来的生态旅游、景观美学、森林康养等方面的效益。这些效益可以通过问卷调查、访谈等方法进行评价，如生态旅游效益可以通过调查游客数量和旅游收入来评价。在进行防护林效益指标评价时，需要遵循科学、客观、全面的原则，综合考虑各种效益的贡献和影响，以便更好地了解防护林体系的整体功能和效益。同时，需要结合当地实际情况，采用合适的评价方法和技术，以便更好地为防护林建设和管理提供科学依据和技术支持。
3林业工程技术在提高防护林效益中的应用
3.1林业工程技术在防护林规划设计中提高效益的应用
林业工程技术在防护林规划设计中提高效益有以下主要应用方面。
①地形测量和遥感技术。利用地形测量和遥感技术，可以获取地形数据、土壤类型、地貌特征等信息，从而为防护林规划提供准确的基础数据[5]。通过遥感技术，可以获取大范围的地表覆盖和植被信息，帮助确定适宜的防护林分布区域。
②GIS技术。地理信息系统（GIS）是林业工程技术中常用的工具，可以将地理空间数据与属性数据进行整合和分析，用于防护林规划和设计。通过GIS技术，可以实现防护林潜在分布区域的空间分析、优化选择和评估，以及防护林设计方案的可视化展示。
③生态评估和环境影响评价。林业工程技术可以通过生态评估和环境影响评价，对防护林规划设计方案的生态效益和环境影响进行评估。这包括评估防护林对生物多样性、水质、土壤保持等方面的影响，以确保防护林规划设计与生态环境的协调发展。
④防护林布局和结构设计。林业工程技术可以根据地理情况、地貌特征和气候条件，确定防护林的布局和结构设计。通过合理的布局和结构设计，可以提高防护林的抗风防沙、保护水源、控制土壤侵蚀等功能，以实现最大化的防护效果。
⑤技术经济评价。林业工程技术可以对防护林规划设计方案进行技术经济评价，包括成本效益分析、投资回报率评估等。通过技术经济评价，可以为决策者提供科学依据，选择最具经济效益的防护林规划设计方案。
综上所述，林业工程技术在防护林规划设计中的应用，能够提供准确的基础数据、辅助决策和优化方案、评估生态效益和环境影响，以及进行技术经济评价，从而能够提高防护林的成活率、保存率、生长速度和生态效益，促进防护林建设的可持续发展。
3.2林业工程技术在防护林建设实施中提高效益的应用
林业工程技术在防护林建设实施中主要有以下5个方面。
①林木抚育和管理。林业工程技术可以提供科学的抚育和管理技术，包括修剪、疏伐、施肥、防治病虫害等。这些技术可以促进防护林的健康生长，提高防护林的抗灾能力。
②水土保持工程。林业工程技术可以进行水土保持工程的设计和建设，包括坡面护坡、沟渠治理、水源涵养工程等。这些工程可以减少水土流失、防止泥石流和土壤侵蚀等自然灾害，保护水资源和土壤资源的可持续利用。
③防护林道路和设施建设。林业工程技术可以进行防护林道路和设施的规划、设计和建设，以便于林区的管理和防灾抢险工作。
④防护林监测和管理系统。林业工程技术可以通过传感器、遥感技术和信息化管理系统等，对防护林进行实时监测和管理，以及灾害预警和应急响应。
⑤工程管理技术：在防护林建设实施中，还需要运用工程管理技术[6-7]。在防护林建设工程中，首先要确保防护林建设工程的顺利实施和质量，因此必须统筹兼顾现场管理。
总之，林业工程技术在防护林建设实施中的应用，能够提供林地准备和造林技术、抚育和管理技术、水土保持工程、道路和设施建设，以及监测和管理系统等，从而推动防护林建设的顺利实施和有效管理。
4相关案例应用分析
4.1林业工程技术在提高防护林效益中的应用效果分析
本研究选取2个不同地理位置的防护林作为参照对象，一是陕北榆林风沙区农田防护林；二是塔克拉玛干沙漠西南缘城郊叶城县防护林。
榆林风沙区位于毛乌素沙漠南端，为干旱-半干旱季风气候，年降水量在400mm左右，蒸发量高达1200mm，属于水资源缺乏且严重分配不均匀地区。农田受灾情况严重，常年受到风沙侵蚀。通过林业工程技术，榆林建立了以稀疏型为主结构的主林带。充分考虑当地实际情况后，还配置了低度稀疏型和低度通风型的副林带，这样可以在风沙侵袭情况较轻的时间段起到防护作用。
考虑到当地具体的降雨和气候，林带的林种选择了慢生树种和常绿树种。确定了以杨树为主，樟子松、油松为辅的树种配置，加强防护功能。在经济效益方面，梨树、苹果树、桑树等既可营造农田防护林又能获得较高的经济效益[8-9]。最终经过验证后，榆林风沙区农田防护林的综合防护效益十分显著，整体林带的防风效能在夏季可达到20%，并且对于农田的气温和空气湿度有明显的调节作用。
叶城县全年降水稀少，气温差大，日照时间长，是较为典型的暖温带大陆性干旱气候。叶城县恰其库木管理区城郊防护林现已经成为一道坚强的生态屏障。防护林有效地阻挡了风沙的侵袭，防止了沙漠化的扩张，对于保护当地的生态平衡起到了决定性的作用。此外，防护林还为当地人民提供了护林员的工作机会和宜人的生活环境，对于维护人们的身体健康也有着不可忽视的作用。叶城县恰其库木管理区城郊防护林对于叶城县生态环境的重要性不言而喻。对于这片防护林，采取积极的措施来加强管理和保护显得尤为重要。通过科学种植、合理布局、精心抚育等手段提高防护林的防护效益[10]，不仅可以维护当地的生态平衡，还能促进当地沙区产业经济发展。
4.2不同林业工程技术对防护林效益的影响比较
榆林和叶城县在林业工程技术的应用上有着显著的不同，这种差异在防护林的效益提高上同样得到了体现。榆林位于风沙区，其防护林的作用不仅在于防风固沙，保护当地生态环境，也带来了可观的经济收益。在榆林，防护林的建设采用了多种林业工程技术[11]，例如合理配置树种结构，选择适合当地生长的树种，以及运用科学的人工造林技术等。
这些技术的应用，使得榆林的防护林生态效益和经济效益得到显著提高。防护林中的经济树种，如梨树、苹果树等，不仅为当地居民提供了新鲜水果，还为榆林带来了可观的经济收入[12]。这些经济树种的种植和管护也为当地居民提供了一定的工作机会和收入来源。相比之下，叶城县的林业工程技术应用则有所不同。叶城县位于新疆维吾尔自治区西南部，是塔里木盆地南缘生态屏障的核心区。
在叶城县，生态屏障工程建设中注重运用林业工程技术是植树造林、退化林修复等，这一工程的建设不仅促进了当地生态环境的改善，也带来了显著的社会效益。数百名农民成为护林员，通过护林工作获得稳定的收入，从而带动了区域经济的发展。这种社会效益的体现，不仅提高了当地居民的生活质量，也为其他地区提供了可借鉴的成功经验和模式。榆林和叶城县在林业工程技术应用上的差异，导致了防护林的效益提高也存在区别。榆林的防护林建设注重防风固沙与经济效益的双重实现，而叶城县则更加注重生态屏障工程建设中的整体社会效益。
5结语
林业工程技术的应用已经广泛应用到了防护林建设的每一个环节，从规划设计到实施管理，再到后续的维护和运营。合理运用林业工程技术，对防护林的效益提升起着至关重要的作用。通过科学合理的林业工程技术，在防护林的建设阶段，选择适合当地生长的优良乡土树种，可以提高林木的成活率和生长质量，从而为防护林带来更高的经济价值。林业工程技术的应用也对防护林的生态效益有着积极的影响。混交林营造技术、生物多样性保护技术等，可以提高防护林的生态功能，同时也能提升生态系统的稳定性和抗逆性。
最后，林业工程技术的应用对防护林的社会效益也有重要的推动作用。科学的林业工程技术可以促进乡村经济的发展，增加农民的就业机会，促进生态产品的价值实现，提高生态文明水平。今后，应更加深入研究和推广林业工程创新技术，使其在防护林建设中发挥更大的作用，特别是在“三北”工程三大标志性战役中得到广泛的应用，为筑牢我国生态安全屏障作出更大贡献。
