黃唯子， 楊靜慧，李建科， 龔無缺， 王彬彬

（1天津農(nóng)學院園藝園林學院，天津　300384， 2天津市綠茵景觀工程有限公司，天津　300201）

鹽堿地不同種類喬木林地生態(tài)因子的變化

黃唯子1， 楊靜慧1，李建科1， 龔無缺1， 王彬彬2

（1天津農(nóng)學院園藝園林學院，天津300384， 2天津市綠茵景觀工程有限公司，天津300201）

為了解鹽堿地不同種類喬木林地的生態(tài)因子變化，本文研究了8種（北欒、國槐、白蠟、饅頭柳、法桐、刺槐、金葉槐、垂柳）林地內(nèi)的溫度、濕度、風速和光照強度等環(huán)境因子變化，并以各林地旁的空曠地為對照。結果顯示：各林地內(nèi)溫度均高于對照（國槐林除外），其中金葉槐林和刺槐林氣溫最高，其行間較空曠地高0.27℃和0.25℃；濕度以白蠟林、法桐林和國槐林增加較多，北欒林次之，刺槐林和垂柳林濕度無變化，饅頭柳林濕度略低于對照，金葉槐林株行間濕度變化最大；各林地的風速變化值均小于或等于對照（白蠟林除外），其中金葉槐林降低最多，株間降低了0.65m/s、行間降低了0.43m/s，其次是法桐、刺槐和饅頭柳林；各林地的光照強度均下降，光照較強的林地為北欒林、垂柳林，光強為全光照的71.83%～85.1%；其次是白蠟、饅頭柳、刺槐，為42.03%～65.57%；再次為金葉槐、國槐和法桐，僅為8.89%～30.88%。此外，不同樹種株間與行間的溫度、濕度、風速和光合強度等變化趨勢基本一致。綜合分析認為金葉槐林、刺槐林和法桐林的生態(tài)效益較高。

生態(tài)因子；不同林地；株間；行間

近年來，耕地鹽漬化越來越嚴重。我國第二次土壤普查數(shù)據(jù)顯示，鹽漬土總面積約3600萬hm2，占全國可利用土地面積的4.88%［1］。天津屬濱海城市，土地鹽漬化較為嚴重［2］。因此，加大鹽堿地開發(fā)利用和進行鹽堿地林地生態(tài)特性研究有重要的意義。目前，關于鹽堿地不同林間生態(tài)因子的研究已有報道。黃良美等研究了綠化與小氣候因子的相關性［3］，發(fā)現(xiàn)株高與降溫、增濕、遮光、擋風成正相關，植株胸徑與降溫增濕成負相關，與遮光成正相關，與擋風無關［3］；冠幅蓋度與降溫、增濕、遮光和擋風成正相關；密度與冠幅蓋度同效應值間的相關性一致。郭從儉、張新勝等在楸樹造林密度及其效應的研究［4］中發(fā)現(xiàn)栽植密度居中的楸樹寬窄行對光照的利用較佳。肖森、汪有科等分析了密植紅棗林土壤水分空間分布狀況，認為棗林地株間土壤水分狀況明顯好于行間。這些研究表明植物的種類、生長狀況等都影響著林地小氣候的變化。為了更進一步地了解鹽堿地上不同種類林木所形成林地間生態(tài)因子的變化，我們選擇了八種林地，比較了林地間的溫度、濕度、光照強度和風速的變化，為了解鹽堿地不同林地的生長狀況、林地生態(tài)效益和樹種選擇提供依據(jù)。

1　材料與方法

1.1材料

試驗地位于天津市靜海綠茵景觀工程公司的苗圃園中的國槐林、北欒林、白蠟林、金葉槐林、法桐林、刺槐林、垂柳林和饅頭柳林等8個林地。各林地植株栽植株行距均為3m×4m。金葉槐為5 a生植株，其余均為10 a生植株。栽植地的土壤為壤土，含鹽量0.21%，pH值8.2。統(tǒng)一常規(guī)管理。各林地均隨機選擇667m2植株分布較均勻的地塊為樣地，每處理重復3次（即每種林地選擇3個樣地）。采用Z字形取樣法在各樣地中選擇4處（植株行間）樣方進行調查，分別測定各樣方的溫度、濕度、風速和光照強度等生態(tài)因子。本試驗于2014年10月8號下午進行測定，當天天氣晴好。在各樣方進行指標測定時，均以該林地旁的空曠地作為對照，同時測定該空曠地指標。溫度、濕度和風速為樣方測定值與對照測定值的差值，光照強度用公式：對照÷曠地×100%計算得出。溫度和濕度用Elitech RC-4HA型溫濕度計測定，風速用HCJYET HT-8392型葉輪風速儀測定，光照強度用嘉定學聯(lián)儀表廠JD-3型便攜式光照度測量儀測定。

2　結果與分析

2.1不同種類林地的溫度變化

圖1　不同種類林地內(nèi)的溫度與空曠地溫度的差值

由圖1可知，不同種類林地的溫度有明顯的差異。除國槐行間無變化外，各林地內(nèi)的溫度均高于空曠地，其中金葉槐林和刺槐林的氣溫最高，其行間較空曠地高0.27℃和0.25℃。另外，不同樹種株間與行間的溫度變化趨勢基本一致。

關于森林或林地可以穩(wěn)定林內(nèi)溫度的報道較多，如蔣翠花等發(fā)現(xiàn)十月初到中旬林外的日較差溫度總體小于林內(nèi)觀測的日較差溫度0.1 ℃［7］，即林內(nèi)溫度更高。戴任知等發(fā)現(xiàn)夏季林內(nèi)溫度低于空曠地，人工桂花林在夏季能有效減緩和降低空氣溫度振幅和波動的功能等，認為其原因與林木擋風以及葉片蒸騰作用加大了濕度從而增加熱容等因素有關［8］。本研究中溫度測定時間為下午，氣溫開始降低，空曠地降溫較快，林地內(nèi)降溫較慢，致使各林地溫度均高于空曠地。與上述蔣翠花等的研究一致。這說明林地有穩(wěn)定溫度、減少溫度變化的作用。

金葉槐植株較矮，栽植密度較高、形成枝條較多。由于枝葉密度較高，故林內(nèi)溫度較高。刺槐植株與國槐株高、株型、葉幕等基本相同，但所調查的刺槐林地內(nèi)植株生長更加旺盛、枝條數(shù)量更多，這可能是其林地溫度較高的原因。所以，不同種類林地的溫度變化與其植株的生長狀況等有較大的關系。

2.2不同種類林地的濕度變化

圖2　不同種類林地內(nèi)的濕度與空曠地濕度的差值

由圖2可知，不同種類林地內(nèi)的濕度與林地旁的空曠地之間有明顯的差異。總體而言，饅頭柳林地的株間和行間以及金葉槐和刺槐的株間濕度差值比曠地略小，其他樹種林地濕度均比曠地高。其中株間濕度差值最大的為法桐1.24，較曠地高7.05%。行間濕度差值中以白蠟為最高，濕度差值為0.93，比曠地高了5.29%。國槐林株間和行間濕度也較高，均高于空曠地。將株間濕度變化曲線與行間濕度變化曲線進行對比，可以發(fā)現(xiàn)除金葉槐外，各樹種植株株行間濕度變化有相同的趨勢。

總體上看，白蠟林、法桐林和國槐林濕度增加較多，北欒林次之，刺槐林和垂柳林濕度無變化，饅頭柳林濕度略低于對照，金葉槐林株行間濕度變化最大。饅頭柳的株間和行間濕度差值均小于曠地，可能是由于饅頭柳枝葉較稀疏，且株型向上，林間遮蔽效果較差，致使林間水分逸散迅速所致。其余種類林地的濕度變化與株高有一定的關系，法桐（8.4m）、國槐（6.7m）植株較高，林地濕度增加較多；北欒（5.8m）、金葉槐（4.1m）、刺槐（5m）、垂柳（5.4m）植株較矮，濕度增加較少。與黃良美等研究的株高與林地濕度呈正相關基本一致。

很多研究認為植物的蒸騰作用會增加林內(nèi)濕度，如李科， 潘新軍等在城市森林建設中的植物選擇中提到木本植物的蒸騰作用可以增加林內(nèi)濕度，其作用為草本植物十幾倍或幾十倍［9］。本研究中除饅頭柳林外，其余7種植物的林地均使其濕度增加，與該研究結果一致。

圖3 不同種類林地內(nèi)的風速與空曠地風速的差值

2.3不同樹種株行間風速差異比較由圖3可知，不同種類林地的風速與曠地相比有明顯的差異，除白蠟外，其余林地的風速變化值均小于或等于曠地風速。金葉槐林地較曠地風速降低最多，株間降低了0.65m/s、行間降低了0.43m/s，其次是法桐、刺槐和饅頭柳林。整體上看，不同樹種行間風速變化與株間的變化有相同趨勢。通過比較發(fā)現(xiàn)不同種類林地的風速變化差異與其植株高度無關，可能與植株的形態(tài)、枝條的密度等有關。許多研究都認為喬木林可以降低風速，如范志平，曾德慧等在單條林帶防護作用區(qū)風速分布特征［10］中得出風速在垂直于林帶方向上，處于不同的垂直線上，各點減弱程度并不一致，而且相差很大。也有資料報道風速與株高無關［3］，與本研究結果一致。

2.4不同樹種株行間相對光照強度差異比較

圖4 不同種類林地內(nèi)的光照強度與空曠地光照強度的比值

由圖4可知，不同種類林地的相對光照強度有明顯的差異。整體上看，不同樹種行間光照變化與株間的變化有相同趨勢。8個樹種的林地光合作用均不同程度下降。光照較強的地塊為北欒、垂柳，為全光照的71.83%～85.1%；其次是白蠟、饅頭柳、刺槐，平均為全光照的42.03%～65.57%；光照強度較低的為金葉槐、國槐和法桐，平均光照僅為全光照的8.89%～30.88%。

法國梧桐植株上葉片面積較大，郁閉度較大；金葉槐植株較矮，枝條也比較密集；國槐雖然植株較高，但是株間枝條較多，形成了一層郁閉度較高的薄葉幕層。因此，均造成林地內(nèi)光照較差、植株光合強度低。

綜合各項指標認為：金葉槐林、刺槐林增溫和降低風速較強，法桐林增濕和降低風速的能力較強。

3　討論

風速與溫度的關系，風速降低，溫度會升高如金葉槐、刺槐，風速較高時，溫度會隨之降低如北欒、國槐、白蠟、垂柳。當光照較強時，植物的光合作用會較強，氣孔開張、蒸騰作用也較強，濕度便會相應升高，如北欒、白蠟。

就同一林地的各項生態(tài)指標分析，金葉槐差異較大。但是，從行間和株間各指標的平均值看，金葉槐表現(xiàn)為風速降低最多、溫度升高也較多，光照強度較低、葉片氣孔關閉、蒸騰作用降低、濕度也較低。

但是，許多樹種林地生態(tài)因子變化并無規(guī)律可循。說明生態(tài)指標間的相互關系十分復雜。

［1］王佳麗，黃賢金，鐘太洋，陳志剛.鹽堿地可持續(xù)利用研究綜述［J］.地理學報，2011，05：673-684.

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［5］魏海霞，周健，等.咸水灌溉對9種綠化樹種生長的影響［J］.中國農(nóng)學通報，2013，28：66-71.

［6］肖森，汪有科，等.黃土丘陵溝壑區(qū)密植棗林株行間土壤水分狀況［J］.干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2012，06：83-87

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S287；S792

B

1002-0659（2015）01-0014-03

2014-12-9

國家農(nóng)業(yè)科技成果轉化資金項目“耐鹽耐旱林、草資源高效培育技術集成及重鹽堿地、旱荒地改良示范”（項目號：2012GB2A100015）；天津市科委重大科技專項“優(yōu)質早熟漿果新品種引種和耐鹽堿育種及設施栽培”（項目號：12ZCDZNC04800）；天津市科委科技特派員項目“耐鹽耐旱彩葉植物品種篩選和耐鹽機理研究”（項目號：14JCTPJC00530）。

主要作者簡介：黃唯子（1990-）， 男，碩士研究生在讀，主要從事果樹生物技術、抗逆生理和分子育種研究。E-mail：315277715@qq.com