夏志光

(遼寧省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院，遼寧 沈陽(yáng) 110122)

錦雞兒不同配置模式造林對(duì)小氣候的影響

夏志光

(遼寧省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院，遼寧 沈陽(yáng) 110122)

對(duì)不同配置模式的錦雞兒灌木林進(jìn)行了小氣候測(cè)定分析，結(jié)果表明：錦雞兒均勻式配置模式降低風(fēng)速效果劣于行帶式配置模式，隨機(jī)式配置模式降低風(fēng)速效果最差；不同配置模式對(duì)空氣濕度的影響差異不大；3種不同配置模式錦雞兒不同月份地溫變化較大，同一土壤深度平均地溫結(jié)果為：均勻式<行帶式<隨機(jī)式<對(duì)照地。

配置模式；錦雞兒；小氣候

流動(dòng)沙地小氣候惡劣，不適于生物生長(zhǎng)生活。灌木固沙林能明顯改善地面粗糙度、地表風(fēng)速、地溫及相對(duì)濕度等小氣候因子，使其形成有利于植物生長(zhǎng)的小氣候，增加地表植被覆蓋度，有效控制風(fēng)沙流。錦雞兒生長(zhǎng)于荒漠、半荒漠和草原地區(qū),具有根瘤,能提高土壤肥力,可作為水土保持和固沙造林樹(shù)種。已有人對(duì)該屬的個(gè)別種進(jìn)行了大量的固沙和生理生態(tài)學(xué)特性的研究[1-5]。本文以錦雞兒為研究對(duì)象，研究其對(duì)小氣候的影響，從而為當(dāng)?shù)厮帘３趾凸躺吃炝謽?shù)種選擇提供參考。

1 材料與方法

選取赤峰巴林右旗錦雞兒作為研究對(duì)象，并以附近流動(dòng)沙地作為對(duì)照。

綜合當(dāng)?shù)氐目陀^(guān)條件，選擇了防護(hù)能力處于中等水平的錦雞兒作為研究對(duì)象，研究其同年種植的均勻型、行帶型、隨機(jī)型三種配置模式對(duì)局域小氣候的影響。試驗(yàn)采用PC-2F型10通道自計(jì)式遙測(cè)風(fēng)速風(fēng)向儀及DEM-6型三杯風(fēng)向風(fēng)速表對(duì)起沙風(fēng)速進(jìn)行觀(guān)測(cè)。濕度測(cè)定采用Vantage Pro自動(dòng)氣象站進(jìn)行觀(guān)測(cè)，每10 min計(jì)數(shù)一次。地溫的測(cè)定用曲管地溫計(jì)，插入地下5 cm、10 cm、 20 cm深度測(cè)定地中溫度。用酒精溫度計(jì)測(cè)定地面溫度，每小時(shí)記錄一次數(shù)值。用最高、最低溫度計(jì)測(cè)定最高最低溫度。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同配置錦雞兒固沙林林內(nèi)風(fēng)速與對(duì)照風(fēng)速差異分析

錦雞兒固沙林內(nèi)的風(fēng)速測(cè)試數(shù)據(jù)顯示,隨機(jī)分布的錦雞兒固沙林內(nèi)的風(fēng)速出現(xiàn)了大于曠野對(duì)照風(fēng)速的現(xiàn)象 ,因此 ,把林內(nèi)風(fēng)速與對(duì)照的百分比分成大于100%、100%～50%和小于50% 3個(gè)區(qū)間 ,統(tǒng)計(jì)不同風(fēng)速區(qū)段在林內(nèi)各觀(guān)測(cè)點(diǎn)風(fēng)速與對(duì)照風(fēng)速的百分比分布在不同區(qū)間的概率，結(jié)果如表1。

表1 不同配置錦雞兒固沙林林內(nèi)風(fēng)速與對(duì)照風(fēng)速差異概率

結(jié)果表明：在同樣的低覆蓋度時(shí)，行帶式配置的錦雞兒固沙林內(nèi)的平均風(fēng)速多數(shù)時(shí)候比曠野對(duì)照風(fēng)速低，有較少觀(guān)測(cè)結(jié)果超過(guò)曠野對(duì)照風(fēng)速，因此，在50 cm和20 cm兩個(gè)高度進(jìn)入大于100%、50%～100%和小于50% 3個(gè)區(qū)間的平均概率分別為10%、60%和30%；均勻式配置的錦雞兒固沙林內(nèi)的平均風(fēng)速只有極少觀(guān)測(cè)結(jié)果超過(guò)曠野對(duì)照風(fēng)速，但也并沒(méi)有能夠使風(fēng)速降低50%以上，即在50 cm和20 cm兩個(gè)高度，進(jìn)入大于100%、100%～50%和小于50%3個(gè)區(qū)間的平均概率分別為2.5%、97.5%和0%，可見(jiàn)均勻式灌木林降低風(fēng)速的效果較行帶式??；而隨機(jī)分布的錦雞兒固沙林進(jìn)入大于 100%、100%～50%和小于50% 3個(gè)區(qū)間的平均概率分別為47.5%、42.5 %和10%,這說(shuō)明有約47.5%的觀(guān)測(cè)結(jié)果超過(guò)曠野對(duì)照風(fēng)速 ,而能夠降低50%以上風(fēng)速的概率比行帶式配置低約20%,反映出隨機(jī)分布的林分總體降低風(fēng)速的效果顯著下降。

2.2 不同配置錦雞兒固沙林對(duì)空氣濕度的影響

不同配置錦雞兒固沙林對(duì)空氣濕度的影響主要體現(xiàn)在時(shí)間差異上，其結(jié)構(gòu)的差異較小，根據(jù)各月測(cè)量數(shù)據(jù)取其平均值，所得結(jié)果如圖1。

由圖1可以看出，該地區(qū)錦雞兒的各種配置模式中，行帶式配置灌木林內(nèi)各月平均濕度均最高，三種模式中隨機(jī)式配置林內(nèi)濕度最低，但三種模式差異并不顯著，其中隨機(jī)式配置林內(nèi)空氣相對(duì)濕度與對(duì)照地相似。這主要是因?yàn)樾袔脚渲脤?duì)風(fēng)速的影響較大，行帶式配置的林內(nèi)空氣流通較小，水蒸氣較難散失。各種配置模式及對(duì)照地中空氣濕度均表現(xiàn)出隨時(shí)間變化的相關(guān)性波動(dòng)，其中最高相對(duì)濕度均出現(xiàn)在八月份，最低相對(duì)濕度均出現(xiàn)在五月份，這主要是因?yàn)榻涤觐l率較高，降水量較大，且風(fēng)速較低，林內(nèi)空氣流通較差，水蒸氣在林內(nèi)停留導(dǎo)致。

2.3 不同配置錦雞兒固沙林對(duì)地溫的影響

地溫的高低直接影響地表植物的生長(zhǎng)及土壤水分的蒸發(fā)，影響灌木林內(nèi)的植被生長(zhǎng)速度及蓋度， 進(jìn)而間接影響著灌木林在生長(zhǎng)過(guò)程中對(duì)土壤的改良及灌木林的防風(fēng)效果。通過(guò)對(duì)不同配置錦雞兒林及對(duì)照地地溫的觀(guān)測(cè)，取其各月平均值，得到表2。

從表2可以看出，不同月份地溫變化較大，以5月、9月最低，平均在20～23 ℃；7月最高，平均達(dá)到29 ℃。其主要原因是5月、9月氣溫較低，地溫也較低。隨著氣溫上升，在6—8月地溫大幅度升高，其中7、8月氣溫最高，但從8月開(kāi)始大量降水直接導(dǎo)致氣溫及地溫的下降。

對(duì)于不同深度的地溫，三種不同配置模式及對(duì)照地在各月均表現(xiàn)出隨深度的增加而降低的統(tǒng)一趨勢(shì)，這主要是因?yàn)樯疃仍酱?，通過(guò)熱傳導(dǎo)得到的太陽(yáng)輻射的能力就越少，溫度相應(yīng)也越低。相同配置在同一時(shí)間，隨深度的增加，由上到下相鄰兩個(gè)深度地溫差變化逐漸減小，例如均勻式配置灌木林在6月份地表到地下5 cm溫差為7.9 ℃，5～10 cm深度溫差為2.6 ℃，10～15 cm深度溫差為2.3 ℃，15～20 cm深度溫差為0.5 ℃。

表2 不同配置錦雞兒固沙林內(nèi)地溫動(dòng)態(tài)觀(guān)測(cè)及統(tǒng)計(jì)表

所有配置模式在同一土壤深度其平均地溫均低于對(duì)照地，這主要是由于對(duì)照地地表裸露，沙礫的比熱容較小，所以在陽(yáng)光直射下易于升溫。在同一土壤深度各種配置模式平均地溫溫差較小，但總體上表現(xiàn)出均勻式<行帶式<隨機(jī)式<對(duì)照地，造成這種現(xiàn)象的主要因素可能是均勻式灌木林在樣地內(nèi)能形成較大面積的陰影，使較大面積的地面避免了陽(yáng)光直射，而隨機(jī)式和行帶式由于其植株在樣地內(nèi)分布的不均勻性，造成了部分陰影重疊，太陽(yáng)直射面積較均勻式大，所以其在地表及地下相同深度地溫較均勻式高。

3 結(jié)論

錦雞兒固沙林均勻式配置模式降低風(fēng)速效果較行帶式小，隨機(jī)式降低風(fēng)速效果最差。

對(duì)大氣濕度的影響，錦雞兒不同配置模式差異不大。

錦雞兒三種不同配置模式不同月份地溫變化較大，5月、9月最低，7月最高。三種模式及對(duì)照地地溫均隨土層深度的增加而下降。三種模式與對(duì)照地地溫對(duì)比結(jié)果為：均勻式<行帶式<隨機(jī)式<對(duì)照地。

[1] 王孟本,李洪建,柴寶峰.晉西北3個(gè)樹(shù)種抗旱性指數(shù)的研究[J].植物研究,1996,16(2):195-200

[2] 張利平,王新平,劉立超.沙坡頭主要建群植物油蒿和檸條的氣體交換特征[J].生態(tài)學(xué)報(bào),1998,18(2):133-137

[3] 肖春旺,張新時(shí),趙景柱,等.鄂爾多斯高原3種優(yōu)勢(shì)灌木幼苗對(duì)氣候變暖的響應(yīng)[J].植物學(xué)報(bào),2001,43(7):736-741

[4] 周永剛,王洪新,胡志昂.毛烏素沙地中間錦雞兒群體繁育系統(tǒng)的變化[J].植物學(xué)報(bào),2001,43(12):1307-1309

[5] 周海燕.科爾沁沙地主要植物種的生理生態(tài)學(xué)特性[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2000,11(4):587-590

Effects of Different Arrangement Patterns ofCaraganamicrophyllaon Microclimate

Xia Zhiguang

(Liaoning Forestry Investigation and Planning Institute, Shenyang 110122, China)

The microclimate ofCaraganamicrophyllawith different arrangement modes was studied. Result shows that the effect of wind-speed-depression byCaraganamicrophyllaadopted by arrangement modes with uniform type is inferior to that of the arrangement modes in belts.The effects of random arrangement modes is the lowest. There is no significant difference in the air humidity between the different configuration modes.The ground temperature change greatly in different months under three kinds of arrangement modes;result between average temperature and CK under the same soil depth is : uniform type

arrangement modes;Caraganamicrophylla;microclimate

1005-5215(2016)12-0020-03

2016-08-30

夏志光(1982-),男，碩士，工程師，從事林業(yè)研究,Email：xiazhiguang_8212@163.com

S793.3

A

10.13601/j.issn.1005-5215.2016.12.006