吉林市绿化常用森林林型降温效果的比较研究

【摘 要】对吉林市及周边地区进行调查，应用对比观测法，对可能影响降温的各因素进行测定，采用多元素方差分析方法筛选可比条件，对不同树种构成的森林类型的降温能力进行比较研究。结果表明：不同森型降温效果有一定差异，其中长白落叶松林的降温效果最好；北美短叶松林等降温效果一般；毛果绣线菊灌丛等降温效果较差。

【关键词】森林类型；降温效果；降温率

城市化导致“导致效应”，城市森林具有维持CO2平衡，降低空气温度，增加空气温度等功能已成共识。Mark C.Dwyer与Robert W.Miller等把城市森林中树木的遮荫作用喻为空调系统；已有学者将树木调节城市气候的各种关系编为程序，通过输入相关因子数值计算人的热舒适度指数。树木主要是通过蒸腾作用和遮荫作用降低周围环境温度。目前对此研究主要集中在林地降温能力和树木本身生物学特性对降温能力影响两方面。研究多停留在定性阶段，应用研究很少，定量研究更少。东北地区尚缺乏详细、系统、定量的研究。

一、研究方法

（一）样地及样点选择

样地选择：选取吉林市及周边地区存在的纯林和部分混交林为样地：对照点为邻近硬覆盖的空旷地。主要的观测林型为长白落叶松（Larixolgensis Henry.）林、秋子梨（Pyrusussuriensis Maxim.）林、蒙古栎（QuercusmongolicaFisch.exLedeb）林、长白落叶松×糠椴（Tilismandsburica Rupr.et Maxim）×山杨（PopulusdavidianaDode）等18个纯林和3个混交林。

样点设置：选择晴朗静风的天气，以树高3倍作为样地最小面积，在长势优良处于样地中心位置的树木的正投影底下为观测点，同时选择大于5倍树高之外的空地或裸地作对照点，观测高度均为距离地面1.5m.

（二）观测方法

采用对比观测法在选定观测点采取1h观测一次的方法进行连续观测，观测可能影响温度变化的相关因素：光照、风速、湿度、温度等气象因子。实验所用仪器：NK4000手持风速计、TES-1334A数位式照度计。

（三）数据的处理

应用唐守正等研制的ForStat 2.0软件，以降温指标为因变量、树种和气象因子及观测时间为自变量进行显著性分析，当显著性水平Pr<0.01时，极显著相关；Pr<0.05时，显著相关。当Pr>0.5时，给结果带来的误差多由随机误差造成，预以剔除，再重新计算。

根据分析结果确定可比条件，在此前提下对数据进行结果分析。

（四）降温效果的评价指标

以温差与降温率为度量指标进行评价。

温差：D=B-A

降温率：

C=（B-A）/B×100% 其中：A=观测地林下温度B=对照点温度

C=降温率 D=温差

二、结果与分析

（一）评价指数的选取

以连翘温差与降温率比较，见表1。

由列表看出，降温率更客观、准确，能够更多的排除干扰因素反应降温真实效果。因此本研究应用降温率进行降温效果的评价，降温率越大降温效果越好。

（二）降温率的影响因子分析

以降温率为因变量。选择林型、观测时间等为自变量；其中，2个定性因子为观测时间和林型；4个定量因子为温度、风速、湿度、光照强度等。

将观测整理后的数据进行协方差分析并剔除不良因子得出最后方差分析结果。结果表明：不同树种的纯林对降温率的影响一直表现为显著或极显著，在不同时间段，降温率所受到的各种因子的影响存在差异。其中，以连续的2h为一个时间段时，只有树种对降温率的作用为显著或极显著，在此时间段内不同林型降温效果的比较具有可比性；以3h、4h、5h 为一时间段时，得到同样结果的有8：00～10：00、9：00～11：00、8：00～12：00、9：00～13：00等几个时间段。

（三）按时间段各树种纯林降温率的比较

选择具有可比性的7个时间段，进行不同纯林林型降温率的由大到小比较排序，并分别标以序号1～18；最后，将所有林型序号相加见表3；显然，序号最小者其降温效果最好。

结果表明，长白落叶松林降温效果最好；且在不同时间段内的同一林型或不同时间段内的不同林型其降温效果存在差异。与贾明智等通过树木蒸腾作用吸收热量的研究得出阔叶乔木的降温能力要比针叶乔木的降温能力强不同，说明完全从树木蒸腾热量去进行树木降温比较是不合适的。

（四）混交木与纯林降温效果的比较

本实验对3个混交林进行了调查研究，以各自平均降温率，与纯林进行比较。就降温率而言，混交林相对于部分纯林降温效果较好，但是与长白落叶松、榆等相比降温效果较差，并且，长白落叶松×糠椴×山杨较另外两个阔叶混交林的降温效果要好。说明混交林的降温效果因树种组成不同上下起伏不定。

三、结论

（1）不同树种构成的森林类型降温效果存在显著差异；

（2）随时间的变化对降温有影响的因子也在发生变化，一般来说8：00～12：00、9：00～13：00等时间段，只有不同树种构成的纯林对降温的影响极显著，不同林型降温效果的比较具有可比性；

（3）在可比条件下，长白落叶松林的效果最好，北美短叶松林、榆树等降温效果一般，而毛果绣线菊灌丛、蒙古栎林、连翘灌丛等的降温效果较差；

（4）混交林降温效果因树种组成不同，差异较大。

作者简介：

李维财，1957.8，磐石市驿马林场，工程师，籍贯：吉林省磐石市。