盐碱地不同种类乔木林地生态因子的变化

黄唯子， 杨静慧，李建科， 龚无缺， 王彬彬

（1天津农学院园艺园林学院，天津　300384， 2天津市绿茵景观工程有限公司，天津　300201）

盐碱地不同种类乔木林地生态因子的变化

黄唯子1， 杨静慧1，李建科1， 龚无缺1， 王彬彬2

（1天津农学院园艺园林学院，天津300384， 2天津市绿茵景观工程有限公司，天津300201）

为了解盐碱地不同种类乔木林地的生态因子变化，本文研究了8种（北栾、国槐、白蜡、馒头柳、法桐、刺槐、金叶槐、垂柳）林地内的温度、湿度、风速和光照强度等环境因子变化，并以各林地旁的空旷地为对照。结果显示：各林地内温度均高于对照（国槐林除外），其中金叶槐林和刺槐林气温最高，其行间较空旷地高0.27℃和0.25℃；湿度以白蜡林、法桐林和国槐林增加较多，北栾林次之，刺槐林和垂柳林湿度无变化，馒头柳林湿度略低于对照，金叶槐林株行间湿度变化最大；各林地的风速变化值均小于或等于对照（白蜡林除外），其中金叶槐林降低最多，株间降低了0.65m/s、行间降低了0.43m/s，其次是法桐、刺槐和馒头柳林；各林地的光照强度均下降，光照较强的林地为北栾林、垂柳林，光强为全光照的71.83%～85.1%；其次是白蜡、馒头柳、刺槐，为42.03%～65.57%；再次为金叶槐、国槐和法桐，仅为8.89%～30.88%。此外，不同树种株间与行间的温度、湿度、风速和光合强度等变化趋势基本一致。综合分析认为金叶槐林、刺槐林和法桐林的生态效益较高。

生态因子；不同林地；株间；行间

近年来，耕地盐渍化越来越严重。我国第二次土壤普查数据显示，盐渍土总面积约3600万hm2，占全国可利用土地面积的4.88%［1］。天津属滨海城市，土地盐渍化较为严重［2］。因此，加大盐碱地开发利用和进行盐碱地林地生态特性研究有重要的意义。目前，关于盐碱地不同林间生态因子的研究已有报道。黄良美等研究了绿化与小气候因子的相关性［3］，发现株高与降温、增湿、遮光、挡风成正相关，植株胸径与降温增湿成负相关，与遮光成正相关，与挡风无关［3］；冠幅盖度与降温、增湿、遮光和挡风成正相关；密度与冠幅盖度同效应值间的相关性一致。郭从俭、张新胜等在楸树造林密度及其效应的研究［4］中发现栽植密度居中的楸树宽窄行对光照的利用较佳。肖森、汪有科等分析了密植红枣林土壤水分空间分布状况，认为枣林地株间土壤水分状况明显好于行间。这些研究表明植物的种类、生长状况等都影响着林地小气候的变化。为了更进一步地了解盐碱地上不同种类林木所形成林地间生态因子的变化，我们选择了八种林地，比较了林地间的温度、湿度、光照强度和风速的变化，为了解盐碱地不同林地的生长状况、林地生态效益和树种选择提供依据。

1　材料与方法

1.1材料

试验地位于天津市静海绿茵景观工程公司的苗圃园中的国槐林、北栾林、白蜡林、金叶槐林、法桐林、刺槐林、垂柳林和馒头柳林等8个林地。各林地植株栽植株行距均为3m×4m。金叶槐为5 a生植株，其余均为10 a生植株。栽植地的土壤为壤土，含盐量0.21%，pH值8.2。统一常规管理。各林地均随机选择667m2植株分布较均匀的地块为样地，每处理重复3次（即每种林地选择3个样地）。采用Z字形取样法在各样地中选择4处（植株行间）样方进行调查，分别测定各样方的温度、湿度、风速和光照强度等生态因子。本试验于2014年10月8号下午进行测定，当天天气晴好。在各样方进行指标测定时，均以该林地旁的空旷地作为对照，同时测定该空旷地指标。温度、湿度和风速为样方测定值与对照测定值的差值，光照强度用公式：对照÷旷地×100%计算得出。温度和湿度用Elitech RC-4HA型温湿度计测定，风速用HCJYET HT-8392型叶轮风速仪测定，光照强度用嘉定学联仪表厂JD-3型便携式光照度测量仪测定。

2　结果与分析

2.1不同种类林地的温度变化

图1　不同种类林地内的温度与空旷地温度的差值

由图1可知，不同种类林地的温度有明显的差异。除国槐行间无变化外，各林地内的温度均高于空旷地，其中金叶槐林和刺槐林的气温最高，其行间较空旷地高0.27℃和0.25℃。另外，不同树种株间与行间的温度变化趋势基本一致。

关于森林或林地可以稳定林内温度的报道较多，如蒋翠花等发现十月初到中旬林外的日较差温度总体小于林内观测的日较差温度0.1 ℃［7］，即林内温度更高。戴任知等发现夏季林内温度低于空旷地，人工桂花林在夏季能有效减缓和降低空气温度振幅和波动的功能等，认为其原因与林木挡风以及叶片蒸腾作用加大了湿度从而增加热容等因素有关［8］。本研究中温度测定时间为下午，气温开始降低，空旷地降温较快，林地内降温较慢，致使各林地温度均高于空旷地。与上述蒋翠花等的研究一致。这说明林地有稳定温度、减少温度变化的作用。

金叶槐植株较矮，栽植密度较高、形成枝条较多。由于枝叶密度较高，故林内温度较高。刺槐植株与国槐株高、株型、叶幕等基本相同，但所调查的刺槐林地内植株生长更加旺盛、枝条数量更多，这可能是其林地温度较高的原因。所以，不同种类林地的温度变化与其植株的生长状况等有较大的关系。

2.2不同种类林地的湿度变化

图2　不同种类林地内的湿度与空旷地湿度的差值

由图2可知，不同种类林地内的湿度与林地旁的空旷地之间有明显的差异。总体而言，馒头柳林地的株间和行间以及金叶槐和刺槐的株间湿度差值比旷地略小，其他树种林地湿度均比旷地高。其中株间湿度差值最大的为法桐1.24，较旷地高7.05%。行间湿度差值中以白蜡为最高，湿度差值为0.93，比旷地高了5.29%。国槐林株间和行间湿度也较高，均高于空旷地。将株间湿度变化曲线与行间湿度变化曲线进行对比，可以发现除金叶槐外，各树种植株株行间湿度变化有相同的趋势。

总体上看，白蜡林、法桐林和国槐林湿度增加较多，北栾林次之，刺槐林和垂柳林湿度无变化，馒头柳林湿度略低于对照，金叶槐林株行间湿度变化最大。馒头柳的株间和行间湿度差值均小于旷地，可能是由于馒头柳枝叶较稀疏，且株型向上，林间遮蔽效果较差，致使林间水分逸散迅速所致。其余种类林地的湿度变化与株高有一定的关系，法桐（8.4m）、国槐（6.7m）植株较高，林地湿度增加较多；北栾（5.8m）、金叶槐（4.1m）、刺槐（5m）、垂柳（5.4m）植株较矮，湿度增加较少。与黄良美等研究的株高与林地湿度呈正相关基本一致。

很多研究认为植物的蒸腾作用会增加林内湿度，如李科， 潘新军等在城市森林建设中的植物选择中提到木本植物的蒸腾作用可以增加林内湿度，其作用为草本植物十几倍或几十倍［9］。本研究中除馒头柳林外，其余7种植物的林地均使其湿度增加，与该研究结果一致。

图3 不同种类林地内的风速与空旷地风速的差值

2.3不同树种株行间风速差异比较由图3可知，不同种类林地的风速与旷地相比有明显的差异，除白蜡外，其余林地的风速变化值均小于或等于旷地风速。金叶槐林地较旷地风速降低最多，株间降低了0.65m/s、行间降低了0.43m/s，其次是法桐、刺槐和馒头柳林。整体上看，不同树种行间风速变化与株间的变化有相同趋势。通过比较发现不同种类林地的风速变化差异与其植株高度无关，可能与植株的形态、枝条的密度等有关。许多研究都认为乔木林可以降低风速，如范志平，曾德慧等在单条林带防护作用区风速分布特征［10］中得出风速在垂直于林带方向上，处于不同的垂直线上，各点减弱程度并不一致，而且相差很大。也有资料报道风速与株高无关［3］，与本研究结果一致。

2.4不同树种株行间相对光照强度差异比较

图4 不同种类林地内的光照强度与空旷地光照强度的比值

由图4可知，不同种类林地的相对光照强度有明显的差异。整体上看，不同树种行间光照变化与株间的变化有相同趋势。8个树种的林地光合作用均不同程度下降。光照较强的地块为北栾、垂柳，为全光照的71.83%～85.1%；其次是白蜡、馒头柳、刺槐，平均为全光照的42.03%～65.57%；光照强度较低的为金叶槐、国槐和法桐，平均光照仅为全光照的8.89%～30.88%。

法国梧桐植株上叶片面积较大，郁闭度较大；金叶槐植株较矮，枝条也比较密集；国槐虽然植株较高，但是株间枝条较多，形成了一层郁闭度较高的薄叶幕层。因此，均造成林地内光照较差、植株光合强度低。

综合各项指标认为：金叶槐林、刺槐林增温和降低风速较强，法桐林增湿和降低风速的能力较强。

3　讨论

风速与温度的关系，风速降低，温度会升高如金叶槐、刺槐，风速较高时，温度会随之降低如北栾、国槐、白蜡、垂柳。当光照较强时，植物的光合作用会较强，气孔开张、蒸腾作用也较强，湿度便会相应升高，如北栾、白蜡。

就同一林地的各项生态指标分析，金叶槐差异较大。但是，从行间和株间各指标的平均值看，金叶槐表现为风速降低最多、温度升高也较多，光照强度较低、叶片气孔关闭、蒸腾作用降低、湿度也较低。

但是，许多树种林地生态因子变化并无规律可循。说明生态指标间的相互关系十分复杂。

［1］王佳丽，黄贤金，钟太洋，陈志刚.盐碱地可持续利用研究综述［J］.地理学报，2011，05：673-684.

［2］张大光，杨楠.浅谈天津开发区盐碱地绿化施工［J］.黑龙江科技信息，2013，29：208.

［3］黄良美.南宁市绿化与环境质量的相关性研究［D］.广西大学，2003.

［4］郭从俭，张新胜，等.楸树造林密度及其效应的研究［J］.河南林业科技，1994，04：11-15.

［5］魏海霞，周健，等.咸水灌溉对9种绿化树种生长的影响［J］.中国农学通报，2013，28：66-71.

［6］肖森，汪有科，等.黄土丘陵沟壑区密植枣林株行间土壤水分状况［J］.干旱地区农业研究，2012，06：83-87

［7］ 蒋翠花，吴新胜，王文清，傅云燕，王金强. 林间温度变化对双孢蘑菇发菌期和子实体期生长的影响［J］.江苏农业科学，2011，05：345-347.

［8］戴任知.长沙城市绿地人工桂花林小气候特征研究［D］.中南林业科技大学，2013.

［9］李科，潘新军.城市森林建设中的植物选择［J］. 湖南林业科技，2005，01：73-76.

［10］范志平，曾德慧，等. 单条林带防护作用区风速分布特征［J］. 辽宁工程技术大学学报，2006，01：138-141.

S287；S792

B

1002-0659（2015）01-0014-03

2014-12-9

国家农业科技成果转化资金项目“耐盐耐旱林、草资源高效培育技术集成及重盐碱地、旱荒地改良示范”（项目号：2012GB2A100015）；天津市科委重大科技专项“优质早熟浆果新品种引种和耐盐碱育种及设施栽培”（项目号：12ZCDZNC04800）；天津市科委科技特派员项目“耐盐耐旱彩叶植物品种筛选和耐盐机理研究”（项目号：14JCTPJC00530）。

主要作者简介：黄唯子（1990-）， 男，硕士研究生在读，主要从事果树生物技术、抗逆生理和分子育种研究。E-mail：315277715@qq.com