锦鸡儿不同配置模式造林对小气候的影响

夏志光

(辽宁省林业调查规划院，辽宁 沈阳 110122)

锦鸡儿不同配置模式造林对小气候的影响

夏志光

(辽宁省林业调查规划院，辽宁 沈阳 110122)

对不同配置模式的锦鸡儿灌木林进行了小气候测定分析，结果表明：锦鸡儿均匀式配置模式降低风速效果劣于行带式配置模式，随机式配置模式降低风速效果最差；不同配置模式对空气湿度的影响差异不大；3种不同配置模式锦鸡儿不同月份地温变化较大，同一土壤深度平均地温结果为：均匀式<行带式<随机式<对照地。

配置模式；锦鸡儿；小气候

流动沙地小气候恶劣，不适于生物生长生活。灌木固沙林能明显改善地面粗糙度、地表风速、地温及相对湿度等小气候因子，使其形成有利于植物生长的小气候，增加地表植被覆盖度，有效控制风沙流。锦鸡儿生长于荒漠、半荒漠和草原地区,具有根瘤,能提高土壤肥力,可作为水土保持和固沙造林树种。已有人对该属的个别种进行了大量的固沙和生理生态学特性的研究[1-5]。本文以锦鸡儿为研究对象，研究其对小气候的影响，从而为当地水土保持和固沙造林树种选择提供参考。

1 材料与方法

选取赤峰巴林右旗锦鸡儿作为研究对象，并以附近流动沙地作为对照。

综合当地的客观条件，选择了防护能力处于中等水平的锦鸡儿作为研究对象，研究其同年种植的均匀型、行带型、随机型三种配置模式对局域小气候的影响。试验采用PC-2F型10通道自计式遥测风速风向仪及DEM-6型三杯风向风速表对起沙风速进行观测。湿度测定采用Vantage Pro自动气象站进行观测，每10 min计数一次。地温的测定用曲管地温计，插入地下5 cm、10 cm、 20 cm深度测定地中温度。用酒精温度计测定地面温度，每小时记录一次数值。用最高、最低温度计测定最高最低温度。

2 结果与分析

2.1 不同配置锦鸡儿固沙林林内风速与对照风速差异分析

锦鸡儿固沙林内的风速测试数据显示,随机分布的锦鸡儿固沙林内的风速出现了大于旷野对照风速的现象 ,因此 ,把林内风速与对照的百分比分成大于100%、100%～50%和小于50% 3个区间 ,统计不同风速区段在林内各观测点风速与对照风速的百分比分布在不同区间的概率，结果如表1。

表1 不同配置锦鸡儿固沙林林内风速与对照风速差异概率

结果表明：在同样的低覆盖度时，行带式配置的锦鸡儿固沙林内的平均风速多数时候比旷野对照风速低，有较少观测结果超过旷野对照风速，因此，在50 cm和20 cm两个高度进入大于100%、50%～100%和小于50% 3个区间的平均概率分别为10%、60%和30%；均匀式配置的锦鸡儿固沙林内的平均风速只有极少观测结果超过旷野对照风速，但也并没有能够使风速降低50%以上，即在50 cm和20 cm两个高度，进入大于100%、100%～50%和小于50%3个区间的平均概率分别为2.5%、97.5%和0%，可见均匀式灌木林降低风速的效果较行带式小；而随机分布的锦鸡儿固沙林进入大于 100%、100%～50%和小于50% 3个区间的平均概率分别为47.5%、42.5 %和10%,这说明有约47.5%的观测结果超过旷野对照风速 ,而能够降低50%以上风速的概率比行带式配置低约20%,反映出随机分布的林分总体降低风速的效果显著下降。

2.2 不同配置锦鸡儿固沙林对空气湿度的影响

不同配置锦鸡儿固沙林对空气湿度的影响主要体现在时间差异上，其结构的差异较小，根据各月测量数据取其平均值，所得结果如图1。

由图1可以看出，该地区锦鸡儿的各种配置模式中，行带式配置灌木林内各月平均湿度均最高，三种模式中随机式配置林内湿度最低，但三种模式差异并不显著，其中随机式配置林内空气相对湿度与对照地相似。这主要是因为行带式配置对风速的影响较大，行带式配置的林内空气流通较小，水蒸气较难散失。各种配置模式及对照地中空气湿度均表现出随时间变化的相关性波动，其中最高相对湿度均出现在八月份，最低相对湿度均出现在五月份，这主要是因为降雨频率较高，降水量较大，且风速较低，林内空气流通较差，水蒸气在林内停留导致。

2.3 不同配置锦鸡儿固沙林对地温的影响

地温的高低直接影响地表植物的生长及土壤水分的蒸发，影响灌木林内的植被生长速度及盖度， 进而间接影响着灌木林在生长过程中对土壤的改良及灌木林的防风效果。通过对不同配置锦鸡儿林及对照地地温的观测，取其各月平均值，得到表2。

从表2可以看出，不同月份地温变化较大，以5月、9月最低，平均在20～23 ℃；7月最高，平均达到29 ℃。其主要原因是5月、9月气温较低，地温也较低。随着气温上升，在6—8月地温大幅度升高，其中7、8月气温最高，但从8月开始大量降水直接导致气温及地温的下降。

对于不同深度的地温，三种不同配置模式及对照地在各月均表现出随深度的增加而降低的统一趋势，这主要是因为深度越大，通过热传导得到的太阳辐射的能力就越少，温度相应也越低。相同配置在同一时间，随深度的增加，由上到下相邻两个深度地温差变化逐渐减小，例如均匀式配置灌木林在6月份地表到地下5 cm温差为7.9 ℃，5～10 cm深度温差为2.6 ℃，10～15 cm深度温差为2.3 ℃，15～20 cm深度温差为0.5 ℃。

表2 不同配置锦鸡儿固沙林内地温动态观测及统计表

所有配置模式在同一土壤深度其平均地温均低于对照地，这主要是由于对照地地表裸露，沙砾的比热容较小，所以在阳光直射下易于升温。在同一土壤深度各种配置模式平均地温温差较小，但总体上表现出均匀式<行带式<随机式<对照地，造成这种现象的主要因素可能是均匀式灌木林在样地内能形成较大面积的阴影，使较大面积的地面避免了阳光直射，而随机式和行带式由于其植株在样地内分布的不均匀性，造成了部分阴影重叠，太阳直射面积较均匀式大，所以其在地表及地下相同深度地温较均匀式高。

3 结论

锦鸡儿固沙林均匀式配置模式降低风速效果较行带式小，随机式降低风速效果最差。

对大气湿度的影响，锦鸡儿不同配置模式差异不大。

锦鸡儿三种不同配置模式不同月份地温变化较大，5月、9月最低，7月最高。三种模式及对照地地温均随土层深度的增加而下降。三种模式与对照地地温对比结果为：均匀式<行带式<随机式<对照地。

[1] 王孟本,李洪建,柴宝峰.晋西北3个树种抗旱性指数的研究[J].植物研究,1996,16(2):195-200

[2] 张利平,王新平,刘立超.沙坡头主要建群植物油蒿和柠条的气体交换特征[J].生态学报,1998,18(2):133-137

[3] 肖春旺,张新时,赵景柱,等.鄂尔多斯高原3种优势灌木幼苗对气候变暖的响应[J].植物学报,2001,43(7):736-741

[4] 周永刚,王洪新,胡志昂.毛乌素沙地中间锦鸡儿群体繁育系统的变化[J].植物学报,2001,43(12):1307-1309

[5] 周海燕.科尔沁沙地主要植物种的生理生态学特性[J].应用生态学报,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，硕士，工程师，从事林业研究,Email：xiazhiguang_8212@163.com

S793.3

A

10.13601/j.issn.1005-5215.2016.12.006