浅论白城小黑杨迎风面面积的研究

冯 焕

(吉林波罗湖国家级自然保护区管理局，吉林 长春 130200)

我国东北西部为沙尘灾害较重的区域，每年初春，大风及沙尘对工业、农林、畜牧业都有较大影响。杨树具有速生、抗逆性较强的特点，已成为该区域营建农田防护林的主要树种[1]。研究杨树的迎风面面积是衡量其防护功能的一项重要依据。本文通过对白城小黑杨的迎风面面积估测计算，旨在了解白城小黑杨在哪个胸径条件下能达到最佳防风效果。

1研究对象

农安县杨树林乡因风沙大、干旱的特殊气候，当地多栽种杨树，以达到防风固沙目的。选择杨树林乡林场辖区内的白城小黑杨(Populussimonii×P.nigracv.‘Baicheng’)作为研究对象。

2研究方法

2.1外业调查及数据收集

在研究区域内选择不同胸径的白城小黑杨，对胸径位置进行准确标定，测定胸径，利用测高仪测高，然后再用高清相机进行拍照，获取图像数据。

2.2内业统计分析

对外业数据进行整理，结合数据利用ArcMap软件(可用于数据输入、地理配准、矢量化等功能的应用程序，具有基于地图的所有功能，实现如地图制图、地图编辑、地图分析等功能)对图像数据进行地理配准[2]。在ArcMap软件中添加在野外利用高清摄像机获取的图像数据，结合外业调查的胸径、树高数据对获取的影像进行地理配准。利用ERDAS软件，对地理配准后的影像进行裁剪，得到单独的树冠与树干部分影像，利用易康软件对树冠影像进行图像分类处理，选用多尺度分割法进行分割，分割完成后，结合Excel软件对胸径与迎风面面积之间的关系进行分析。

3结果与分析

白城小黑杨迎风面面积分析结果见表1、图1。

表1 各胸径白城小黑杨迎风面面积约值

图1 白城小黑杨各个胸径迎风面面积

从表1、图1中可以看出，白城小黑杨在自然生长过程中，其胸径与迎风面面积的关系呈S形曲线。胸径为8 cm和16 cm时，迎风面面积有一段大幅度增长；胸径为18～24 cm时，迎风面面积增长的速率较为平稳；胸径大于24 cm时，迎风面面积基本没有太大的波动。

4结论

白城小黑杨在自然生长周期过程中，其胸径与迎风面面积的关系呈S形曲线，即缓慢-快速-缓慢的生长规律。幼苗期、快速生长期、近熟期、成熟期为其自然生长的四个重要时期。在幼苗成长期间，胸径的自然生长速度比较快，所以，迎风面面积也增加比较快速。到了快速生长期，无论是树的主干，还是迎风面面积，生长速度都明显提高。进入近熟期后，各生长要素虽然继续增长，但增长的幅度开始逐渐下降。最后进入成熟期，主干与迎风面面积的生长速度都保持在一个较小的数值范围内，白城小黑杨基本已经停止生长。

随着时间的累加，白城小黑杨的迎风面面积快速增加。在防风林建设上，为快速起到防风效果，以大树移栽最有效。但考虑到移栽成本和成活率等因素，建议以胸径10 cm左右的白城小黑杨最为合适，一是成本较低，二是成活率高，且可在较短的时间内起到防风效果。