辽宁生态工程职业学院实验林场环境效益研究

程晓琳

(辽宁生态工程职业学院，辽宁 沈阳 110101)

1 研究地概况

辽宁生态工程职业学院实验林场，位于抚顺市清原满族自治县西南部，系长白系龙岗山北坡，大陆性气候特征明显，年平均气温6～9 ℃，年极端最低气温-37 ℃，全年日照时数2436.9 h，无霜期125～136 d，年平均降水量800 mm。土壤以棕色森林土、暗棕色森林土为主，植被主要以落叶松、红松、樟子松等人工林为主，灌木主要有胡枝子，藤本植被主要有东北猕猴桃和北五味子等。

2 研究方法

选择晴朗无云的晴天，从6：00～18：00对所选样地的气候因子进行连续对比观测。具体观测以下内容：(1)遮荫效益：用TES-1332型照度计测距地面20 cm、150 cm处的不同植物群落的光照强度，每层测25个点取平均值。(2)降温效益：空气温度用AR827型温湿度表观测近地表、距地表150 cm处空气温度。(3)增湿效益：用AR827型温湿度表观测距地表处空气湿度。

3 森林环境效益观测结果与分析

3.1 遮荫效益

照射在植物群落上的太阳辐射可分为3部分：一部分被植物群落反射；一部分被植物群落吸收；剩余部分则穿透植物群落而到达地表[1]。太阳辐射被吸收、反射的多少主要决定于群落结构，因此群落的遮荫效益跟群落的结构密切相关。

从图1、图2可以看出，从6：00～18：00和空旷地相比，不同结构的森林群落均能降低光照强度。其中红松林减弱的最明显，距地表20 cm处可降低199.9～9064.4 Lux，距地表150 cm处可降低600.4～9185.8 Lux；灌丛降低的光照强度的能力最弱，距地表20 cm处可降低40.5～190.9Lux，距地表150 cm处可降低162.0～2139.5Lux。

图1 不同样地距地面20 cm处的光照

图2 不同样地距地面150 cm处光照强度日变化

从光照强度的日变化看，样地红松林、落叶松林、樟子松林、天然次生林日变化不大，而样地灌丛林、空旷地日变化较大，由于红松林覆盖率较高，地被植物较丰富；灌丛降低的光照强度的能力最弱，无高大的遮挡物，阳光直射。从光照强度的高度变化看，说明样地内光照强度随着高度的降低而降低。

3.2 降温效益

由于植物遮荫作用和蒸腾作用消耗大量热[2]，因此夏季植物群落能降低温度。从图3可以看出：从早晨 6：00到晚上6：00和空旷地相比，不同结构的森林群落均能降温。其中红松林降温效益最好，近地表处可降低1.0～14 ℃，距地表150 cm处可降低1.7～22.3 ℃；灌丛降温的能力最弱，近地表处可降低2～7.7 ℃，距地表150 cm处可降低0.5～5.6 ℃；无论是地表温度还是距地面150 cm处温度，空旷地的日变化最剧烈。空旷地由于太阳直射，导致地表温差大，红松群落由于有高大的遮挡物，林内植被较丰富，郁闭度较高，具有明显的降温作用，并且林内温差小。其它群落林内环境较相似[3]。

图3 不同样地地表温度日变化折线图(单位：℃)

3.3 增湿效益

从图4可以看出，从6：00～18：00和空旷地相比，不同结构的绿地均能增加湿度。其中红松林增加的最明显，近地表处可增加3.3%～30%；灌丛增加湿度的能力最弱[4]，近地表处可增加0.2%～15.6%，由于红松的林内环境较丰富，覆盖率和郁闭度均很高，有较高的增湿效益，灌丛的增加效果不明显，日变化也最不明显。

图4 不同样地地表湿度日变化折线图

4 结论与建议

辽东山区主要森林群落主要有红松林，落叶松林，樟子松林，天然次生林和灌丛。森林环境效益与群落结构密切相关，结构越复杂，生态效益越明显。观测结果表明：红松林生态效益最好，红松林的林内环境较好，可降低光照强度9064.4～9185.8 Lux，降低温度14～22.3 ℃，增加湿度15.6%～30%。对降低光照强度、地表温度和空气温度都有一定的作用，而且在增加空气湿度、保持土壤温度上也优于其它的森林群落，灌丛群落生态效益最差。