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窿缘桉与大叶相思混交林小气候特点



全 文 :厂 东 林 业 科 技
1 9 9 5年第 1 1卷第 1期
窿缘按与大叶相思混交林小气候特点 `
杨曾奖 郑海水 翁启杰 黄世能
(中国林科院热林所 广州 5 12 0 0 5 )
摘要 对晾海县滨海平原 台地窿缘按与大叶相思混交林 、 窿缘按和大叶相思纯林 以及裸
地进行 了小气候观浏 ,结果表明 ,混交林 日均气温 、 地表温度 、 光照 强度和风速以及它们的 日变
幅均较小 , 相 对湿度 则较 大 ; 比大 叶相 思 纯林 各项指标磋 异不 显著 ; 比窿缘按纯林 气温低
0
.
5 ℃ ,地表温低 2 . 1℃ ,相对湿度提 高 2 . 4% , 光照和风速按树纯林是混交林的 6 . 4 倍和 2 . 6
倍 ; 与裸地比较各项指标差异极 显著 。 可见混交林能有效地改善林内小 气候条件 ,利于林木生
长和发育 。
关键词 窿缘按 大叶相 思 混交林 小 气候特 .点
按树和相思均是优良速生高产的薪炭及
用材树种 。 按树 由于引种历史长 ,其干形好 , ’
材质与木材销路较好 , 已成为华南地 区大面
积经营和发展的主要造林树种 , 并以纯林占
绝对优势 。纯林虽有其便于经营管理的好处 ,
但也有易于感染病虫害并导致环境恶化的缺
点 。 相思引种历史较短 , 虽有固氮改土等优
点 ,则 因干形不 良发展受阻 ,经营面积有 限 。
两树种混交种植将可取长补短利于生态环境
的改善 ,提高地力和森林的防护效能 。
为探讨 优 良薪材树种窿缘按 (及 “殉洲us
。柳at ) 和大叶相思 ( A~ au 而
召好少二 )混 交
林及其纯林小气候特点 ,对 8 年生混交林 、 纯
林和裸地进行观测比较 ,现把初步结果报道
如下 。
1 观测内容和方法
试验点设在海南省琼海县上涌乡林场的
滨海台地上 ( 1 1 1 0 2 3 ` E , 1 9 0 1 4` N ) ,属热带季
风气候 , 年降水 量 为 2 0 80 ~
, 平 均 气 温
24 ℃ ,在 1 9 8 4 年营造的不同树种不同比例混
交林中 ,选取其中生长好 、林相整齐的窿缘按
与大 叶相思 (行间混交 )混交林 ,两树种纯林
及裸地进行观测 。 造林株行距为 1 . 0 m X 1 . 5
m
, 观测时 间为 19 9 2 年 9 月下旬 , 林龄为 8
年 。 林分生长状况见表 1 。
表 1 不同林分生长状况
混交林观测项目 窿缘按 大叶相思 平均
窿缘按
纯 林
大叶相思
纯 林
胸径 ( e m )
树高 ( m )
枝下高 (m )
郁闭度
1 4
.
6 1 3
.
2 1 3
.
9 1 2
.
7 1 2
.
6
0
.
9 5 0
.
8 2 0
.
9 2
. 本文系国家攻关项目“ 薪炭林选种引种及栽培经营技术 ”研究内容之一
1 4 一
观测点分别设在不同林分中间林木生长
均匀的地段 ,按常规方法设点安放仪器 l[] ,观
测 内容包括气温 、 湿度 、地表及地下温度 、光
照强度和风速等 。 用曲管地温表测 5 , 1 0 , 1 5 ,
20
c m 土层土壤温度 ,用 D H M Z型通风干湿
表测 1 50 。 m 高度的气温和湿度 , 用 s下 I 型
照度计测光照强度 。 选择海南典型的雨季 (9
月 )进行观测 ,于晴朗的 9 月 2 ~ 24 日连续
观测 3 天 ,从 6~ 20 时每隔 Z h 观测 1 次 ,其
中 12 ~ 16 时每小时测 1次 。
2 观测结果与讨论
2
.
1 气温差异
对窿缘按与大叶相思混交林 , 窿缘按和
大叶相思纯林及裸地气温观测结果 (表 2) 表
明 ,各林分林内 1 . s m 高度气温 日均温分别
为 2 7 . 1 , 2 7 . 6 , 2 7 . 3 , 2 8 . 3 ,C ; 8时前 , 1 6 时后
各林分间温 度差异不大 , 在 0 . 1一 0 . 7℃ 之
间 , 8 时以后随着温度的升高差值渐大 , 13 时
气温达到最大值时 ,各林分温差同时达到最
大 值 , 此 时 混 交林 30 . 3℃ , 窿 缘 按 纯 林
31
.
4℃ ,大 叶相思纯林 30 . 7℃ ,裸地 32 . 9℃ ,
以混交林气温为最低 , 比窿缘按 、大叶相思纯
林分别低 1 . 1℃和 0 . 4℃ ,而后随着温度的下
降差值变小 . 各林分气温 日变幅混交林为最
小 ,相思纯林次之 , 裸地为最大 。
表 2 不同林分气温 日变化比较 (单位 : ℃ )
观测时间 (时 )
6 8 1 0 1 2 2 3 x 4 1 5 1 6 2 8 2 0 平均 日均温
测分观林
混交林 2 4 . 1 2 5 . 1 2 7 . 9 2 9 . 5 3 0 . 3 30 . 2 2 9 . 8 2 9 . 1 2 7 . 9 2 6 . 2 2 8 . 0 2 7 . 1
按 林 2 4 . 1 2 5 . 4 2 8 . 7 3 0 . 7 3 1 . 4 3J . 1 3 0 . 5 2 9 . 5 2 7 . 7 2 6 . 2 2 8 . 5 2 7 . 6
相思林 2 4 . 0 2 5 . 2 2 8 . 4 2 9 . 9 30 . 7 3 0 . 6 2 9 . 6 2 8 . 9 2 7 . 5 2 6 . 1 2 8 . 1 2 7 · 3
裸 地 2 4 . 1 2 5 . 7 2 9 . 4 3 1 . 6 3 2 . 9 3 2 . 3 3 1 . 7 30 . 5 2 8 . 2 2 6 . 1 2 9 . 3 2 8 . 3
2
.
2 地表温度差异
混交林与窿缘按纯林 、大叶相思纯林及
裸地 比较 ,地面平均温度分别为 28 . 6 , 30 . 7 ,
28
.
8
,
37
.
9℃ ,混交林比按树 、 相思纯林分别
低 2 . 1℃和 0 . 2℃ , 而裸地比有林地高 4 . 9 ~
7
.
0℃ 。 由图 1看出 ,各林分地表温差 由早上 8
时开始逐渐增大 , 13 时达到最高峰 ,而后渐
降 , 8 时前和 20 时以后差值极小 。 温度日变
幅裸地为最大 , 变幅差达 20 . 9℃ , 其次是按
树纯林 , 变幅差为 10 . 1℃ , 混交林为 5 . 2℃ ,
相思纯林与混交林相接近 。
地 面 各林分 日平 均 最 高温 度 分 别 为
3 0
.
8
,
3 5
.
3
,
3 1
.
9
, 灯 . 3 ,C , 最低温为 2 5 . 0 ,
2 5
.
2
,
2 5
.
1
,
2 5
.
6℃ ,地面温度和地面最高温
度都以混交林为最低 ,相思纯林次之 ,裸地最
高 ; 地面最低温度差异不大 , 混交林可略高于
纯林和裸地 。
4吃】
…{洛多犷之牛落
10 】 1 1 2 13 14 15 1 6 1 7 16 19 2 0
.
图 1 9月份不同林分地 面温度变化曲线
— 混交林 — 按树林 — 相思林 一 裸 地
不同林分气温和地表温度调查结果 , 大
叶相思与窿缘按混交可有效地降低地面温度
和林内气温 , 并使林内温度保持在一定范围
从而利于林木生长 . 有研究表明 “ 温暖气候的
树木和阳性草本植物最高的光合生产能力均
在 20 ℃和 30 ℃之间 ” .2[ ’〕 ,超过最适范围植物
生理活动将减弱 , 混交林能较好地保持林内
一 15 一
温度在此范围内 ,无疑是一种对林木生长发
育非常有利的因素 。
2
.
3 土温的变化
不同林分各土 层温度变化观测结果 (表
3 )
, 混交林 、 按树 纯林 、相 思纯林及 裸地 , 地
下 5 , 10 , 15 , 20 c m 各层 日平均 温度分别为
2 7
.
1
,
2 6
.
8
,
2 7
.
1
,
2 6
.
8℃ ; 2 9 . 0 , 2 8 . 7 , 2 8 . 6 ,
2 8
.
4℃ , 2 7 . 3 , 2 7 . 1 , 2 7 . 0 , 2 6 . 8 ,C 和 3 3 . 8 ,
3 3
.
1
,
3 2
.
3
,
3 2
. 峨,C 。 各林分平均地温为 2 7 . 0 ,
28
.
7
,
27
.
1
,
32
.
9 ℃ , 以混交林最低 , 相思纯林
次之 ,裸地为最高 。 混交林较低的土壤温度对
土壤微生物的活动 、 气体交换 、 水分蒸发 、 有
机质分解及养分的转化 ,都有一定的制约作
用 。
土温 日变化 , 5 , 1 0 , 1 5 , 2 0 e m 不 同层 次
温度变幅差 , 混 交林依次为 1 . 7 , 1 . 1 , 0 . 8 ,
0
.
7℃ , 按 树 纯 林 分 别 为 5 . 9 , 3 . 4 , 2 . 2 ,
2
.
1℃ ,相思纯林为 2 . 2 , 1 . 6 , 一 2 , 0 . 8 ℃ ,裸
地分别为 14 . 8 , 12 . 0 , 8 . 3 , 5 . 2℃ 。 以混交林
各层温差为最小 , 总平均为 1 . 1℃ , 相思纯林
次之 , 平均为 1 . 5℃ ,按树纯林平均 为 3 . 4℃ ,
裸地为最大 , 平均为 1 0 . 1℃ ,按树纯林土壤
温差变幅是混交林的 3倍 。 各林分均以近地
面层土温变幅大 , 下层变幅小 , 图 2 可明显地
看出随着土层的加深各层土壤温度的变幅越
小 。 不同林分土壤温度升降反应速度也存在
差别 , 以裸地为最快 ,按树纯林次之 , 混交林
最为缓慢 。
表 3 不同林分各土层土壤温度变化比较 (单位 : 亡 )
大叶相思纯林 裸 地ù一。一5 e m 1 0 e犷。 1 5 e m 2 0 a ll 5 e m 1 0 e m 1 5 c m 2 0 e m 5 e m 1 0 e m 15 e m 2 0 cm 5 cm 1 0 . e m 1 5 cm 2 0 cm时间6 2 6 . 3 2 6 . 3 2 6 . 7 2 6 . 6 2 5 . 9 2 7 . 2 2 7 . 5 夕7 . R 夕6 . 2 夕 6 . 义 夕6 . 3 2 6 . 4 2 6 . 8 2 7 . 4 2 8 . 3 2 9 . 5:丹rQ甘,白9ó2 2 6 . 28 2 6 , 5 3 2 6 . 4 2 7 . 23 1 . 3 6 2 8 . 38 2 9 . 2 2 9 . 52 9 . 5.26.几卜ù丹Q一,妇.262 6 . 3 2 6 . 22 6 . 6 2 6 . 3 2 6 . 72 6 . 7 2 6 . 52 6 . 5 2 6 . 42 8 . 0 2 6 . 92 7 . 5 2 7 . 42 7 5 2 7 . 42 7 5 `,月了:咦`一卜ù凡Jnj2 7 . 22 7 . 5 5 2 6 . 87 2 6 . 9 2 6 . 62 6 . 7 3 0 33 1 . 6 7 2 8 3 2 6 . 86 2 8 . 5 2 7 . 92 8 . 3 2 7 . 72 8 . 1 5 3 6 . 3
2 7
.
6
2 7
.
8
0 2 7 8 3 1 9 3 0
.
3 2 9
.
1
2 9
.
5
2 8
.
7
2 9
.
1
2 8 2
2 8
.
2
2 7
.
8
2 7
.
8
2 7
.
2
2 7
.
4
2 6
.
8
2 6
.
9
3 9
.
8
4 1
.
3
3 1
.
8
3 3
.
6
3 0 4
3 2
.
5:
7
.,`,白q`
:
RùO甘,叼,`
:
ù一勺亡口卜,ó
2 6
.
9
3 7
.
9
3 9
.
2
34
.
8 3 3
.
7
9 3 1 3 4
.
3:
一b八O,自,ó
:
一了叮矛,ù
咬`Jó六j勺口
:
,.ù了,ù曰
.27
2 8 8
2 7
.
9
2 7 2
2 7
.
3
3 2 7
.
5
2 7
.
0
2 7
.
2
3 1
.
1
2 9
.
9
3 0
.
4
3 0
.
4
30
.
0
2 9
.
6
2 9
.
6
2 9
.
3
2 9
.
5
2 8 1
2 7
.
8
2 7
.
8
2 7
.
6
4 2
.
2
4 1
.
6
3 6
.
1
3 6
.
6
2 7
.
5 2 3 7
3 9
.
3
3 7
.
1 3 6
.
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,
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810324568
2 0 27
.
6 2 7
.
2 2 7
.
5 2 7
.
2 2 8
.
7 2 9
.
3 2 9
.
3 2 9
.
2 2 7
.
4 2 7
.
3 2 7
.
3 2 7
.
2 3 3
.
0 3 3
.
8 3 3
.
8 3 4
.
0
一一 ~ ~~ 、 、
图 2。 混交林各层土做变化曲线 图 Zb 按树纯林各层土沮变化兰线
一 s e m 一 10 亡m 一 一 ! s e m s t . u 一 1 0 e l l l 2 0 e l , 1
1 6
纯林土壤温度变幅大 , 对根系的生长是
一个不利的因素 , 因为根的生长最适宜 的土
壤温度一般在 20 ~ 25 ℃之间 , 增加 5 ~ 10 ℃
对根的生长就会受到抑制 2[] 。
2
.
4 相对湿度的变化
各林分 1 . s m 高度空气相对湿度 日平均
值 (表 4 ) 混交林 、按树纯林 、 相思纯林及裸地
分别为 9 1 . 7% 、 8 9 . 3% 、 9 1 . 7%和 8 R . 3 % , 以
相思纯林 、 混交林相对湿度为最大 ,按树纯林
次之 , 裸地最低 。 林分间湿度差异不大 ,可能
因 9 月处于台风季节 ,雨水较多 ,加之林地近
海 ,使空气湿度 较大掩盖了林分间的差异而
造成的 。
表 4 不同林分 1 . s m 高度空气相对湿度比较 (单位 : % )
林 分 8 时 14 时 2 0 时 平均 林分 8 时 1 4 时 2 0 时
八匕9自QU混 交 林
按树纯林
1 0 0 7 8
9 6 7 6
9 6 9 1
.
9 6 8 9
.
7 相思纯林
3 裸 地
1 0 0 7 9
`
9 6 7 7
平均
9 1
.
7
8 8
.
3
交林变化 ·在 73 % 一 1 0 % 之 间 , 按树 纯林
7 1% ~ 1 0 0%
, 相 思纯林 7 3% ~ 1 0 0% , 裸 地
为 71 % ~ 10 % ,各林分变幅差异不明显 。 曲
线呈 “ U ” 形变化 , 但 以混交林和相思纯林较
为平缓 ( 图 3) 。
图 3 各林分相对湿度日变化曲线
— 混交林 — 按树林 — 相思林 一 裸 地
相对湿度 日变化 , 混交林和相 思纯林 6
~ 8 时仍然保持饱和状态 , 而按树纯林和裸
地 已开始明显下降 ,各林分均在 8 时以后迅
速下降 , 13 时达到最低值 ,而后逐渐回升 。 混
2
.
5 光照强度的变化
光照强度的大小 , 将直接影响土壤温度
及林内温湿度的变化 ,对改善林内小气候环
境有密切的关系 4[J 。 观测结果 (表 5) ,离地面
1
.
s m 高度光照强度 , 混交林平均为 2 6 1 . 8
l x
, 按树纯林为 1 6 9 6 2 . 5 zx ,相思纯林 4 1 4 3 . 8
z x
, 裸地高达 3 0 9 7 5 . 0 l x 。 以混交林为对照 ,
按树纯林是混交林的 6 . 4 倍 , 相思纯林和 裸
地分别是 1 . 6倍和 n . 6 倍 ,各林分间的差异
极为明显 。
表 5 不同林分 1 . s m 高度光照强度及风速比较
光照强度 ( l x ) 风速 (m / s )
8 时
…nàǎ了户勺nUQ口尸匀J1.一b`1混交林按树林相思林
裸 地
8 6 3
.
5
3 5 7 5
.
0
7 3 7
.
5
1 16 0 0
.
0
14 时
4 4 6 0

0
3 0 3 5 0
.
0
7 5 5 0
.
0
5 0 3 5 0
.
0
平均
2 6 6 1
.
8
16 9 6 2
.
5
4 1 4 3
.
8
3 0 9 75
.
0
8时 1 4 时 2 0 时
0
.
1 1
0
.
2 9
0
.
1 5
0
.
9 7
平均
0
.
1 4
林分
0 0
.
1 3
3 0
.
3 3
0
.
17
0

4 8 0
.
3 7
1 16 3
.
7
0
.
1 4
1
.
17
0
.
2 1
1
.
4 9
0
.
1 7
1
,
2 1
光照强度的日变化曲线于图 4 ,各林分 8
时 以后开始 升值 , 13 时达到最大值 , 而后下
降 , 早 6 点和晚 8 点各林分光照强度均为 0 ,
混交林 、 按纯林 、 相思纯林及裸地最大光照强
度分别为 4 5 4 5 , 3 1 5 5 0 , 9 9 5 0 和 5 7 0 0 0 lx ,
林分间差异大 ,说明不 同林冠阻挡太阳辐射
的作用是不一样 的 ,特别是具有双层林冠结
构的混交林 ,其阻挡太阳辐射的效果更佳 。
面 l( . s m ) 风速仍然较大 ,达 0 . 37 m s/ ,为混
交林的 2 . 6 倍 ; 裸地 因无阻 挡物风速高达
1
.
2 1 m / s

窿缘按与大叶相思混交后 二按树稀疏的
林冠层与密集低矮的相思林冠层结合形成了
复层林冠结构 , 能有效地降低风速 ,增强了林
分的抗风能力 ,在滨海地 区营造混交林以减
少台风的为害将有更大的意义 。
(一 oo o xL )
le`es
l.es
.
J
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ó.l.L|
的和30210
9 10 1 1 1 2 】3 14 1 5 1 6 】7 】8 1口 2 0
图4 光照强度变化曲线
— 混交林 — 按树林 一一 相思林 · 裸 地
2
.
6 不同林地风速比较
对 4 种不同林分风速测定结果 (表 5) 表
明 ,混交林由于形成多层次林冠结构 ,有效地
阻挡了风的流动 , 日平均 风速 0 . 1 4 m s/ ;相
思纯林枝叶茂盛 ,对风的阻挡作用较为明显 ,
平均 风速 0 . 17 m s/ ;按树纯林林冠小而 稀
疏 , 枝下高达 s m , 林内通风度大 , 因而近地
3 小结与建议
3门 窿缘校与大叶相思混交能明显地改变
林内小气候条件 ,减少土壤温度的 日变化 ,降
低地温和近地面层空气温度 , 使林内温度保
持在树木生长最适的温度范围 20 一 30 ℃之
间 , 这无疑是一种对树木生长发育非常有利
的因素 。
3
.
2 窿缘按纯林 ,林内光照强度是混交林的
6 倍 , 说明窿缘按与大叶相思混交能更充分
地利用光能 。
3
.
3 混交林能明显地降低风速 , 比按树纯林
风速降低 2 / 3 , 以混交林的形式营造防风林 、
滨海地 区人工林 , 以复合双层林冠减少台风
为害将有更大意义 。
3
.
4 混交林生态是一复杂的有机体系 ,许多
内容尤其是机理方面需要加强研究 ,更好地
为今后大规模营造混交林提供科学依据 。
参考文献
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