全 文 ：应 用 生 态 学 报 年 月 第 卷 第 期
! , , 一
沿海防护林防海煞危害初探 ‘
王述礼
褚德新
王华胜
孑繁智 关德新 冲国科学院沈阳应用生态研究所耽阳
孙美清 大连市林业局科技中心 , 大连 “
大连市甘井子区林业水利局 , 大连
【摘要】 通过后牧村海岸防护林带附近空气 中主要盐离子飘尘 即海煞的观测分析表
明 , 林带对大气盐尘有吸附和截留作用 , 无林带地区平均沉降量为 拜 · 一 · 一 , ,
通过林带时为 雌 · 一 , · 一 , 林带的吸附量与树种 、枝叶形状有关 , 侧柏对 一和
的吸附量分别为 和 · 一 , , 而黑松为 和 · 一 , 空气中盐尘
受天气条件特别是风速的影响 阴天 , 风速越大 , 空气中盐尘含量越大 , 输送距离越远
关键词 海防林 盐离子 盐尘
勿 , ,
块 介二 咖舒 , , 无‘权夕口 一 助户 , , 一
,
严 · 一 , · 一 , , 尸 ·
一 , · 一 ,
!砂eies and their size of branehes and leaves. T he adsorption am ount of
C I一 a
nd
N
a +
b 夕P la ty cla d u s o‘en ta lis 15 6 3 3 0 a n d 3 3 s om g
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一
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n 书 s 忿h 封 n -
陇rg ii 15 157 0 and 950 m g · k g ” . T h e a t m o s p h e r ie s a l t y d u s t 15 d e p e n d e d o n t h e w e a t h e r
a n d w in d s p e e d
.
o n e lo u d y d a y , t h e g r e a t e r w i n d s p e e d 1 5 , t h e h i g h e r s a l t e o n t e n t i n t h e
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,
S
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u s t
.
1 引 言
沿海地 区由于受大风和海浪的动力作
用 , 形成无数含有盐离子的水滴 , 在风力和
重力的作用下 , 随远离海岸逐渐沉降于树
木和农作物的茎杆和枝叶上 , 造成 生理脱
水 , 严重时枯萎渍死 , 造成减产 , 这一现象
在海岸地 区被称为海煞.据研究〔‘〕, 年平均
海水盐度在渤 、黄海岸相对较高 , 平均值达
31 编左右 , 冬春季可达 32 编以上.该地区冬
春季以北风和西北风为主 , 瞬 间最大风速
30m · s 一 , , 全年大风 日数平均为 80 .8 天 , 最
高年达 167 夭 , 所以易形成海煞灾害.
荷兰 D raaijers 等 〔4〕研究森林对大气中
各种离子沉降的影响时发现 , 海洋上形成
的 Cl 一 、 N a 十 和 M g 十 的沉降量在林缘 5 倍林
高距离内最明显 , 越靠近林缘沉降量越大 ,
林缘是林中的 5 倍 , 日本 对森林防止盐风
危害也有报导[sj .我国对这方面的研究尚
未见报导.
为探索和了解海煞发生形成机制和预
防措施 , 以及海防林对降低和减弱海煞危
害程度 , 于 199 3一1994 年在大连市甘井子
. 国家 “八五 ”科技攻关专题“沿 海防护林体系生态
经济效益评价技术 ”研究内容之一1995年 3 月 20 日收到 , 5 月 s 日改 回.
应 用 生 态 学 报 6卷
区后牧村对沿岸空气 中盐尘主要离子 Cl 一 、
N
a 十 、 K +
、
C
a , + 、
M g
, + 等进行T 定点观测 ,
本文重点分析 Cl 一和 N a 十 .
即 。点(基干林带与副带的北端衔接处 , 距海岸约
600m )、 5
0m
、
i o o m
、
Z o o m
. 按树木不同部位剪下枝
叶 , 称重 , 淋洗 , 定量分析离子含量.
2 观测场地与方法
后牧村位于金州湾的西南缘 , 北面靠海 , 为
东西走向的约 3一 4k m 的沙质海岸带 , 东段海边
为 3m 高的防潮堤 , 堤后为 56 om 宽的人工虾池 ,
西段为沙质平坦空地.
观测林带是 70 年代中期营造的东西走向的
黑松 、侧柏混文防护林带 , 有的地段夹杂有臭椿
等 , 株行 距为 l x l. 5m , 带高平 均 3. 5m , 带宽
16 m , 长势 良好 , 保存率 90 % .近几年在带的两侧
重新加宽栽植黑松幼苗 , 北侧加宽 sm , 南侧加宽
3om , 加上 5。年代营造的残存稀疏榆树带 l m , 现
已形成宽为 62 m 的海防林基干林带.
2.1 大气和枝叶采样点
采样点的布置以防潮堤为基点 (对照点) , 观
测林带以 16 m 宽的黑松林带为主体 , 距离对照点
分别为北林缘 ssom 、林带中 sssm 、南林缘 596m
和榆树疏林 626 m , 共设 4 个点 , 除了采集大气样
品外 , 还在该 4 点采集了不同树种枝叶对 5 种主
要盐离子飘尘的吸附能力和截留作用. 空气样品
采集用青岛唠山应用技术研究所制造的 D B一 1 20
型低噪音大气采样泵 , 采样时间为 1h , 高度为1.5
m , 同时观测风向 、风速 、温度 、湿度 、 云量 、 云状及
天气状况.
2.2 海煞的降沉距离
采样分析了农田林网内南北走向的单条侧柏
带 (副带)枝叶盐尘的吸附和截留量 , 共设 4 个点 ,
表 1 沿岸 空气吸尘中主要盐离子 (阳 · m 一 3 )
T a b l e 1
M
. i n s a l t l o
ns (
p g
.
m
一 3
) i
n t 七e d u st al o n g eo as t
3 结果与分析
3.1 海防林对空气中盐离子衰减规律的
影响
从表 1可见 , 堤上 Cl 一 、 N a+ 明显高于其
他点 , 随远离海岸呈递减规律 , 由于受海防
林的影响递 减规律有明显的差异 , 海堤到
北林缘相距 580m , C I 一由 35 .4 3拜g · m 一3 减
小到 10. 24拜g · m 一 3 , 每 loom 平均递减4.3
拌g · m 一 3 , 在林带前后 , C I 一 由 10. 24拼g · m 一 3
减小到 7. 29拜g · m 一 , , 平均 每 loom 递 减
18 · 4 阳 · m 一 , , 就 Cl 一而言 , 由对比点到北林
缘的 58om 距 离内 , 平均每 10 om 沉降4.3
拌g · m 一 3 , 但在 580一 5 96m 处 , 有 l 条 i6m
宽的林带 , 带 内沉降量突然变为 18 . 4拜g ·
m
一 3 , 增加了 4 倍多 , 可见林带对海煞的 吸
附截留作用很大.
N a十 的递减相对 要小些 , 从对照点到
迎风面林缘每 10 om 降低 1.2拌g · m 一 3 , 通
过 16 m 林带时平均每 10 0m 降低 1.9拼g ·
m
一 3 , 但也能看出林带 的阻滞作用 , C a Z + 和
M gZ十差 异不大 , 分布呈 凹型 , 林带中间最
低 , 这可能与沿岸陆地的 2 次扬尘有关.
3.2 空气中盐离子与夭气条件的关系
从表2可见 , 空气中盐尘含 量受风速
位 置P laee 采样次数Sam Pling 盐离子含量C oneentration of ions(拜g · m 一 , )
平均衰减A verage atten uation
(拜g · m 一 , 一 l o o m 一 1 )
C
a Z 十 M g Z +
3 . 9 4
C I一 N a +
防潮堤 D ike
北林缘 N orther, f r i n g e
o f w i n d b
r e a k
林带中 M iddle ofw ind break
南林缘 So ut卜e rn frin g eo f w in d b re ak
榆树疏林 Sparse elm s
0
580
588
596
626
35.43 26.9 3
10。 2 4 2 。 7 1 0 . 4 3 2 3 . 9 3 2 。 9 2 4 .
7
.
5 8 2
。
6 2 0
.
4 7 2 2
。
0 9 2
.
7 8
7
.
2 9 2
.
4 1 0
.
7 0 2 4
.
8 6 2
.
8 2 1 8
6
。
4 8 2
.
0 8 0
.
6 1 3 1
.
2 6 3
.
3 6
期 王述礼等:沿海防护林防海煞危害初探
表 2 风速对 N a十 、 CI 一的影响
T able 2 Influenee of 初n d sPe ed on C l一 a n d N a +
风 速
W ind sPeed(m
< 2
采样 次数
Sa m Plin gtlnles
盐离子含量 (滩 · m 一 , )
C
o n e e n t r a t
i
o n o
f i
o n s
4 一 6
) 6
1 4 。 3 4
2 2
。
9 2
5 3
.
3 8
的影响 , 风速越大 , 盐尘量也越大 , 当风速
小于 Zm · s 一‘时 , C I 一仅为 14.34拜g · m 一3 , 比
风速大于 6m · s 一 , 时的 53.38拜g · m 一 3 少
表 3 空气中盐分暇尘与夭气状况(1 , , 4)
T a b le 3 R e la t io n s卜ip b etw ee n salt ion s in d u st a n d , e a t h e r
3 9
·
0 4 拜g · m 一 , , 相差 3.7倍.N a十约相差 s
倍.晴天和阴天对空气中盐尘也有一定的
影响 , 尽管风速有些差 异 , 但盐离子含量
的差异十分明显 , Cl 一在 阴雨 夭气平均为
72.21拌g · m 一 , , 比晴天的平均值 12.96拼g
·
m
一3 高出 5 倍多 , N a ‘ 在阴雨天气比晴天
平均高出 2 倍 (表 3) .可见 , 一定的气象条
件对空气中盐尘含量有影响.
3.3 林木枝叶对海煞的吸附及截留作用
几jt才亡
月D ste 天气状况W eather 风 向W inddireetion
离子量(产g · m 一 3 )
C
o n e e n t r a t i o n o f i
o n s
839670 8021
17.12.58105 2
7
l 晴 C lear2 晴 C lear
5.0
4.2 N
N EN N E
平均
5 。 3
A
v e r a g e
8 N E
9 N E
2 N E
平均 A verage
海防林带对海煞有减弱和截 留作用 ,
其表现形式一是降低和减弱风速 , 使海煞
传输距离缩短和减弱 , 二是 由于林木枝叶
的吸附和截留作用 , 当含有大量盐尘的海
煞穿越林带时 , 一部分盐尘吸附于枝叶表
面 , 另一部分沉降于地面或地被物上.
林带枝叶的吸附能力与截留作用与林
带的树种组成 、林带的结构 、 配置 、 树木枝
叶的表面光滑度 、 叶片形 状大小等都有关
系 (表 4) .黑松 、 侧柏都是常绿树种 , 但 由
于枝 叶和冠形的区别 , 对盐尘的吸附能力
差异十分明显 , 侧柏大大高于黑松 , 以林带
北缘为例 , 4 月底和 9 月 中旬两次 测得数
据 , Cl 一高于黑 松 3一4 倍 , N a + 高 2一3 倍.
阔叶树榆树 4 月 30 日采样时刚刚放叶 , 叶
片很小 , 测得 的数据较小 , 9 月 17 日采样
时枝叶茂盛 , 测得数据明显增大 , 可见叶片
形状大小对海煞的吸附量有很大影响.
3.4 沿海地区海煞的沉降距离
海煞的飘移距离 , 由于受盐粒本身的
重力作用 , 在随空气飘移的同时也在下沉 ,
4
.
8 4
6
.
2 0
5
。
5 2
1 3
.
5 2
2 7
.
1 6
4
。
8 3
1 3
。
1 7
亡仁d曰n;
压几
aTr阴有小雨 O vereast , l i g h t
阴有小雨 o vereast , 1 1 9 卜t
阴有小雨 o vereast , 一ig h t
随距离的增加空气中盐尘量逐渐减少. 从
表 5可见 , 侧柏枝叶对盐粒子的吸附量随
距离 的增 加而大 幅度减弱 , Cl 一从 0. 点到
20om 处 降低了 80 % , N a + 降低 70% , 可见
衰减率是很大的 , 由此初步推断 , 在现有林
带情 况 下 , 海 煞 危 害 距 离 可 达 50 一
IO00m , 这与当地群众反 映的情况基本吻
合〔, 〕, 如果在相应 的位置上营造最佳结构
防护林主带 , 对抑制海煞的危害将起到 良
好的效果.
3.5 大气 中和树木枝叶截 留的盐尘 (Cl 一 、
N a 十 )含量的变化
从观测分析数据 可见 , 大气中盐离子
含量 Cl 一大于 N a 十 (表 1一 3) , 从表 1 对照
点 (防潮堤 )13 次采样分析平均值看 , Cl 一的
含量 为 35.43料g · m 一 3 , 比 N a + 9. 59拼g ·
m
一
, 的含量大 3.7 倍 , 在 N aCI 分子 中 , Cl -
和 N a+ 之 比为 1. 54 : l , 可见从海洋飞起
的盐分中除 N aCI 外还有其他氯化物.但
是从春季(4 月 )采集树木枝叶截留的飘尘
应 用 生 态 学 报 6卷
表 4 海防林带不同树种和位t 对盐尘的吸附t (m g · kg 一’)
T a b le 4 A d s o r p t io n o r d u s t sa lt b y d i f f e r e n t tr e s l) ec ies 弓n eo a翻tal w i n d b r. a kB
树 种T ree sPeeies 林带北缘N o n hern 林带中间M iddle ofw indbre ak
林带南缘
So uthern fringeo f w indbreak
愉树疏林Sparse elm sfringe of w indbreak
4 月 A pr.9 月 Se tp . 4 月 A pr.9 月 Se tp . 4 月 A pr.9 月 Se tp . 4 月 A pr. 9 月 Se tp .
87460
翩540
17425087436802414501890leso翩95045136270黑 松P ious thu二乒叮g ‘i
侧 柏
Pl at)c滚a o d u s o rie ota l众
愉 树U lm us P u脚iIa
C l-
N a +
C I-
N a +
C l-
N a +
表 5 不同距离处侧柏枝叶盐尘吸附t (m g . kg 一 ’)
T a b l e 5 A d so r p t i o n o f d u s t ”It by bra n ehes and Ieaves ot
P 。 o 对口n ta l is 扭t d i f几relt dist舀n e e
距离 D istanee (m ) C I一 N a +
0 点(距海 600m ) 769 32 10
50 6 94 3 140
100 5 46 2 740
200 149 10 10
分析数据看 , Cl 一和 N a+的含量与大气 中相
反 , 以表 5 中 0 点为例 , Cl 一为 769 m g · k g 一‘ ,
N
a + 为 32iom g · k g 一, , N a + 为 C I一的 4.2 倍 ,
而在 9 月的样品中 Cl 一又高于 N a+ , 但变幅
较小(表 4) , 说明 N a + 、 C I 一在 l 年 4季 中是
有变化的.
4 小 结
4.1 空气中盐离子的含量与气象条件有
直接关系 , 在阴湿大风天气 , 风速越大海浪
也越大 , 空气中盐粒子浓度就越高 , 对陆地
上植被危害程度也越严重 , 相反则小.
4.2 海 防林是降低和减缓海煞危害的重
要屏障和措施之一 , 尽管所测的黑松一侧柏
林带宽度只有 16 m , 带高 3.sm , 远未达到
防护作用 , 但仍能看 出其作用 , 以 Cl 一为例 ,
从海堤到林带北缘相 距 580m , 每 10om 平
均 递 减 4. 3拜g · m 一3 , 而 在林带前 后 , 每
10 om 平均递减 18 .4拌g · m 一 3 , 可见林带的
吸附 、阻滞作用是十分明显的.
4.3 海煞的危害距离与风速有关 , 风速越
大 , 携带的盐尘量越多 , 输送距离越远 , 盐
尘在重力作用下 , 随距离的增加盐尘逐渐
沉降衰减 , 危害距离可达 50 0一1。。o m.
4 . 4 林带树木枝叶对海煞的吸附截 留作
用与林带树种 、枝叶表面的光滑度 、 叶片形
状大小等有密切关系 , 侧柏对 Cl 一和 N a 十的
吸附量是黑松的 3一 4 倍和 2一 3 倍 , 阔叶
大于针叶.
4.5 大气中 Cl 一含量要高于 N a+ , 在枝叶
吸附的盐尘中 , 春季 Cl 一和 N a+ 含量恰好与
大气中的相反 , N a+ 高于 Cl 一 , 秋季 (9 月 )Cl -
又高于 N a十 , 但变幅较小.
致谢 参加工作的还有朱廷暇 、金昌杰同志.
参考文献
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