全 文 ：胶茶人工群落胶带内增热效应的研究。
．墨杰鑫
(中国科学院昆明生态研究所 ．昆明，650233)
蕾 耍 本文研究了西双版纳地区最棒月艘茶人工群落 (PRG)与纯椽腔园(RTC)之间 的胶带下层热量
平 衡各分 量和 小气 候田于的差 异．结果表 明tRTC使土壤释热和 地表有效 辐射分别减少 o．12和
o-15MJ／一 ·d，而痔辐射和感热则增加 1．6和 2．5倍，R丁c内空气(15m高处)和地面的月平均 14l00
和最高温度分别提高 0．0、1．8"C及 2．a、2．6"C．这种增温效应在晴天时更 孵显．在 4卜 60c|n扯有一最大
增温层 ，而地温的增加仅发 生在地表~-(0-10~m)．0．5m高处东北俩椽胶树干 o．BcⅡ．深 日平均温度 RTC
比PRG高 0·6"C．这些结果说明-厶理的RTC结均有利于精轻橡胶树氍温卑害． ，
糊讯炼肛黼坐丝糙柏·糁币嗲甜硝、彳物嘶 厶嘶 努
冬季热量不足是我国植胶区的主要矛盾之一。然而 ，合理的橡胶林人工生态结构则能提高
林下温度 ，改善橡胶树越冬生境。’。胶茶人工群落(RTC)是我国推广最为成功的一种生态结
构，对其冬季增温作用曾有零星报道。。’。本文据冬季小气候要素综合观测 ，探讨了 RTC胶带
内热量平衡各分量 日变特征及其与纯橡胶园(PRG)之问的差异，并且讨论 了RTC在不同天
气状况下的增热效果，为建立新型橡胶园提供了科学依据。
1 材料与方法
1·1 研究地点概况 研究地点在原中国科学院云南热带植物研究所人工植物群落实验地 内
(21。54’N，101。46’E，海拔 580m)；这里终年受西南季风控制。1月，每 日午前多云雾，气象要素
变化平缓 ；午后天气晴朗于爽，各要素增减明显(图 1)。冬季降温以辐射型为主，偶有辐射平流
混台型 。 。
RTC中橡胶树(Heveabrasiliensis)种植为宽窄结构(胶带阿距 18m，带上两行胶树 3m×
2m)树高 14m、平均胸围 53cm、密度 330株／hm。，未落叶。胶带间栽植茶树(CamelliⅡ5in∞jis
7,1at，assamica)，密度 10500株／hm。，株高约 1，Om(茶冠于每年 11月修剪)。对照地即 PRG设
在 RTC附近，橡胶树种植形式、时间(1977年)、行向(s—N)以及实验地坡向(sw)、坡度(<
10。)均与 RTC相同。
1，2 观测项目 采用 日本 EKO制造的 MS一42型太阳总辐射仪、CN一11型净辐射仪、MR一21
型反射辐射仪以及德制热线微风仪、天津气象仪器厂产的通风干湿表和其它常规仪器分别观
测林内外总辐射和林 内净辐射、反射 、风速 、空气温度和湿度 、土壤和东北侧橡胶树 干 0．8cm
*系。胶茶人工群落研究与推广”科技成果之一 ．完成于原中国科学院云南热带植物研究所．本文承蒙玛耀宗研究员、张克映
研究员大力支持和提出宝贵意见，彭挂英．束绍兰、裒咀辉和黄 自云等同志参加观测和都分资料整理工作；龙碧云同意提供
土壤湿度资料，道此一并致谢．
本立于 1992年 3月 13日收到，修改稿于 1∞2年 11月5日收到． ’
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深处(约为林本有效厚度的 1／2)温度。于 1985年 1月 7～17日在 RTC与PRG胶带 2m 内隔
时梯度观测(即 20、50、100,150和 200cm 各高度，另加测 300cm高处的风速 )。1986年 1月
1—31日在两林地胶带 内设置临时观测点，每 日3次(08t00、14t00、20t00)常规观测百叶
箱内空气温、湿度以及 O一20cm不同深度的地温和 1．5m处风速。
1．3 计算方法 一般，胶带内辐射平衡和热量平衡 R-可分别表达如下：
R．一 I、1一 A)Q — F ， (1)
R．= P+ LE+ Qj (2)
式中 A为胶带地表反射率 ；Q、F、P、LE和 Q 分别为胶带内太阳总辐射、地面有效辐射、感热、
潜热和土壤热通量。P、LE二项和Q 项分别采用热量平衡法和热平衡台站规范方法”计算 ，F
作为方程(1)余项求得，其余各项实测。
2 结果与分析
2．1 热量平衡各分量日变化
2．1．1 R．通量 据(1)式 ，两林地之间辐射平衡差异为“’：
△R．一 直Q(1一 A)一 QAA 一 △F (3)
其中，A兄一兄。一R脚△Q—Q，-Q。I△F=j‘，一F：；△A—A。一A：(注脚号 1、2分别代表 RTC与
PRC)；Q与 A为两林地的平均值。可见，z蟓．受 △Q、△F和 △A影响，本研究以 △F贡献最太
(表．1)。其原因：(1)RTC内表土湿度(18．2％)高于 PRG(17．0％)，及群落中多次反射辐射作
用，使 A。降低 3％；(2)茶树群体和橡胶树冠向胶带内输送较多长波辐射和阻碍地表长波辐射
。
射向大气。因此，RTC胶带下层R。昼值明显高于PRG(表1、图 2a)。由图2a还可看出，两林
地 兄 峰值出现于 14t0。，且△R-在 14，(10—16；00最大，RTC较PRG平均高 1．2k．1／m。·
min；在 18t00至翌日 10t00，R．
RTC： R，一 0．10Q + 167．47
PRG： R。一 0．09Q + 205．15
上 2式相关系数均在 0．85以上 ，达到极显著水平(n一0．01)。因此 ，用林外总辐射可简便估算
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l期 马友鑫：腔茶人工群落胶带内增热效应的研究
两林地的 R．值 。
衰 1 方程(3)中各项平均 日问总量
T●bk 1 M ean d● iI t t．】of t埘 term equatl~t 3
(1985 01 12一 l6)
皿 《1-A
t t00 l3 22 65
2．1．2 P通量 雾消后特别在 l4 t。0—18
t 00时，橡胶树冠下有逆温现象，<1．0m处
尤为明显(图 3)。逆温出现机率 RTC(90 )
高于PRG(78 )。这种温度层结有利于冠层
热量下传 ，补充 R．项，加强 见 对胶带下层空
气增温的热效性。但在夜间或雾消前，温度随
高度升高多为递减，逆温现象少而不显。由图
2b看 出，RTC胶带下 层 l3 t 0O一2O；00P
<0，冠层向下输送热量，尤以 l4：OO一18 t
00时 明显，其 间 RTC 比 PRG 平 均约 高
1．3kJ／m min。其它时刻 P基本为正，但通
量较小 ，两林地问相差无几。值得指出，RTC
中茶树 活动面的下湍热量在 P中可能占相
当比例，并对增温起一定作用。由图 2b还看
出，PRG胶带下层 13 00—2O；00P值很
小，这是因其风速较大、乱流混合较强之故。
2．1．3 Qf通量 由图 2c看出，1O t OO一
18 t。0时 Q>0，土表层 获热 增温，且
RTc>PRG，这种 差异在 Q，峰 值出现 时，
(14 t OO一16；00)增大，RTc比 PRG 高
0．5kJ／m min。在其它时间Q <0，土表层
失热降温 ，两林地间差异不明显。就全天而
言，土表层处于失热状态。
据统计 ，Qf(J／m ·rain)与 R．(J／m=．
min)之间的定时观测值具有下列 显著线性
关系(口=0．001)；
RTC： Q 一 0．76Rl】一 393．56
PRG ： 一 0．76R．I一 393．56
上 2式相关系数均达 0．89以上。
气沮 C
A1r tern pera／ure
田 3 RTC内藏带内不同时间气温的高度( )变化《1085
01明 一 l6)
Fig．3 Heintght(H )var~atlon in air temperature at diffe
rer time within rubbet r0嗍 of RTC
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生 态 学 报 l4卷
2．1．4 LE通量 图 2d表明胶带下层潜热主要发生在午后，LE通量 RTC>PRG，说明地表
蒸发量前者高于后者。这是因为，RTC胶带下层气温较高而提高蒸发能力的效应太于其风速
减小而降低蒸发能力的效应。
上述热量平衡各分量的 日总量综合地反映在表 2中。很明显 ，胶带下层所获得的热量主要
消耗在蒸发潜热上。橡胶树冠层通过乱流扩散向胶带下层输送热量，从而部分地补充了林地蒸
发所消耗的热量高 于林地辐射净收入的余值，其余则来 自土壤蓝熟 。_P对 LE的贡献 RTC
(75 )>PRG(43 )，而土壤释热则 RTct：PRG，如此能量分配特征有利于 RTC胶带内空气
增温与地表层增温。
衰 2 方程(2)中备分量的平均日总量(MJ／m d)
Table 1 M U B dally t0ta1．f饿 h‘er血 0f equities．2(1gB5 Ol
12一 l6)
也 P Ⅱ
RTc 0．50 — 0 57 1 26 — 0．1l{
PRG 0．3l 一 0．23 0 85 — 0．3【
RTC／PRG 16l 248 148 61
2．2 林地增温效应
2．2．1 动力效应 动力效应是 RTC的主
要作用之一。对胶带下层而言，群落中的茶树
群体犹如风障，它对下层的气流运动产生影
响。图 4表明 RTC减弱风速明显，1．0m(约
为茶冠平均高度)以下尤为突出(图 5)。RTC
降低胶带 下层风带和改变气流的性质，使乱
流交换减弱，因而间接地影响到其它小气傧因子，进一步地加强热力效应和水文效应。另外 ，减
少风速可减缓橡胶树干辐射失热，益于胶树抗飘
RTC／‘PR(r
时间f hl
Time
图 ‘ 腔带内 1．Sm处的风建
Fig．4 W ind speed (V)at 1-5 ln w~thin rubber r㈣
2．2．2 温、湿效应 从表 3 a看出，胶带 下层
图 5 腔带内风速的高度分布(1985 03 O1)
F ．5。Hei曲t(日)distribution of wind speed( )within
r~bber r0嗍
空气水汽压以RTc为大，在午后(14 O0时)表现更明显，这是与RTC胶带内风速降低、湍流
减弱和水汽不易扩散相联系的。而且在不同天气条件下，两林地间水汽压不同。由于 RTC胶
带下层气温的提高(见后)，致使其空气水汽压差(vpd)增大 ，尤在 l4 t 00时和晴 日时表现充
分 。在晴天 14 t。0时，空气相对湿度 RTC比PRG平均降低 2 。
表 3 b显示 RTC和 PRG胶带下层各种气温的变化特征 与 PRG 比较，RTC对昼温的增
加明显，月平均最高和 14 O0时气温分别提高 1．8℃和 0．9℃，对最低气温影响不大。晴空时，
橡胶树冠热效应加强并通过乱流交换向下县输送更多热量 ，加之茶树热力和风障作用(降低风
速、减弱湍流混合和减少感热通量散失)，气温增加明显；但在多云或阴天时，茶树群体和胶冠
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1期 马友矗t腔茶人工群落肢带内增热效应的研究
层向胶带下层输送的热量基础较低，故RTC的增温效果减小(表 3b)。RTC的增温效果因距
地面高度不同而异，在 40-60cm存在一个最大增温层(图 6)，在此高度上下增温量均降低，这
类似于张克映的观测结果。 。其主要是因茶树群体的热力和动力效应的结果。RTC对地温的
提高与气温相似(见表 3 c)，只是提高幅度加大。地温的增加是因Q 在昼间增加之故 。随着土
壤深度增加，温度的增量降低，约在 10cm深处两林地基本相当。因此，RTC胶带内地温的增加
仅发生在地表层(0-10cm)。
亵 3 不同天气采件下肢带 内两#地问小气候要素的比较 (1986 O1)
Table 3 Comparison Of mlcrocllmaflc elemenU betweml two t幅 within ru~ er 耳s in differ．m weather conditions
项 目 天 气型 Weather type(day鼍) 平均
晴 a一 (16d) 县Cloudy(10d) 胡 Overcast(sd) M⋯
Item
RTC PRG RTC PRG RTC PRG RTC PRG
a．1．5m 高处空气求汽压( ，bP．)和水汽压差((vpd，hp．) Air vapor pressure((t)and its deficit( )ia bP．at 1．5m
15．5 15 3 15．8 15．6 13 8 13．8 15．3 15 2
¨ 17．2 16 4 1 ．2 16．5 14．0 13．4 16 7 15 9
3．8 3 0 3．4 3．0 2．8 2．7 3．5 3．0
vpdt． 10．3 8．8 9．3 8．9 7 5 7．9 9 7 8 7
b．1．5m矗处气温(℃)Airtemperature(T，℃)at 1．5m
T 16．9 16．1 16．7 16．2 14．6 14．4 16．5 15．9
Tt· 22．4 21 2 Z1．8 21．1 18．6 18．5 21．6 20 7
r～ 25．9 Z3．5 24．1 22．4 20．Z 19．0 Z4 4 22 6
丁 Ia 12．6 11．9 12．3 12．1 10．9 10．7 11 9 11 8
c．土壤温度( ，℃)Soil temperature(3T，℃)
T lB．7 17．4 1 ．0 1 ．2 16．Z 15．8 a8 o 17．1
S丁¨ 28·0 23-7 24·6 22·6 2：0·8 20 0 25 7 22 9
S丁 35．1 31．2 n ．6 29．9 24．7 24．4 32 3 29 7
STtiD 13．7 13．2 13．8 13．2 1 z．7 12．2 13．6 1 3．0
— —
5cm ST 18．3 17．4 17．8 17．1 15．8 15．8 I7 7 17．0
depth ST t^ Z5．1 ZZ．2 23．5 21．4 19．4 19 4 23．7 21．5
注：表内符号上有横线者或右脚注 14．叫 和 min丹别为平均 14 00时测值、最高与最低。
Note}Bars㈣ symbols，Br 14m x andmin at rightfootnote 0 symbo lsindicate“⋯ ⋯and ⋯ 一 ents at14 EO0
h，the maximum aad minimum，respectively-in thia table．
在雾消前，橡胶树干温度降到最低；在 16 。0前后升到最高 (图7)。橡胶树干温度 RTC>
PRG，在 15；00—18 0O时尤为明显，RTC增温近 i．O℃。
一 般 ，在低温 尚未达到杀伤程度的前提下 一提高昼温可减轻橡胶树低温寒害，这可以从滇
西资料。 的下列统计结果得以印证；
CR 一 19．76— 0．29 一 0．91T
其中CR为橡胶树烂脚病(级)； ⋯和 丁分别为 日最高和 日平均气温(℃)。上式复相关系数为
0．87，达到扳显著水平 一0．001)。
3 结论与讨论
3．1 RTC较为明显地阻止了胶带内地表长波辐射与大气问的交换，而且橡胶树和茶树活动
面又向胶带下层提供更多长波辐射 ，从而减少地表有效辐射 。因 RTC中双层生物群落对光能
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14 生 态 学 报 L4卷
7 ． c C)
田 g 藏带内 RTC和 PRG之间最高气温之差(郜
与高度的美暴
·198Z 0l 2l一30平均 daily删 n
bl1985 0l 07—18日平均 dslly r悯 ∞
F ．g Relation of cfifeRnee Ⅱ al；mnm air tcpccK—
tu ( I )betweenRTC and PRG tO height 日 )
within⋯ bhe
0；
一 g
薯
b-
圉7 0．5m 高处东北悄椽藏树 干 0．8cm 探温度的平均 日
变 化 (1985 0l 08一 l6)
F ．7 Mean 1ly change of temerBtuF~at 0． depeth
ot northeast—direction兀lbk trunk at 0．5m height
多次反射、吸收和转化，减少支出而提高热力效
应 。
3．2 RTC内两个活动而为胶带下层输送较多
感热，茶树的风障作用又加强了这种效应。日平
均而言 ，胶带内土壤为失热 ，但 RTC
更显著 I对最低气温影响甚徽，地面最低则有所提高。这种增温效果在晴天时增大，多云或阴天
时降低。胶带下层4d一60cm处存在一个最大增温层。
3．4 提高胶带下层空气水汽压，但因与温度的联系，致 vpd增大和空气相对湿度降低。
最后，F的计算是作为方程(1)的余项处理的 ，本文未就器差造成的影响做出估计 ，而增热
效果与群落结构之间的关系也有待进一步探讨。
参 考 文 献
C13张克映．#地增诅效应与热带檬胶#抗寒结构．农业气喜 ．1982，g( ) l9—25
0]冯耀等}，在 海 -张家和苷．巴西 椽藏一云南大叶茶人]二植物拜落的宴验生吝学研究．植物学报 ，1982，24(2) l64—17l
CS~Feng Yaozong．The ecological effect w[ndlree~k ald chilMg in ry resistance of；ubbe卜t⋯ rtlf[ci】㈣ ⋯it (
“ Ⅳ∞ 1988-(3B)l283- 228
(I]翁茸呜，阵万童．沈生成苷．小．c懊和农田小气懊．北京 农业出版社．1981，22．4l一80
(5]云南省农垦J畸静左分局热作试验站．对蕃者垦区藏榭烂冉的认识．热作科拄进讯 ，1978．(I)；23—27
STUDIES ON THE INCREASED HEAT EFFECT W ITHIN THE RUBBER
TREE ROW S OF M AN—M ADE RUBBER—TEA C0M M UNITY
M a Youxin
(Kunmiag』^“ of Ecoloepj,Academla Sinlca，Kunmlng，550223)
Differences in the various components of thermal balance and the microclimatic factors
within lower layers of rubber tree rows between a man— made rubber— tea community(RTC)
and a pure rubber garden(PRG)in the coldest month were studied in Xishuangbanna，Yun—
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1期 马友鑫 ：胶茶人工群落胶带内增热效应的研究 15
nan province．As COmpared with PRG ，the RTC has a soll heat release and an effective radia—
tion from soil to the atmosphere reduced by 0．12 and 0．15 MJm～．d～ ，respectively，the net
radiation and the sensible heat raised by 1．6 and 2．6 folds，respectively；monthly averaged
14 l 00 air temperature and the maximum air temperature at a height of 1．5m increased by
， 0．9 and 1．8 ℃ ，respectively；and monthly averaged 14 l O0 air temperature and a maximum
air temperature at soil surface increased by 2．8 find 2．6℃ ，rea tlvely．Such an increased
temperature effect(ITE)was even more obvious when it was a clear sky．A maximum (ITE)
layer existed between the heights of 40 and 60 cm ．The daily average temperature at 0．8cm
depth of rubber tree trunk in northeast direction at height of 0-5m was 0-6℃ higher in RTC
than in PRG．These results indicated that a more rational structure of RTC would be advan—
tageous to lessen the chilling injure by Mower air temperature to rubber trees．
Key words：Man—made rubber-tea co．ina nity，increased heat effect thermal
_ - - - _
；书 讯I
《生态农业理论与方法》一书最近出版
山东科技出版社最近出版了由孙鸿良等主编的《生态农业理论与方法》一书。本书特点有五：(1)对生态
农业原理和发展趋势做了较详细的论述 ，令人信服地感到，中国的生态农业与国外的 替代农业 、“现代农业
或中国的“传统农业 都不一样，有其独特而明确的生态学基础 (2)书中对生态农业技术有专门的舟绍．澄清
了某些人认为生态农业投有自已独立技术体系的误解。生态农业技术的实质是提高各种生态效率。本书从各
种生态农业结构模式中一一分析了提高光能利用率、资源循环再生率、生物共生互意效率、食物链转化效率以
及充实生物生态位与增强生物多样性在农业增产上的使用等，而且都与改善生态环境紧密结合起来．使人相
信这些技术产生的结果必然是附加能量少投人，资源得以节约利用，枵染源可以减少，整十景观生态得以改
善．书中以大量事实令人信服地证实生态农业建设的目标——农业生产与环境保护同步发展是可行的．(3)
当前全国 1000多十生态农业试点正在进行工作 ，其中以县为单位进行生态农业规划的有 50多十，但过去不
太明确生态县建设成就的标志是什么?其主要量化指标又是什么?本书从几十生态县的建设成就分析其各自
某些指标值．并前后形成区域性指标体系，这是可取的，为由生态户、村逐渐向生态县发展打下了良好的量化
分析基础。本书还舟绍了生态县规划原理与方法，可作为工具书使用。(4)本书还介绍了生态农业建设中的环
境对策，有关政策法规的调节与导向作用等．并以具体事倒分析了生态农业持续发展与环境保护的关系．倒
如对有的县分析结果是．尽管其国民生产总值在逐年上升．但环境成本也在逐步上升．而且环境成本系敦，净
产值环境折扣率也在不断增大 ．说明了不仅损失费用在不断地递增 ．而且递增 的速率还大于经济本身发展的
速率．这是他们原先所意想不到的。因此本书给出一十判定持续发展的必须条件：。只有环境损失费用的递增
速率小于经济增长速率时才有可能是持续发展。 (5)本书还以较大的篇幅介绍了生态农业的分析、设计与其
建设的方法．从而体现了本书理论与方法紧密结合的特点。因此本书是当l前生态农业建设中出现的能满足广
大读者需要的一本好书．对农业、环境工作者、从事农业生态学研究的人员以及教学和科研人员都有参考价
值。
(陈昌骂 供稿)
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