遼寧生態工程職業學院實驗林場環境效益研究

程曉琳

(遼寧生態工程職業學院，遼寧 沈陽 110101)

1 研究地概況

遼寧生態工程職業學院實驗林場，位于撫順市清原滿族自治縣西南部，系長白系龍崗山北坡，大陸性氣候特征明顯，年平均氣溫6～9 ℃，年極端最低氣溫-37 ℃，全年日照時數2436.9 h，無霜期125～136 d，年平均降水量800 mm。土壤以棕色森林土、暗棕色森林土為主，植被主要以落葉松、紅松、樟子松等人工林為主，灌木主要有胡枝子，藤本植被主要有東北獼猴桃和北五味子等。

2 研究方法

選擇晴朗無云的晴天，從6：00～18：00對所選樣地的氣候因子進行連續對比觀測。具體觀測以下內容：(1)遮蔭效益：用TES-1332型照度計測距地面20 cm、150 cm處的不同植物群落的光照強度，每層測25個點取平均值。(2)降溫效益：空氣溫度用AR827型溫濕度表觀測近地表、距地表150 cm處空氣溫度。(3)增濕效益：用AR827型溫濕度表觀測距地表處空氣濕度。

3 森林環境效益觀測結果與分析

3.1 遮蔭效益

照射在植物群落上的太陽輻射可分為3部分：一部分被植物群落反射；一部分被植物群落吸收；剩余部分則穿透植物群落而到達地表[1]。太陽輻射被吸收、反射的多少主要決定于群落結構，因此群落的遮蔭效益跟群落的結構密切相關。

從圖1、圖2可以看出，從6：00～18：00和空曠地相比，不同結構的森林群落均能降低光照強度。其中紅松林減弱的最明顯，距地表20 cm處可降低199.9～9064.4 Lux，距地表150 cm處可降低600.4～9185.8 Lux；灌叢降低的光照強度的能力最弱，距地表20 cm處可降低40.5～190.9Lux，距地表150 cm處可降低162.0～2139.5Lux。

圖1 不同樣地距地面20 cm處的光照

圖2 不同樣地距地面150 cm處光照強度日變化

從光照強度的日變化看，樣地紅松林、落葉松林、樟子松林、天然次生林日變化不大，而樣地灌叢林、空曠地日變化較大，由于紅松林覆蓋率較高，地被植物較豐富；灌叢降低的光照強度的能力最弱，無高大的遮擋物，陽光直射。從光照強度的高度變化看，說明樣地內光照強度隨著高度的降低而降低。

3.2 降溫效益

由于植物遮蔭作用和蒸騰作用消耗大量熱[2]，因此夏季植物群落能降低溫度。從圖3可以看出：從早晨 6：00到晚上6：00和空曠地相比，不同結構的森林群落均能降溫。其中紅松林降溫效益最好，近地表處可降低1.0～14 ℃，距地表150 cm處可降低1.7～22.3 ℃；灌叢降溫的能力最弱，近地表處可降低2～7.7 ℃，距地表150 cm處可降低0.5～5.6 ℃；無論是地表溫度還是距地面150 cm處溫度，空曠地的日變化最劇烈。空曠地由于太陽直射，導致地表溫差大，紅松群落由于有高大的遮擋物，林內植被較豐富，郁閉度較高，具有明顯的降溫作用，并且林內溫差小。其它群落林內環境較相似[3]。

圖3 不同樣地地表溫度日變化折線圖(單位：℃)

3.3 增濕效益

從圖4可以看出，從6：00～18：00和空曠地相比，不同結構的綠地均能增加濕度。其中紅松林增加的最明顯，近地表處可增加3.3%～30%；灌叢增加濕度的能力最弱[4]，近地表處可增加0.2%～15.6%，由于紅松的林內環境較豐富，覆蓋率和郁閉度均很高，有較高的增濕效益，灌叢的增加效果不明顯，日變化也最不明顯。

圖4 不同樣地地表濕度日變化折線圖

4 結論與建議

遼東山區主要森林群落主要有紅松林，落葉松林，樟子松林，天然次生林和灌叢。森林環境效益與群落結構密切相關，結構越復雜，生態效益越明顯。觀測結果表明：紅松林生態效益最好，紅松林的林內環境較好，可降低光照強度9064.4～9185.8 Lux，降低溫度14～22.3 ℃，增加濕度15.6%～30%。對降低光照強度、地表溫度和空氣溫度都有一定的作用，而且在增加空氣濕度、保持土壤溫度上也優于其它的森林群落，灌叢群落生態效益最差。