红松阔叶混交林林隙光量子通量密度、气温和空气相对湿度的时空分布格局

以小兴安岭原始红松阔叶混交林林隙为研究对象,通过对林隙内光量子通量密度(PPFD)、气温和空气相对湿度进行连续观测,比较其间的时空分布格局.结果表明：晴天和阴天阔叶红松林林隙的PPFD日最大值均出现在11:00—13:00,晴天林隙内各个时段最大值出现位置不同,日最大值出现在林隙北侧林冠边缘处;而阴天各个时段最大值均处于林隙的中心.林隙内月平均PPFD 为6月最高、9月最低,极差7月最大.林隙内晴天气温的峰值出现在9:00—15:00,而阴天气温峰值在15：00—19：00,均位于林隙中心南8 m.5:00—9:00林隙各点阴天的气温都高于晴天,9:00—19:00则相反.月平均气温为6月最高、9月最低.晴天和阴天空气相对湿度的峰值均出现在5:00—9:00,日最大值在林隙西侧林冠边缘处,且阴天的相对湿度始终大于晴天.月平均相对湿度为7月最高、6月最低.晴天PPFD的异质性大于阴天,而气温和相对湿度的异质性则不明显.生长季内不同月份PPFD、气温和空气相对湿度的最大值所处位置不同.PPFD和气温的月均值在林隙中心及附近变化梯度较大,而相对湿度的月均值则在林隙边缘变化梯度较大.     

无瓣海桑和秋茄人工林的减风效应

以海南东寨港三江湾无瓣海桑和秋茄人工林为研究对象,观测红树林内距向海林缘50 m、地面以上2 m高处的风速、风向特征,研究红树林的减风效应.结果表明:无瓣海桑和秋茄人工林均对偏北方向由海向岸的风速有明显的减弱效应,林带内50 m处的平均风速减低85％以上,并且秋茄林的减风效应更显著.随着风速的增加,林分的减风效能呈先下降后平缓的趋势.当风速低于5m·s-1时,无瓣海桑人工林内50 m处的平均风速减低89.8％;当风速在lOm·s-1以上时,其风速减低率趋于稳定;当风速＞15 m·s-1时,平均风速减低58.9％ ～63.6％.与冷季相比,无瓣海桑人工林暖季的减风效应更显著.在台风等极端天气状况下,无瓣海桑人工林内50 m处的平均风速和极大风速分别减低59.4％和53.2％.     

广州南沙人工红树林湿地小气候效应研究

采用自动气象站定点对比观测的方法对广州南沙区万顷沙镇十九涌内红树林小气候效应进行了研究,结果表明:红树林具有良好的遮荫效果,不同季节太阳辐射的日变化格局基本相同,但夏季遮荫效果可以达到64.98%,是其他季节的4倍以上;红树林的保温效果非常显著,秋冬季林内温度变幅小于林外,而春夏季则相反;红树林对提高林带湿度具有显著作用,全年林内空气相对湿度较林外高出5.40%以上;红树林具有很高的防风效应,平均可以降低风速73.92%,其中春夏季的效果更加显著.研究结果揭示了红树林湿地系统的区域小气候调节作用,并为评价红树林湿地围垦对环境的影响提供了重要参数.     

不同覆盖物对农田防护林防风效能影响

为揭示不同覆盖物对农田林网内风速分布及防风效能的影响, 选取4种不同覆盖物和对照(无覆盖物)林网模型, 对其防风效能进行了风洞模拟试验。结果表明: 林网中防护林带高度范围内, 覆盖物对林带前后的风速流场具有显著影响, 尤其是高大果树类作物对风速削减程度较大。8 m·s-1风速条件下, 各模式林网内平均风速排序为核桃+小麦间作模式<苹果+小麦间作模式<红枣+小麦间作模式<纯小麦模式<无覆盖物。林网中1 cm和2 cm高度处平均防效能分析表明, 3种果树模式林网防风效能最佳, 纯小麦模式防效虽弱于果树模式, 但是较对照仍有一定的防效, 表明林网内覆盖物(特别是果树类作物)对林带防风效能有明显增强作用。因此, 随着集约化和精准农业推进, 进行农田防护林网配置时, 应充分考虑林网内作物本身的防风效能, 尤其是高大果树类作物农田防护林网配置时, 可适当调整林网大小, 合理配置林带结构, 提高经济效益。     

沿海基干林带结构调控对林分冠层结构参数及林地土壤的影响

以上海浦东沿海水杉基干林带为研究对象,分析水杉林分间伐以及间伐后林下套种其他树种构建复层林2种结构调控措施下林分冠层及林地土壤的变化。结果表明:间伐和复层林构建可显著促进上层乔木树高和胸径的生长,也有助于林下乔灌木和草本植物的发育;未间伐水杉林带LAI最高,其次为复层林带,间伐林分最低。各林分林隙分数的分布特征与LAI相反;3种林分土壤全N、全P和速效K含量差异不显著,而间伐林和复层林土壤速效P、水解N和有机质含量比未间伐林有进一步改善,但间伐林分和复层林带之间土壤养分状况没有显著差异;林分结构调控增加了0～50cm土壤有机碳储量,其中以0～15cm土层有机碳密度最高。复层林带和间伐林土壤呼吸速率比未间伐林分别提高了42%和33%。     

马占相思人工林温湿效应的时空动态

对马占相思人工林温湿两方面11年定位观测资料进行了总结。分析了马占相思人工林空气及土壤温湿度在空间（水平的和垂直的）和时间尺度（年、季、日）上的动态变化。从功能上来看,可把马占相思人工林的温湿效应简要地概括为调温（湿季降温、干季保温0、滞缓温变以及增温3个方面,具体体现在：①约7龄的马占相思人工林即可表现出较为明显而稳定的温湿效应。林内11年的平均气温（21.7℃）比林外低0.5℃,表层土壤（0－20cm）的平均温度（21.3℃）比林外低2.0℃。马占相思林内极端最高温小于林外,极端最低温则高于林外。林分的降温效应湿季比干季明显,保温效应主要体现在湿季的深夜和干季气温较低的时候。②林内白天各垂直层的气温随距地高度的增加而降低,诳晚出现随高度增加气温升高的逆温现象。干季各层气温间的分异要比湿季明显。在湿季,土壤温度从地表层开始向下逐渐递减;干季0－5cm处的地温呈递减趋势,深于5cm则土温随浓度的增加而增加。一般林内的气温变化要滞后于林外1－2h。③马占相思林内的平均相对湿度为82％,比林外高4％。在晴天,林内相对湿度的变化呈“U”型,林内空气湿度随高度增加而下降,但在湿季,接近林冠约7m处的湿度要大于近地表和林冠上层。土壤湿度在0－40cm处随土层浓度的增加而增加,40－120cm处则随土层浓度的增加而逐渐减少。     

林带内PM_(10)、PM_(2.5)污染特征及其与气象条件的关系

为了研究林带对颗粒物的阻滞作用,2013年5月在北京市北五环南侧奥林匹克森林公园南园生态廊道附近观测不同林带内PM10与PM2.5的浓度变化以及气象因素,分析林带内外的PM10和PM2.5的浓度变化特征,以及气温、相对湿度对其影响。结果表明:PM10与PM2.5的变化规律基本一致,7:00左右最高,17:00左右出现最低值;林带对PM10的阻滞作用明显;林带对PM2.5的阻滞作用比较复杂,榆树林带和混交林带内PM2.5浓度降低,但杨树林带情况完全相反,林带内PM10和PM2.5的浓度随气象因素变化而变化,二者与气温呈负相关,气温升高,大气垂直对流作用加剧,有利于颗粒物扩散,PM10和PM2.5浓度降低;PM10和PM2.5的浓度与相对湿度呈正相关。     

沿海水杉防护林带三维结构参数模型

为精准量化水杉林带三维结构,有效提高防风效应数值模拟的精度,对水杉标准木树干、枝条和叶片的表面积和体积进行测量,建立了水杉林带的三维结构参数模型。结果表明:所选水杉林带的表面积密度的变化范围为0.0012~3.4857 m~2·m~(-3),体积密度的变化范围为0.000002~0.012397 m~3·m~(-3);水杉林带的树冠形状、树木生长状况等与林带结构密切相关;林带结构具有一定的空间异质性,枝条和叶片的表面积和体积主要集中在冠层中部,而树干则集中在下部;林带内各组分表面积和体积组成有很大区别,树干的体积较大(占总体积的75.28%),而表面积较小(占总面积的5.57%);叶片的表面积较大(占总表面积的78.39%),而体积很小(占总体积的3.87%);表面积/体积比为叶片(20.23)枝条(0.77)树干(0.07);与以往研究相比,模型可以全面反映林带的结构特征,更接近林带的真实结构。同时,林带表面积和体积对气流的影响作用有一定差异,利用林带的表面积密度和体积密度共同作为林带的结构参数,可以反映水杉林带各组分对气流影响的差异,更好地表现林带的空气动力学特征。     

鲁东沿海丘陵茶园防护林的小气候特征

近年来山东乳山茶业逐渐兴起, 但由于北方冬春季温度低和倒春寒频繁发生, 茶叶种植面积逐年减小。如何在低成本管理的基础上提高茶叶产量和品质, 成为乳山茶园管理的一大难题。以2007年春季采用水平梯田整地种植的茶园为试验区, 以梯田周围营造的4种网格(8 m × 80 m, 12 m × 80 m, 20 m × 80 m, 40 m × 80 m)茶园防护林为研究对象, 分别在2013年4月、8月和12月, 测定风速、空气温度、土壤温度、空气相对湿度及土壤相对湿度, 以纯茶园作为对照, 进行了小气候因子测定和分析。结果表明: (1) 4种防护林均能有效地降低茶园内风速, 调节气温、土壤温度和土壤相对湿度, 增加空气相对湿度, 为茶树生长提供适宜的生态环境; (2)由于区域水分通量和太阳辐射的季节变化, 4种防护林的小气候调节效应也表现出一定的季节性差异; (3)主成分分析结果表明, 4种茶园防护林中, 影响小气候因子的主要因素是气温和土壤温度, 其因子负荷量分别为-0.978和0.986, 但风速与气温呈极显著相关关系, 与土壤温度之间无显著线性关系, 因此, 风速也能间接地影响林内小气候; (4) 8 m × 80 m的防护林对小气候的总体调节效应优于其他3种防护林。     

无瓣海桑-海桑红树林的防风效能

为了解热带风暴(台风)期间红树林的防风功能,在2007年热带风暴"范斯高"影响期间(2007年9月24日0:00—15:00)采用自动气象站对海南东寨港无瓣海桑-海桑人工红树林的防风效应进行观测,结果表明:(1)各位置风速平均值大小为林后1H(H为平均树高)<林前1H,林后风速大幅度消减;(2)热带风暴期间防风效能为28%～68%,小于非热带风暴情况下的65%～77%,并随着风速的增大而减小;(3)热带风暴期间,其主导风向的变化幅度为45°,当风向与红树林接近垂直时,风速消减值越大,防风效果越显著。综上,热带风暴期间无瓣海桑-海桑人工红树林的防风效果显著。