防護(hù)場理論及其在沿海防護(hù)林中的應(yīng)用研究.pdf

1、本文論述了生態(tài)場理論的研究現(xiàn)狀和存在的問題。從生態(tài)場的角度初步探討了防護(hù)場理論，構(gòu)建了防護(hù)場的相關(guān)特征函數(shù)和簡單模型。對防護(hù)場理論的研究內(nèi)容、意義以及防護(hù)場的特點進(jìn)行了闡述。討論了防護(hù)場理論在沿海防護(hù)林中的應(yīng)用，并對不同發(fā)育階段的木麻黃林分進(jìn)行了風(fēng)速測定和溫度測定。從防護(hù)場的角度分析了不同發(fā)育階段木麻黃基干林帶、木麻黃片林和木麻黃農(nóng)田防護(hù)林的防風(fēng)效應(yīng)場和溫度效應(yīng)場。 防護(hù)場是防護(hù)林體系所產(chǎn)生的防護(hù)效應(yīng)在時間域與空間域的分布。防護(hù)場的特征

2、函數(shù)包括防護(hù)場勢、防護(hù)場強(qiáng)度、防護(hù)場變化梯度和防護(hù)距離等。防護(hù)勢是指防護(hù)林體系單位域內(nèi)潛在的防護(hù)能力；防護(hù)場強(qiáng)度是指防護(hù)林體系所表現(xiàn)出的實際防護(hù)能力，即現(xiàn)時的防護(hù)能力；防護(hù)梯度是指單位時間空間域內(nèi)防護(hù)場強(qiáng)度的變化；有效防護(hù)距離指防護(hù)林體系所形成的最大有效防護(hù)范圍。當(dāng)達(dá)到最大防護(hù)距離時，防護(hù)場強(qiáng)度為零，防護(hù)場梯度也為零，也就是當(dāng)防護(hù)因子的變化梯度為零時的距離。本試驗選取了福建省東山島大帽山一帶不同發(fā)育階段木麻黃基干林帶、片林和農(nóng)田防護(hù)林做

3、為研究對象。分別測定了2006年11月到2007年3月大風(fēng)季節(jié)林內(nèi)外不同點的風(fēng)速，以及2007年11月林內(nèi)外的溫度變化；對數(shù)據(jù)進(jìn)行了克里格插值計算，并應(yīng)用surfer軟件繪制了風(fēng)速和溫度的等值線圖、三維表面圖和變化率圖。研究結(jié)果表明： (1)木麻黃基干林帶內(nèi)風(fēng)速成逐漸下降趨勢。幼林和中幼林風(fēng)速削減率在1h和5h間達(dá)到最大值，分別為58％和71％；中林在10h處達(dá)到最大值為70％；成熟林和過熟林在林20h處達(dá)到最大值，分別為74％

4、和69％。空間表面圖為兩邊高中間低的凹面。 (2)木麻黃基干林帶后風(fēng)速成逐漸增長趨勢，25h處已經(jīng)接近空曠處風(fēng)速。局部區(qū)域又有下降，幼林、中幼林和中林下降點在林后5h到8h之間；成熟林和過熟林下降點在林后12h到18h內(nèi)：各點風(fēng)削減率分別為32％、10％、11％、0％和3.8％。木麻黃基干林帶各測點風(fēng)速成開口向上的拋物線狀，即符合方程：y=0.1125x2-1.9799x+9.6244，在林內(nèi)成下降趨勢，林外又逐漸增加的趨勢。

5、 (3)木麻黃片林和木麻黃基干林帶有相似的規(guī)律，擬合函數(shù)為：y=0.3638x2-3.6141x2+910.548。片林內(nèi)10h處風(fēng)速達(dá)到最小值，各發(fā)育階段風(fēng)削減率分別為100％、75％、67％、50％、48％。木麻黃片林后風(fēng)速成增加趨勢，在林后10h左右風(fēng)速接近空曠地。 (4)木麻黃農(nóng)田防護(hù)林各測點風(fēng)速分析得出：中林、成熟林和過熟林，風(fēng)速值在林后10h左右達(dá)到最小值，風(fēng)削減系數(shù)分別為33％、32％和25％。從空曠地到林后

6、10h間風(fēng)速成下降趨勢，在林后10h到25內(nèi)風(fēng)速成上升趨勢。其關(guān)系式為：y=0.2327x2-2.3387x+9.6018。 (5)多元多次統(tǒng)計分析得出，木麻黃基干林帶和片林在林內(nèi)5h內(nèi)林分密度、枝下高和冠幅對風(fēng)速削減率的影響比較大，林內(nèi)5h到林后10h之間枝下高、密度和樹高是主要影響因素。木麻黃農(nóng)田防護(hù)林內(nèi)外樹高和密度是農(nóng)田防護(hù)林風(fēng)速削減率的主要影響因子。 (6)對木麻黃基干林帶、片林和農(nóng)田防護(hù)林1m高處各測點溫度分析