安徽查灣甜櫧林不同大小林隙空氣相對濕度對比分析

江國華，汪秀琴 (宣城職業技術學院建筑藝術系，安徽 宣城 242000)

吳澤民 (安徽農業大學林學與園林學院，安徽 合肥 230036)

林隙是廣泛存在于森林中的具有特殊性質的微結構，林隙的產生增強了干擾生境的異質性。Orians[1]、宋新章等[2]認為林隙環境本身是異質的，其物理環境的異質性將促進生物環境的異質化，同時林隙內生物個體種群、群落對林隙干擾也會作出不同響應，這些響應反過來又對林隙環境產生影響。空氣相對濕度是反映空氣中水分含量的一個指標，相對濕度越小，空氣越干燥，植物蒸騰與土壤蒸發就越大。有林區比無林區空氣的相對濕度大，相對濕度與氣溫成負相關，與空氣含水量成正相關。本研究以安徽査灣自然保護區甜櫧林為研究對象，對不同大小林隙空氣相對濕度進行了對比分析，旨在為探討林隙小氣候形成機制及其對林隙生物多樣性的影響等提供依據。

1 研究區概況

研究區設在安徽省祁門縣查灣自然保護區，該區位于皖南山區最南端，與江西接壤，地理位置東徑117°50′,北緯29°35′，面積1600hm2，海拔120～670m。全年溫暖濕潤,年平均氣溫15.6℃,年平均降水量1701.6mm,年無霜期達235d，相對濕度達85%。地帶性土壤為黃壤和山地黃壤,成土母巖主要是千枚巖;土層厚度30～150cm；土壤腐殖質厚,pH4.0～7.0。

植被屬中亞熱帶常綠闊葉林帶，主要森林群落類型為以甜櫧(Castanopsiseyrei(Champ.)Tutch)、青岡(Cyclobalanopsisoxyodon(Miq.)Oerst.)、苦櫧(Castanopsissclerophylla(Lindl.)Schott.)等為主要建群樹種的常綠闊葉林，至今還保留較大面積的天然林分，是華東地區低海拔常綠闊葉林保存完好的地區之一。有維管束植物146科505屬983種[3,4]，主要喬木樹種有甜櫧、苦櫧、青岡、馬尾松(PinusmassonianaLamb.)P.sinensisLamb、楓香(LiquidambarformosanaHance)、杉木(Cunninghamialanceolata(Lamb.)Hook.)、江南榿木(AlnustrabeculosaHand.-Mazz)、紅枝柴(MeliosmaoldhamiiMaxim)、香桂(CinamomumsubaveniumMig.)、木荷(SchimasuperbaGardn.etChamp.)、漆樹(Toxicodendronvernicifluum(Stokes) Barkl.)、米心水青岡(FagusenglerianaSeem.)；灌木有烏藥(Linderaaggregata(Sims) Kosterm.)、馬銀花(Rhododendronovatum(Lindl.)Planch.exMaxim.)、樹參(Dendropanaxdentiger(Harms) Merr.)、微毛柃(EuryahebecladosL.K.Ling)、檵木(Loropetalumchinenseis(R.Br.Oliv.))、格藥柃(EuryamuricataDunn)、山胡椒(Linderaglauca(Sieb.etZucc.)Bl)、老鼠矢(SymplocosstettarisBrand)、楊梅(Myricarubra(Lour.) Sieb.etZucc.)等。

2 研究方法

2.1 樣方設置

1-林隙中心區；2-林隙近心區；3-林隙邊緣區；4-非林隙林分下圖1 林隙觀測點分布圖

表1 觀測點3個林隙的基本情況

所有研究樣地設在自然保護區的緩沖區內，采用樣線調查法[5]在安徽査灣自然保護區共調查36個林隙[6]，根據林隙面積劃分為3等級：小林隙<100m2、中林隙101～200m2、大林隙≥201m2，在每個等級中選擇一個具代表性的林隙測量并設樣地。每個林隙分別劃分為林隙中心區(主要為林冠空隙)、林隙近心區(林冠空隙與擴展林隙的過渡區)、林隙邊緣區(擴展林隙與非林隙的過渡區)，同時在林冠層下設置非林隙對照區1個(圖1)。所有研究林隙均位于陽坡，海拔為229m。觀測點3個林隙的基本情況如表1所示。

2.2 空氣相對濕度測定方法

按圖1所示大、中、小林隙觀測點于2014年4月～9月(生長季)每月選擇晴好天氣1～2d，從8:30至12:30每隔1h，從12:30至16:30每隔2h，在3個林隙中心區及林下用WS508B型溫濕度表在距離地面1m處測氣溫和空氣相對濕度。

3 結果與分析

3.1 不同大小林隙及林冠下空氣相對濕度的日變化規律

圖2 不同大小林隙及非林冠下空氣相對濕度的日變化規律

安徽查灣甜櫧林林隙內外空氣相對濕度的日變化規律如圖2所示，不論在林隙還是非林隙林分內，都呈現出早晚較高、中午前后較低的變化規律。一天內，相對濕度的最低值出現在12:30～14:30，而且最大值與最小值的差異非常顯著。如9月28日的變化曲線近似“V”字型，大、中、小林隙及非林隙林分下濕度的極差值分別為34%、34%、35%、28%。林隙內的相對濕度在大部分時間內都低于非林隙林分下的相對濕度，且中小林隙的相對濕度大于較大林隙的相對濕度。這是因為在一個林隙內，一天內從早到晚溫度變化呈低—高—低的趨勢，氣溫越低，相對濕度越大，小林隙及非林隙林分下氣溫低，相對濕度要比大型林隙高。

光照強度的大小也直接影響著空氣相對濕度。一般來說，光照強度越大，空氣相對濕度越小；光照強度越小，空氣相對濕度越大。這也是造成一天內林隙中相對濕度變化為早晚高而中午低的主要原因。喜光樹種多數在大型林隙內生長更好的原因之一是林隙內相對濕度小，能增強植物的蒸騰作用，促進植物的生理活動，從而促使喜光樹種生長。

3.2 生長季不同月份空氣相對濕度的變化規律

安徽查灣甜櫧林生長季內不同大小林隙及林冠下空氣相對濕度變化曲線如圖3所示。由圖3可知，不論是大型、中型、小型林隙還是非林隙林，空氣相對濕度在生長季初期和末期較低，而生長旺盛期較高，即相對濕度在最熱季節都比溫度較低的生長初期、末期高，事實上，這與該地區的氣候特征有關，夏季降雨多集中在6～8月，土壤蒸發與植物蒸騰進入空氣中的水分多，因而這幾個月的相對濕度大。

大、中、小林隙及非林隙林分下空氣相對濕度大小一般表現為非林隙>小林隙>中林隙>大林隙。在6個觀測時間，非林隙空氣相對濕度比大林隙分別高出10%、12%、6%、9%、6%、9%。

圖3 生長季內不同大小林隙及林冠下空氣相對濕度的變化規律

4 結語

林隙生態環境研究可以為林隙干擾和林隙更新研究提供機理性數據，了解林隙內生態因子的變化規律是分析林隙更新機制的基礎。將林隙的干擾狀況、林隙生態因子的變化規律與樹種的生物學特性結合起來全面分析，才能深入了解森林群落的動態更新、物質共存與多樣性維持機制。林隙的大小、方向、周圍植被、林隙形成木的形成方式及林隙更新層的生長狀況等，都會影響林隙內的光照、溫度、濕度和土壤養分狀況等。空氣相對濕度是反應空氣中水分含量的指標，與光照和溫度具有相關性。研究結果表明，空氣相對濕度日變化明顯，即早、晚高，中午前后最低。林隙內空氣濕度低于非林隙林分下。大林隙空氣濕度較小，植物蒸騰加快，有利于陽性樹種更新生長；小林隙空氣濕度較大，有利于耐陰性樹種更新生長。空氣濕度季節性變化表現為生長初期、生長末期較小，生長旺盛期較大。