海岸防風(fēng)林帶空隙對微氣候影響之研究

作者：黃隆明(1)

劉奇恩(2)

出處：水土保持學(xué)報(bào)第39卷第2期

報(bào)告者：范姜明威

2009年03月13日前 言 臺中港位於臺灣西海岸的中央，冬季時(shí)因受強(qiáng)盛東北季風(fēng)影響，造成飛砂漫天，嚴(yán)重影響建港工程及營運(yùn)工作，為了減少飛砂危害，在臺中港進(jìn)行木賊葉木麻黃防風(fēng)林的造林工作。

雖然木賊葉木麻黃是木麻黃科中栽植最廣泛及最耐風(fēng)抗鹽的樹種，然而，由於立地環(huán)境惡劣，以及近年來強(qiáng)勁颱風(fēng)吹襲之影響，許多生長至今已20至30年之林木，開始逐漸衰退枯萎，造成大小不一的空隙。

本研究分兩部份試驗(yàn)進(jìn)行探討：於防風(fēng)林帶內(nèi)不同空隙內(nèi)部，進(jìn)行觀測溫度、相對溼度、氣壓、日照時(shí)數(shù)、光度、全天日射量、蒸發(fā)量、土壤水份及地溫等微氣候因子變化情形。

觀測各空隙之風(fēng)向及風(fēng)速大小，並探討其防風(fēng)效果。

研究架構(gòu)

結(jié)果與討論文獻(xiàn)資料資料蒐集海岸防風(fēng)林帶空隙對微氣候影響之研究大空隙中空隙小空隙鬱閉林帶試區(qū)勘選1.微氣候觀測2.土壤水分及地溫觀測3.風(fēng)速風(fēng)向觀測結(jié)論與建議現(xiàn)地資料對照點(diǎn)測定點(diǎn)試區(qū)位置

臺中港對照點(diǎn)大空隙中空隙小空隙鬱閉林帶試區(qū)空隙邊緣涵蓋之投影面積(m2)大空隙1800以上中空隙1500-1700小空隙400-600鬱閉林帶200以下試區(qū)概況

月份風(fēng)速（m/s）與風(fēng)向氣溫（℃）相對溼度(％)氣壓(mb)降水量(mm)蒸發(fā)量(mm)日照量（小時(shí)）雲(yún)量平均風(fēng)速最多風(fēng)向最大平均最高最低總計(jì)降水日數(shù)平均最大17.5NNE23.2NE15.920.212.877.31016.5

27.4

5.5

90.3149.75.826.9NNE22.2NNE15.820.113.079.81015.2

91.110.1

78.9105.77.135.7NNE20.1NNE18.322.615.179.61013.2108.811.1

98.1132.37.344.5NNE22.4NE22.326.318.978.81010.1145.710.9115.5141.17.054.1SSE20.3NE25.429.122.379.61006.9234.510.9133.9163.36.863.5SE24.8NNE27.931.324.779.21004.1203.810.7155.8186.06.574.6SSE23.0NE28.932.625.977.41003.7189.3

8.6183.6231.95.586.2SSE32.3NE28.932.325.977.91002.7203.310.0169.4210.95.797.1NNE33.0NNE27.331.024.177.01005.8102.5

6.0150.3186.45.1107.5NNE28.0NNE24.528.312.675.11010.2

10.1

2.1145.9196.04.3116.9NNE24.9NE21.325.518.174.81013.5

14.8

2.4112.7160.04.9127.3NNE24.1NNE22.521.614.375.11016.7

21.8

3.6

99.2158.55.1年6.0NNE33.0NNE23.327.219.077.71009.91353.191.91533.62022.45.9梧棲氣象站氣象資料統(tǒng)計(jì)表(民70~94)微氣候測定溫度相對濕度氣壓日輻射日照蒸發(fā)量土壤水分地溫儀器介紹

自記式蒸發(fā)計(jì)自記式溫溼度氣壓計(jì)魯卑支全天日輻射計(jì)康培司托克日照計(jì)DAVIS多功能綜合氣象觀測站土壤水份與地溫埋設(shè)情形結(jié)果與討論日輻射蒸發(fā)量

土壤溫度

風(fēng)速風(fēng)向

土壤水分

溫度

相對濕度

氣壓

日照時(shí)數(shù)

光度

各試區(qū)與對照點(diǎn)溫度分佈圖日輻射蒸發(fā)量

土壤溫度

風(fēng)速風(fēng)向

土壤水分

相對濕度

溫度

氣壓

日照時(shí)數(shù)

光度

各試區(qū)與對照點(diǎn)相對濕度分佈圖55606570758085909510010121416182022000204060810時(shí)間(小時(shí))相對濕度(%)鬱閉林帶小孔隙中孔隙大孔隙對照點(diǎn) 方榮坤等（1993）指出：相對濕度在60％以上，不但森林火災(zāi)不易蔓延，而且相對濕度高時(shí)，植苗易活，對萌芽開葉亦有助益。日輻射蒸發(fā)量

土壤溫度

風(fēng)速風(fēng)向

土壤水分

氣壓

溫度

相對濕度

日照時(shí)數(shù)

光度

各試區(qū)與對照點(diǎn)氣壓分佈圖日輻射蒸發(fā)量

土壤溫度

風(fēng)速風(fēng)向

土壤水分

日照時(shí)數(shù)

溫度

相對濕度

氣壓

光度

各試區(qū)與對照點(diǎn)日照時(shí)數(shù)比較圖 林信輝（1987）指出，木麻黃受到日照之後，淨(jìng)光合成率開始由負(fù)轉(zhuǎn)正，當(dāng)日照達(dá)2～9小時(shí)，其淨(jìng)光合成率變化相近，皆達(dá)光合作用最旺盛階段，顯示此因子在本研究中對木麻黃生長不會造成太大的影響。日輻射蒸發(fā)量

土壤溫度

風(fēng)速風(fēng)向

土壤水分

光度

溫度

相對濕度

氣壓

日照時(shí)數(shù)

日期鬱閉林帶小空隙中空隙大空隙對照點(diǎn)95.08.0822000450008000011500012000095.10.1515000350006500078000

80000平均相對光度(%)18.5

40.674.0

96.71000各試區(qū)與對照點(diǎn)光度比較表(單位：Lux) 甘偉航、胡大維（1987）指出：海岸防風(fēng)林下更新之幼苗應(yīng)在相對光度50％以上 林信輝（1987）亦指出，木麻黃光飽和點(diǎn)的光度為55000lux，代表光度超過此值，林木的光合成率不會再增加；又木麻黃之光補(bǔ)償點(diǎn)為2500lux，代表光度超過此值，林木的光合成率逐漸遞增。溫度

相對濕度

氣壓

光度

日照時(shí)數(shù)

日輻射

蒸發(fā)量

土壤溫度

土壤水份

土壤水份

試區(qū)測定點(diǎn)對照點(diǎn)相對日輻射(％)最高日輻射平均日輻射平均日輻射鬱閉林帶168

38.3180.021.3小空隙578117.9181.265.1中空隙685169.3180.094.1大空隙704178.5180.598.9各試區(qū)與對照點(diǎn)日輻射比較表（單位：W/m2） 方榮坤等（1993）指出，日輻射為支配大氣現(xiàn)象之動力，其熱能經(jīng)林木吸收後轉(zhuǎn)變?yōu)橹参锼柚芰?，無論光合作用、蒸散作用、呼吸作用及生長皆受此因子影響。較高的日輻射量，對林木生長、存活皆有助益。溫度

相對濕度

氣壓

光度

日照時(shí)數(shù)

日輻射

蒸發(fā)量

土壤溫度

風(fēng)向風(fēng)速

土壤水份

各試區(qū)與對照點(diǎn)蒸發(fā)量分佈圖溫度相對濕度氣壓光度日照時(shí)數(shù)日輻射蒸發(fā)量土壤溫度

風(fēng)向風(fēng)速土壤水份鬱閉林帶小空隙中空隙對照點(diǎn)大空隙各試區(qū)與對照點(diǎn)土壤溫度分佈圖鬱閉林帶小空隙中空隙對照點(diǎn)大空隙溫度相對濕度氣壓光度日照時(shí)數(shù)日輻射蒸發(fā)量土壤溫度風(fēng)向風(fēng)速土壤水份

各試區(qū)與對照點(diǎn)土壤水分分佈圖溫度相對濕度氣壓光度日照時(shí)數(shù)日輻射蒸發(fā)量土壤溫度風(fēng)向風(fēng)速

土壤水份測定點(diǎn)測回平均風(fēng)向風(fēng)速(m/s)對照點(diǎn)測回平均風(fēng)向風(fēng)速(m/s)減風(fēng)效果(%)1212鬱閉林帶0.970.680.83WNW7.678.508.08NNW89小空隙1.200.931.07N6.837.006.92NNW84中空隙0.951.121.03NNE7.337.007.17NNW86大空隙1.131.421.28NW8.006.837.42NNW84各空隙風(fēng)向風(fēng)速及減風(fēng)效果表

對照點(diǎn)平均風(fēng)速-觀測點(diǎn)平均風(fēng)速減風(fēng)效果（％）=────────────────X100%

對照點(diǎn)平均風(fēng)速 此結(jié)果顯示，即使是位於大空隙林帶，仍然能夠受到其鄰近防風(fēng)林帶的保護(hù)，阻擋大部分的氣流，使進(jìn)入空隙內(nèi)部的風(fēng)減弱許多，此現(xiàn)象與游繁結(jié)（1982）研究所得相同。結(jié) 論各空隙間最高與最低溫度之差異均在2℃以內(nèi)，正午高溫時(shí)段，鬱閉林帶之溫度最低，隨空隙增大溫度逐漸遞增；夜間低溫時(shí)段，鬱閉林帶之溫度反而最高。各空隙間相對溼度之差異約在7%以內(nèi)，正午時(shí)段，鬱閉林帶之相對溼度比大空隙高6%，清晨時(shí)段，大空隙之相對溼度較鬱閉林帶高7%；中午高溫時(shí)段相對溼度最低，清晨低溫時(shí)段相對溼度最高。

各空隙間土壤之最高溫差異較為顯著，大空隙比鬱閉林帶高約9℃，但最低溫卻相差不多。大致上，下午4時(shí)左右地溫最高，而後逐漸下降，於早晨7時(shí)左右達(dá)到最低。