第三章改善区域生态环境的作用

第三章改善区域生态环境的作用

生态环境是指影响生物生存的环境因子的综合。水土保持林改善区域环境就是改善区域的环境因子。环境因子中气候、土壤、水文最为基础。

第一节改善区域小气候作用

一、下垫面性质的变化

（一）影响气候的因子

太阳辐射；大气环流；下垫面性质（地表层性质）；改造前二者很难。改变下垫面性质来改变小气候较易。

（二）小气候的定义与特点

小气候：由于下垫面的不均匀性，人类和生物活动所产生的近地层和土壤层中的气候特点。

小气候特点：

1、气候要素的明显日变化；

2、强烈的脉动性质；

3、垂直梯度的变化超过水平的变化；

4、垂直梯度上也具有明显的日变化特征。

两极地区：南北两极地区几乎常年严寒，陆地上几乎没有植物生长。

针叶树林：北半球的针叶树林地带，冬天漫长而寒冷，夏天短暂而暖和。

温带森林：温带森林地区的气候变化很大。北部的树木到秋天时便落叶，形成枯枝落叶层，南部的树木则大多终年常绿。

热带森林：在热带森林里，一年之中总有一些树木长出绿叶和开花结果。

沙漠：沙漠地区炽热如火，雨量稀少，因此是最不适宜动植物生长的生物带。（三）森林下垫面的特点*

1、林分的活动层比裸地厚得多；

2、下垫面粗糙度增加；

3、森林有三个作用面，使辐射和热量交换更为复杂：林冠上层、林冠层、林下土壤层。

4、随季相、林分结构、生长发育阶段变化。

城市“热岛效应”可以造成局部地区气候异常。城市大气温度较高，热空气上升，郊区农村的冷空气就流入城市，形成“城市风”。“城市风”会把城市郊区一些企业的污染物质，源源不断的带向城市，加重城市的空气污染。城市的温度较高，就会造成城市上空的云量和降水量增加，最高可比农村多30%左右。

（四）森林下垫面作用结果

1、改变了热量平衡；

2、改变了垂直乱流交换与水平热交换；

3、改变了近地层垂直的温度、湿度；

4、改变了水分垂直交换的数量和过程；

5、改变了降雨的分配量、水汽凝结、蒸发过程。

二、辐射与热量平衡

(一)辐射平衡与特点

太阳辐射＝吸收＋反射＋透过

吸收＞反射、透过；

林冠层对太阳辐射的再分配很复杂，不同林分、不同高度、不同时刻的林内辐射分布都不同；

林分不同作用面获得的净辐射不同；林分的净辐射比草地和裸地都大。（二）热量平衡

净辐射用于蒸散耗热量、乱流交换输热、传导和热贮存。

云杉11－14时各占约2/3、约1/3、5％。

三、森林小气候的特点*

1、净辐射高，大于裸地25％，资源利用率提高；

2、潜热量增多、感热量减少，大气湿度增加；

3、林下热通量减小，蒸发降低，林内温度变化缓和；

4、林冠上方乱流交换增强，热量不易集中，近地层温度缓和；

5、林内乱流交换减弱，是林外风速的20～50％；

总之，森林小气候向增湿、缓和气温和天气过程。

第二节改善区域生态环境的作用

一、控制区域土壤侵蚀

在一个流域森林面积达到一定，且合理分布，土壤侵蚀会得到基本控制；

40 ％→70 ％

流域的输沙量与森林覆被率有关系；黄河流域水土保持，入黄泥沙每年减少了3 亿吨。

二、改善流域水文过程

森林通过对降雨的拦蓄与涵养作用，调节河川水分状况，改善流域水文过程；秦岭黑河流域，森林覆盖率73％，枯水年径流量大于平水年，如下表。

黑河流域丰、枯、平水年径流

陕西省水文总站观测，在秦岭山区森林覆被率每增加1％，径流深相应增加1.0～5.6mm（森林覆被率20～75％）；山上一亩林，山下三分田。

三、改善区域气候条件

动力蒸散量减弱，大气湿度增加，风速减小；气温缓和，极端温度降低；无霜期延长；冰雹及其他自然灾害减少。

动力蒸散：森林增加了地表粗糙度，降低了风速，增加了空气湿度，从而降低了动力蒸散量。

四、对降雨过程的影响

一定的环境条件下，森林可以增加局部地区的降雨量，特别是在湿热和干旱地区更为明显；

崔起武：黄河流域大面积恢复森林和水利化可使降雨量增加3％；

傅报璞：西北地区全面绿化和实现水利化后，可使下垫面反射率减少9％，引起温度变化，夏季可增雨40.2mm的内雨，同时刺激外来水汽激发的外来雨量是内雨的2～3倍。

不同地带平均降雨量