馮 煥

(吉林波羅湖國家級自然保護區(qū)管理局，吉林 長春 130200)

我國東北西部為沙塵災(zāi)害較重的區(qū)域，每年初春，大風(fēng)及沙塵對工業(yè)、農(nóng)林、畜牧業(yè)都有較大影響。楊樹具有速生、抗逆性較強的特點，已成為該區(qū)域營建農(nóng)田防護林的主要樹種[1]。研究楊樹的迎風(fēng)面面積是衡量其防護功能的一項重要依據(jù)。本文通過對白城小黑楊的迎風(fēng)面面積估測計算，旨在了解白城小黑楊在哪個胸徑條件下能達(dá)到最佳防風(fēng)效果。

1研究對象

農(nóng)安縣楊樹林鄉(xiāng)因風(fēng)沙大、干旱的特殊氣候，當(dāng)?shù)囟嘣苑N楊樹，以達(dá)到防風(fēng)固沙目的。選擇楊樹林鄉(xiāng)林場轄區(qū)內(nèi)的白城小黑楊(Populussimonii×P.nigracv.‘Baicheng’)作為研究對象。

2研究方法

2.1外業(yè)調(diào)查及數(shù)據(jù)收集

在研究區(qū)域內(nèi)選擇不同胸徑的白城小黑楊，對胸徑位置進(jìn)行準(zhǔn)確標(biāo)定，測定胸徑，利用測高儀測高，然后再用高清相機進(jìn)行拍照，獲取圖像數(shù)據(jù)。

2.2內(nèi)業(yè)統(tǒng)計分析

對外業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，結(jié)合數(shù)據(jù)利用ArcMap軟件(可用于數(shù)據(jù)輸入、地理配準(zhǔn)、矢量化等功能的應(yīng)用程序，具有基于地圖的所有功能，實現(xiàn)如地圖制圖、地圖編輯、地圖分析等功能)對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行地理配準(zhǔn)[2]。在ArcMap軟件中添加在野外利用高清攝像機獲取的圖像數(shù)據(jù)，結(jié)合外業(yè)調(diào)查的胸徑、樹高數(shù)據(jù)對獲取的影像進(jìn)行地理配準(zhǔn)。利用ERDAS軟件，對地理配準(zhǔn)后的影像進(jìn)行裁剪，得到單獨的樹冠與樹干部分影像，利用易康軟件對樹冠影像進(jìn)行圖像分類處理，選用多尺度分割法進(jìn)行分割，分割完成后，結(jié)合Excel軟件對胸徑與迎風(fēng)面面積之間的關(guān)系進(jìn)行分析。

3結(jié)果與分析

白城小黑楊迎風(fēng)面面積分析結(jié)果見表1、圖1。

表1 各胸徑白城小黑楊迎風(fēng)面面積約值

圖1 白城小黑楊各個胸徑迎風(fēng)面面積

從表1、圖1中可以看出，白城小黑楊在自然生長過程中，其胸徑與迎風(fēng)面面積的關(guān)系呈S形曲線。胸徑為8 cm和16 cm時，迎風(fēng)面面積有一段大幅度增長；胸徑為18～24 cm時，迎風(fēng)面面積增長的速率較為平穩(wěn)；胸徑大于24 cm時，迎風(fēng)面面積基本沒有太大的波動。

4結(jié)論

白城小黑楊在自然生長周期過程中，其胸徑與迎風(fēng)面面積的關(guān)系呈S形曲線，即緩慢-快速-緩慢的生長規(guī)律。幼苗期、快速生長期、近熟期、成熟期為其自然生長的四個重要時期。在幼苗成長期間，胸徑的自然生長速度比較快，所以，迎風(fēng)面面積也增加比較快速。到了快速生長期，無論是樹的主干，還是迎風(fēng)面面積，生長速度都明顯提高。進(jìn)入近熟期后，各生長要素雖然繼續(xù)增長，但增長的幅度開始逐漸下降。最后進(jìn)入成熟期，主干與迎風(fēng)面面積的生長速度都保持在一個較小的數(shù)值范圍內(nèi)，白城小黑楊基本已經(jīng)停止生長。

隨著時間的累加，白城小黑楊的迎風(fēng)面面積快速增加。在防風(fēng)林建設(shè)上，為快速起到防風(fēng)效果，以大樹移栽最有效。但考慮到移栽成本和成活率等因素，建議以胸徑10 cm左右的白城小黑楊最為合適，一是成本較低，二是成活率高，且可在較短的時間內(nèi)起到防風(fēng)效果。