1、海岸防風林帶空隙對微氣候影響之研究 作者：黃隆明作者：黃隆明(1)劉奇恩劉奇恩(2)出處：水土保持學報出處：水土保持學報 第第39卷卷 第第2期期報告者：范姜明威報告者：范姜明威2009 年年 03 月月 13 日日前 言台中港位於台灣西海岸的中央，冬季時因受強盛東北季風影響，造成飛砂漫天，嚴重影響建港工程及營運工作，為了減少飛砂危害，在台中港進行木賊葉木麻黃防風林的造林工作。雖然木賊葉木麻黃是木麻黃科中栽植最廣泛及最耐風抗鹽的樹種，然而，由於立地環境惡劣，以及近年來強勁颱風吹襲之影響，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進行探討：於防風林
2、帶內不同空隙內部，進行觀測溫度、相對溼度、氣壓、日照時數、光度、全天日射量、蒸發量、土壤水份及地溫等微氣候因子變化情形。觀測各空隙之風向及風速大小，並探討其防風效果。研究架構研究架構 文文獻獻資資料料資料蒐集資料蒐集海岸防風林帶空隙對微海岸防風林帶空隙對微氣候影響之研究氣候影響之研究大空隙大空隙中空隙中空隙小空隙小空隙鬱閉林帶鬱閉林帶試區勘選試區勘選1.1.微氣候觀測微氣候觀測2.2.土壤水分及地溫觀測土壤水分及地溫觀測3.3.風速風向觀測風速風向觀測現現地地資資料料對對照照點點測測定定點點試區位置試區位置 台中港對照點大空隙中空隙小空隙鬱閉林帶試區空隙邊緣涵蓋之投影面積(m2)大空隙1800
3、以上中空隙1500-1700小空隙400-600鬱閉林帶200以下試區概況試區概況 月份風速（m/s）與風向氣 溫（）相對溼度()氣 壓(mb)降 水 量(mm)蒸發量(mm)日照量（小時）雲量平均風速最多風向最 大平均最高最低總計降水日數平均最大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.
4、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 8.6183.6231.95.586.2SSE32.3NE28.932.325.977.91002.7203.310.0169.4210.95.797.1NNE33.0NNE27.3
5、31.024.177.01005.8102.5 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計表(民7094)微氣候測
6、定溫度相對濕度氣壓日輻射日照蒸發量土壤水分地溫儀器介紹儀器介紹 自記式蒸發計 自記式溫溼度氣壓計 魯卑支全天日輻射計 康培司托克日照計 DAVIS多功能綜合氣象觀測站 土壤水份與地溫埋設情形結果與討論日輻射日輻射蒸發量蒸發量 土壤溫度土壤溫度 風速風向風速風向 土壤水分土壤水分 溫溫 度度 相對濕度相對濕度 氣氣 壓壓 日照時數日照時數 光光 度度 各試區與對照點溫度分佈圖 日輻射日輻射蒸發量蒸發量 土壤溫度土壤溫度 風速風向風速風向 土壤水分土壤水分 相對濕度相對濕度 溫溫 度度 氣氣 壓壓 日照時數日照時數 光光 度度 各試區與對照點相對濕度分佈圖 55606570758085909510
7、010121416182022000204060810時間 (小時)相對濕度(%)鬱閉林帶小孔隙中孔隙大孔隙對照點方榮坤等（1993）指出：相對濕度在60以上，不但森林火災不易蔓延，而且相對濕度高時，植苗易活，對萌芽開葉亦有助益。日輻射日輻射蒸發量蒸發量 土壤溫度土壤溫度 風速風向風速風向 土壤水分土壤水分 氣氣 壓壓 溫溫 度度 相對濕度相對濕度 日照時數日照時數 光光 度度 各試區與對照點氣壓分佈圖 日輻射日輻射蒸發量蒸發量 土壤溫度土壤溫度 風速風向風速風向 土壤水分土壤水分 日照時數日照時數 溫溫 度度 相對濕度相對濕度 氣氣 壓壓 光光 度度 各試區與對照點日照時數比較圖 林信輝（1
8、987）指出，木麻黃受到日照之後，淨光合成率開始由負轉正，當日照達29小時，其淨光合成率變化相近，皆達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。日輻射日輻射蒸發量蒸發量 土壤溫度土壤溫度 風速風向風速風向 土壤水分土壤水分 光光 度度 溫溫 度度 相對濕度相對濕度 氣氣 壓壓 日照時數日照時數 日 期鬱閉林帶小空隙中空隙大空隙對照點95.08.0822000450008000011500012000095.10.1515000350006500078000 80000平均相對光度(%)18.5 40.674.0 96.71000各試區與對照點光度比較表(單位：Lu
9、x)甘偉航、胡大維（1987）指出：海岸防風林下更新之幼苗應在相對光度50以上 林信輝（1987）亦指出，木麻黃光飽和點的光度為55000 lux，代表光度超過此值，林木的光合成率不會再增加；又木麻黃之光補償點為2500 lux，代表光度超過此值，林木的光合成率逐漸遞增。溫溫 度度 相對濕度相對濕度 氣氣 壓壓 光光 度度 日照時數日照時數 日輻射日輻射 蒸發量蒸發量 土壤溫度土壤溫度 土壤水份土壤水份 土壤水份土壤水份 試區測定點對照點相對日輻射()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685169.3180.0
10、94.1大空隙704178.5180.598.9各試區與對照點日輻射比較表（單位：W/m2）方榮坤等（1993）指出，日輻射為支配大氣現象之動力，其熱能經林木吸收後轉變為植物所需之能量，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。溫溫 度度 相對濕度相對濕度 氣氣 壓壓 光光 度度 日照時數日照時數 日輻射日輻射 蒸發量蒸發量 土壤溫度土壤溫度 風向風速風向風速 土壤水份土壤水份 各試區與對照點蒸發量分佈圖 溫溫 度度 相對濕度相對濕度 氣氣 壓壓 光光 度度 日照時數日照時數 日輻射日輻射 蒸發量蒸發量 土壤溫度土壤溫度 風向風速風向風速
11、土壤水份土壤水份 鬱閉林帶 小空隙 中空隙 對照點 大空隙 各試區與對照點土壤溫度分佈圖 鬱閉林帶 小空隙 中空隙 對照點 大空隙 溫溫 度度 相對濕度相對濕度 氣氣 壓壓 光光 度度 日照時數日照時數 日輻射日輻射 蒸發量蒸發量 土壤溫度土壤溫度 風向風速風向風速 土壤水份土壤水份 各試區與對照點土壤水分分佈圖 溫溫 度度 相對濕度相對濕度 氣氣 壓壓 光光 度度 日照時數日照時數 日輻射日輻射 蒸發量蒸發量 土壤溫度土壤溫度 風向風速風向風速 土壤水份土壤水份 測定點測回平均風向風速(m/s)對照點測回平均風向風速(m/s)減風效果(%)1212鬱閉林帶 0.970.680.83WNW7.
12、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各空隙風向風速及減風效果表 對照點平均風速-觀測點平均風速減風效果（）=X 100%對照點平均風速此結果顯示，即使是位於大空隙林帶，仍然能夠受到其鄰近防風林帶的保護，阻擋大部分的氣流，使進入空隙內部的風減弱許多，此現象與游繁結（1982）研究所得相同。結 論各空隙間最高與最低溫度之差異均在2以內，正午高溫時段，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
13、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，正午時段，鬱閉林帶之相對溼度比大空隙高6%，清晨時段，大空隙之相對溼度較鬱閉林帶高7%；中午高溫時段相對溼度最低，清晨低溫時段相對溼度最高。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時左右地溫最高，而後逐漸下降，於早晨7時左右達到最低。各空隙間土壤含水量整體平均而言，鬱閉林帶、小空隙及中空隙之土壤水分較對照點及大空隙僅高約0.4%，故而彼此間差異並不明顯。由於各試區林帶內皆有渦漩產生，因而造成風向差異較大，然而所測得之風速值都很小，差異極微，其減風效果皆達84以上。綜合得知，空隙大小不但對日照時數、光度、日輻射、蒸發量及風向影響顯著外，而且對溫溼度及地溫亦略有影響，然而對氣壓、土壤水分及風速則無影響。
