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近年来,生态安全与粮食安全已成为与人类生存质量密切相关的问题。农田林网作为农田生态系统的屏障,在农区生态建设中的重要性日趋受到重视。黄泛平原是我国的一个重要粮食产区,有效控制该区域风沙危害对于农业增产增收具有重要的意义。本研究运用生态场理论,以菏泽鄄城县240m×150m的林网为研究对象,采用实时同步观测林网内生态因子的方法,研究林网的风速、温湿度等主要生态因子的时空变化规律,并进行了模拟,目的是阐明生态因子的空间异质性,为农田林网建设的可持续经营提供理论依据和技术指导。研究结论主要如下:(1)林网内风速的空间异质性在垂直于主林带的三条样线上(分别距副林带48m、120m、192m),样点(线)上风速呈异质性分布,在一定范围内,林网内各点风速均显著低于对照(P<0.05),风速随着距离主林带距离的增加逐渐减小,且与对照点采用线性模型拟合较好,相关系数均在0.738以上。相同风速风偏角分别为75.8o、60o和45.4o,林网内的风场的防护面积不是规则图形,总体平均风速均显著低于对照(P<0.05),平均防风效能为51.3%、49.5%和48.2%,均采用指数模型拟合,其空间自相关性均在90%以上。风向风偏角均相同,风速分别为0.74m/s、1.48m/s和2.23m/s进入同一林网时,随着风速的逐渐增大,网格内风速变化差异显著(P<0.05),分别降低了44.3%、44.6%和47.5%;防护效应区的形状基本相似,网格内风速的空间分布连续性顺序是0.74m/s <1.48m/s <2.23m/s。随着对照风速的逐渐增大,网格内风速空间自相关性和连续性均较强也逐渐增大,异质性增强,防护效益区面积增大的趋势。(2)林网的调温效能与对照相比,林网内平均温度大约降低2℃。在垂直于主林带的三条样线上(分别距副林带48m、120m、192m),温度变化规律相似,存在异质性变化规律,明显小于对照(P<0.05),林缘处温度较低,林网中心区域空气温度较高;在中午14时左右达到最大值,呈“U”型变化,在12时~16时相对对照温度相差较大,夜间21时附近逐渐趋于接近。3个不同时刻(11时、14时、17时)下网格内温度平均比对照降低了3.3%、4.4%和3.3%,有效调温区也均为不规则的图形,林网的调温效能趋于一致。林内温度与林外对照点拟合模型采用线性模型拟合较好,相关系数均在0.98以上。(3)林网内调湿效能各样点湿度明显高于对照,差异显著(P<0.05);林缘附近湿度较高,空气湿度由林带四周向林网中心区域逐步减小。林内湿度与林外湿度的关系采用线性模型拟合较好,相关系数均在0.96以上。从11时、14时到17时明显表现出高湿度的频率逐渐增加的趋势,平均湿度与对照区相比分别增加了4.56%、4.25%和4.73%,即14时湿度达到最小值且增湿幅度相对最小。网格内空气湿度的变化具有较强的自相关性,随机因素影响小,空间连续性较强。