森林生態(tài)系統(tǒng)林木生長(zhǎng)與耗水探析

范曉東

摘要 ? ?解決森林生態(tài)系統(tǒng)林木生長(zhǎng)耗水問題對(duì)保護(hù)和利用水資源有重要意義?；诖耍疚膶?duì)于森林生態(tài)系統(tǒng)中林木生長(zhǎng)進(jìn)行概述，并從樹木葉片、單株、區(qū)域尺度分析了耗水情況，以期為相關(guān)人員提供參考。

關(guān)鍵詞 ? ?森林生態(tài)系統(tǒng);林木生長(zhǎng);耗水

中圖分類號(hào) ? ?S718.55 ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 ? ?A

文章編號(hào) ? 1007-5739（2020）16-0109-01

森林是以木本植物為主體的生物群體，主要是由喬木、竹子及其他灌木等植物群落組成的。在森林系統(tǒng)中，喬木與其他植物、動(dòng)物、微生物及土壤等相互依存、相互制約，并與環(huán)境相互影響，從而形成了一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的整體。在森林系統(tǒng)中，有著豐富多樣的物種、較為復(fù)雜的結(jié)構(gòu)以及多種多樣的功能，由于其強(qiáng)大的生態(tài)功能，森林被人們稱為“地球之肺”，為地球的生態(tài)環(huán)境作出巨大貢獻(xiàn)。森林是林木、植物、動(dòng)物與環(huán)境等的綜合體，森林生態(tài)系統(tǒng)就是指生態(tài)學(xué)，森林與周圍的非生物環(huán)境有機(jī)結(jié)合在一起，形成完整的生態(tài)系統(tǒng)。森林資源是人類賴以生存和發(fā)展的重要資源，是可再生的一種自然資源，具有生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)等多種效益，是地球上的基因庫、能源庫和蓄水庫，對(duì)維系地球環(huán)境的生態(tài)平衡起著重要的作用。森林資源是我國(guó)重要的自然資源，森林資源對(duì)于保護(hù)水土、凈化空氣質(zhì)量、保護(hù)生態(tài)環(huán)境等具有重要的意義，因而我國(guó)十分注重保護(hù)森林資源。水是人類賴以生存的重要資源，并且是不可再生的寶貴資源，但是由于世界人口不斷增多及水資源污染嚴(yán)重等問題，使水資源急劇減少。在日常生活中，不僅人類生存需要大量的水資源，森林中林木的生長(zhǎng)也需要大量水分，并存在耗水量過大的問題。因此，研究森林生態(tài)系統(tǒng)林木生長(zhǎng)與耗水狀況具有重要意義。

1 ? ?森林生態(tài)系統(tǒng)林木生長(zhǎng)研究

林木生長(zhǎng)是指在一定時(shí)間內(nèi)林木的變化，主要是指林木高、直徑、形狀等的變化及各種生理指標(biāo)變化等，如葉片生長(zhǎng)速度、樹木枝干直徑變化、細(xì)胞液濃度等。在森林生態(tài)系統(tǒng)中，按照研究對(duì)象劃分，林木生長(zhǎng)可以分為樹木生長(zhǎng)和林分生長(zhǎng)2類;按照調(diào)查因子劃分，除了包括直徑、樹高、形狀生長(zhǎng)等，還包括材積生長(zhǎng)和生物量生長(zhǎng)等。林木生長(zhǎng)的速度及效率，除了受林木自身遺傳因素的影響外，還受到來自外界自然環(huán)境的影響，各種因素影響林木的生長(zhǎng)過程，并使林木內(nèi)部的生理發(fā)生變化，通過各種生長(zhǎng)因子的生長(zhǎng)變化過程直接表現(xiàn)在樹高、直徑及形狀等方面[1]。

在森林生態(tài)系統(tǒng)林木生長(zhǎng)的研究過程中，年輪法是經(jīng)常用于研究樹木年齡的方法。在正常情況下，樹木每年都會(huì)形成一個(gè)年輪，直接查數(shù)樹木根頸部位的年輪數(shù)就是樹木的年齡。樹木年輪的形成是由于樹木形成層受到外界季節(jié)變化等產(chǎn)生周期性生長(zhǎng)的結(jié)果，不同季節(jié)樹木年輪的生長(zhǎng)速度不同、變化不同，生長(zhǎng)細(xì)胞也具有不同特點(diǎn)。但是，在林木生長(zhǎng)過程中，由于受到環(huán)境等的限制，經(jīng)常會(huì)使年輪環(huán)帶產(chǎn)生不完整的現(xiàn)象，如出現(xiàn)多層輪、斷輪或年輪消失等，這種現(xiàn)象被稱為年輪變異。如遇到年輪變異的情況，年輪法便無法準(zhǔn)確測(cè)出樹木的年齡、樹木的生長(zhǎng)規(guī)律及因子變化等，其方法存在一定的缺陷。但隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，許多先進(jìn)的儀器被制造出來，彌補(bǔ)了年輪法的缺陷，能夠較好地揭示林木的生長(zhǎng)規(guī)律和因子變化，如樹木徑向儀的使用能夠較好地連續(xù)記錄樹木的直徑變化過程[2]。

2 ? ?森林生態(tài)系統(tǒng)林木耗水研究

林木耗水是指一定時(shí)間內(nèi)林木生長(zhǎng)過程中樹木蒸騰耗水量，林木的蒸騰耗水量是研究森林生態(tài)系統(tǒng)林木生長(zhǎng)與環(huán)境水分研究的重要參考數(shù)據(jù)。林木蒸騰耗水量是森林水分流失的主要途徑，林木耗水能夠引起森林流域產(chǎn)水量的變化，也是造成森林流域產(chǎn)水量較小的主要原因。對(duì)森林生態(tài)系統(tǒng)林木耗水的研究一般從樹木葉片、單株、區(qū)域等方面進(jìn)行。

2.1 ? ?樹木葉片尺度

利用葉片尺度進(jìn)行林木耗水研究主要是通過在樹木葉片上測(cè)量其蒸騰數(shù)據(jù)，采用的方法主要有快速測(cè)量法、氣孔計(jì)法等，但由于在實(shí)施葉片尺度法時(shí)需要將葉片與樹木分離，因而測(cè)量過程中可能存在不準(zhǔn)確性，需要經(jīng)過多次實(shí)施及校正才能得出較為準(zhǔn)確的結(jié)果。利用快速測(cè)量法測(cè)量樹木蒸騰數(shù)據(jù)還能夠觀察出短時(shí)間內(nèi)葉片對(duì)環(huán)境變化的響應(yīng)。因此，快速測(cè)量法還能夠用于不同林木之間特征的變化研究[3]。

2.2 ? ?樹木單株尺度

單株尺度的應(yīng)用較為普遍，應(yīng)用范圍較廣，利用單株尺度能夠推算出單株樹木的耗水量，從而解決森林流域的產(chǎn)水量問題及水資源管理等問題。單株尺度在虧水的條件下品種之間存在顯著差異，水分充足的條件下品種差異相對(duì)較小。利用單株尺度測(cè)量樹木的蒸騰耗水量必須在一定的環(huán)境中，在自然環(huán)境下無法實(shí)施，因而可能會(huì)對(duì)氣孔導(dǎo)度等產(chǎn)生影響。

2.3 ? ?林木區(qū)域尺度

區(qū)域尺度適用于大范圍的林木耗水研究，利用區(qū)域尺度測(cè)量林木耗水量有利于區(qū)域的水資源管理。區(qū)域尺度常用方法主要有紅外遙感法[4]，該方法能通過遙感技術(shù)來獲得溫度、生態(tài)信息等數(shù)據(jù)，能克服相對(duì)限制條件，具有一定的優(yōu)勢(shì)，被較多采用。

3 ? ?結(jié)語

對(duì)森林生態(tài)系統(tǒng)林木生長(zhǎng)及耗水展開研究，能夠提高森林水分及全球水資源的利用率，有利于更好地管理水資源，對(duì)推進(jìn)節(jié)水林發(fā)展有重要意義。但由于森林資源的復(fù)雜性，受研究技術(shù)等限制，目前在林木生長(zhǎng)及耗水方面的研究存在一定難度。因此，還需要相關(guān)部門及人員不斷努力，優(yōu)化研究方法，不斷探索新技術(shù)，以更好地促進(jìn)森林生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。

4 ? ?參考文獻(xiàn)

[1] 蔡燕榮.淺析森林撫育的技術(shù)要點(diǎn)及合理化建議[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù)，2018，38（16）：147.

[2] 張曉宇.森林生態(tài)系統(tǒng)林木生長(zhǎng)與耗水研究進(jìn)展[J].內(nèi)蒙古林業(yè)調(diào)查設(shè)計(jì)，2018，41（1）：95-97.

[3] 田晶會(huì).黃土半干旱區(qū)水土保持林主要樹種耗水特性研究[D].北京：北京林業(yè)大學(xué)，2005.

[4] 張勁松，孟平，尹昌君.植物蒸散耗水量計(jì)算方法綜述[J].世界林業(yè)研究，2001（2）：23-28.