广东鼎湖山森林生态系统国家野外科学观测研究站
新闻公告
鼎湖山站对林分结构的空间异质性改变山地森林的水分利用格局得出了研究结果
作者: 鼎湖山站 更新时间: 2017-06-29

山地景观具有复杂和崎岖的地形,微气候和土壤性质在时空上可产生突然变化,这些变化影响树木生长和冠层过程。进而可能改变短小空间尺度上功能关系,从而使得利用异速生长从单一的树木到林分水平的尺度上升估算水分利用变得不准确。另一方面,冠层过程,特别是气孔导度对于环境条件更敏感,它的灵敏性优先于冠层。假设在山地景观上迅速发生这些变化,我们假定,复杂景观中水分利用格局决定于林分结构与冠层导度的交互作用。我们选取南亚热带鼎湖山海拔分别为50米和330米的两个森林作为研究对象,在水分利用推算的尺度上升上,分析了林分结构、微气候特征及液流密度,用这些参数来确定它们如何影响树木功能性的异速生长特征。树木边材面积与胸径相关,这种相关性不受树种及空间位置的限制。晴朗天气下,在海拔330米和50米的森林中,最大液流通量密度分别在18±948±1225±864±11 g m-2 s-1之间。林分内的个体之间及两个林分之间,液流通量差异显著。对于这两个海拔梯度,每日最大树木水分利用量分别为2±436±12 kg d-14±342±11 kg d-1。不同林分之间差异是显着的。对于同一林分,林木水分利用与胸径相关,而与树种无关。然而,这种功能性关系在林分之间是不同的,进而导致相应林分的蒸散估计不同。不同立地间的差异是由于水汽压亏缺、光合作用光量子通量密度和叶冠层导度的专一性的差异。虽然树木对微气候环境的响应有相似行为,但是样地间的差异改变了相应功能关系。因此,在复杂的山地上,使用通用的、立地专一的异速生长方程来进行水分利用的尺度上升估算,从单一树木到集水区尺度的液流可能导致30%的不准确性。这一研究结果由我站李跃林博士联合鼎湖山站院青年科学家计划获得者Dennis Otieno博士等发表于林学口SCI排名第一刊物《农林气象学》(Agricultural and Forest Meteorology.


图:两个不同海拔梯度森林水分利用与胸径的关系

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