森林生態(tài)系統(tǒng)林木生長與耗水探析

范曉東

摘要 ? ?解決森林生態(tài)系統(tǒng)林木生長耗水問題對保護和利用水資源有重要意義。基于此，本文對于森林生態(tài)系統(tǒng)中林木生長進行概述，并從樹木葉片、單株、區(qū)域尺度分析了耗水情況，以期為相關人員提供參考。

關鍵詞 ? ?森林生態(tài)系統(tǒng);林木生長;耗水

中圖分類號 ? ?S718.55 ? ? ? ?文獻標識碼 ? ?A

文章編號 ? 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、較為復雜的結構以及多種多樣的功能，由于其強大的生態(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。森林是林木、植物、動物與環(huán)境等的綜合體，森林生態(tài)系統(tǒng)就是指生態(tài)學，森林與周圍的非生物環(huán)境有機結合在一起，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)濟和社會等多種效益，是地球上的基因庫、能源庫和蓄水庫，對維系地球環(huán)境的生態(tài)平衡起著重要的作用。森林資源是我國重要的自然資源，森林資源對于保護水土、凈化空氣質量、保護生態(tài)環(huán)境等具有重要的意義，因而我國十分注重保護森林資源。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)林木生長與耗水狀況具有重要意義。

1 ? ?森林生態(tài)系統(tǒng)林木生長研究

林木生長是指在一定時間內林木的變化，主要是指林木高、直徑、形狀等的變化及各種生理指標變化等，如葉片生長速度、樹木枝干直徑變化、細胞液濃度等。在森林生態(tài)系統(tǒng)中，按照研究對象劃分，林木生長可以分為樹木生長和林分生長2類;按照調查因子劃分，除了包括直徑、樹高、形狀生長等，還包括材積生長和生物量生長等。林木生長的速度及效率，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過程，并使林木內部的生理發(fā)生變化，通過各種生長因子的生長變化過程直接表現(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，樹木每年都會形成一個年輪，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)生周期性生長的結果，不同季節(jié)樹木年輪的生長速度不同、變化不同，生長細胞也具有不同特點。但是，在林木生長過程中，由于受到環(huán)境等的限制，經(jīng)常會使年輪環(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，年輪法便無法準確測出樹木的年齡、樹木的生長規(guī)律及因子變化等，其方法存在一定的缺陷。但隨著科學技術的發(fā)展與進步，許多先進的儀器被制造出來，彌補了年輪法的缺陷，能夠較好地揭示林木的生長規(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間內林木生長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)域等方面進行。

2.1 ? ?樹木葉片尺度

利用葉片尺度進行林木耗水研究主要是通過在樹木葉片上測量其蒸騰數(shù)據(jù)，采用的方法主要有快速測量法、氣孔計法等，但由于在實施葉片尺度法時需要將葉片與樹木分離，因而測量過程中可能存在不準確性，需要經(jīng)過多次實施及校正才能得出較為準確的結果。利用快速測量法測量樹木蒸騰數(shù)據(jù)還能夠觀察出短時間內葉片對環(huán)境變化的響應。因此，快速測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

單株尺度的應用較為普遍，應用范圍較廣，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較小。利用單株尺度測量樹木的蒸騰耗水量必須在一定的環(huán)境中，在自然環(huán)境下無法實施，因而可能會對氣孔導度等產(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來獲得溫度、生態(tài)信息等數(shù)據(jù)，能克服相對限制條件，具有一定的優(yōu)勢，被較多采用。

3 ? ?結語

對森林生態(tài)系統(tǒng)林木生長及耗水展開研究，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，對推進節(jié)水林發(fā)展有重要意義。但由于森林資源的復雜性，受研究技術等限制，目前在林木生長及耗水方面的研究存在一定難度。因此，還需要相關部門及人員不斷努力，優(yōu)化研究方法，不斷探索新技術，以更好地促進森林生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展，保護生態(tài)環(huán)境。

4 ? ?參考文獻

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

[2] 張曉宇.森林生態(tài)系統(tǒng)林木生長與耗水研究進展[J].內蒙古林業(yè)調查設計，2018，41（1）：95-97.

[3] 田晶會.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，2005.

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