森林生态系统林木生长与耗水探析

范晓东

摘要    解决森林生态系统林木生长耗水问题对保护和利用水资源有重要意义。基于此，本文对于森林生态系统中林木生长进行概述，并从树木叶片、单株、區域尺度分析了耗水情况，以期为相关人员提供参考。

关键词    森林生态系统;林木生长;耗水

中图分类号    S718.55        文献标识码    A

文章编号   1007-5739（2020）16-0109-01

森林是以木本植物为主体的生物群体，主要是由乔木、竹子及其他灌木等植物群落组成的。在森林系统中，乔木与其他植物、动物、微生物及土壤等相互依存、相互制约，并与环境相互影响，从而形成了一个生态系统的整体。在森林系统中，有着丰富多样的物种、较为复杂的结构以及多种多样的功能，由于其强大的生态功能，森林被人们称为“地球之肺”，为地球的生态环境作出巨大贡献。森林是林木、植物、动物与环境等的综合体，森林生态系统就是指生态学，森林与周围的非生物环境有机结合在一起，形成完整的生态系统。森林资源是人类赖以生存和发展的重要资源，是可再生的一种自然资源，具有生态、经济和社会等多种效益，是地球上的基因库、能源库和蓄水库，对维系地球环境的生态平衡起着重要的作用。森林资源是我国重要的自然资源，森林资源对于保护水土、净化空气质量、保护生态环境等具有重要的意义，因而我国十分注重保护森林资源。水是人类赖以生存的重要资源，并且是不可再生的宝贵资源，但是由于世界人口不断增多及水资源污染严重等问题，使水资源急剧减少。在日常生活中，不仅人类生存需要大量的水资源，森林中林木的生长也需要大量水分，并存在耗水量过大的问题。因此，研究森林生态系统林木生长与耗水状况具有重要意义。

1    森林生态系统林木生长研究

林木生长是指在一定时间内林木的变化，主要是指林木高、直径、形状等的变化及各种生理指标变化等，如叶片生长速度、树木枝干直径变化、细胞液浓度等。在森林生态系统中，按照研究对象划分，林木生长可以分为树木生长和林分生长2类;按照调查因子划分，除了包括直径、树高、形状生长等，还包括材积生长和生物量生长等。林木生长的速度及效率，除了受林木自身遗传因素的影响外，还受到来自外界自然环境的影响，各种因素影响林木的生长过程，并使林木内部的生理发生变化，通过各种生长因子的生长变化过程直接表现在树高、直径及形状等方面[1]。

在森林生态系统林木生长的研究过程中，年轮法是经常用于研究树木年龄的方法。在正常情况下，树木每年都会形成一个年轮，直接查数树木根颈部位的年轮数就是树木的年龄。树木年轮的形成是由于树木形成层受到外界季节变化等产生周期性生长的结果，不同季节树木年轮的生长速度不同、变化不同，生长细胞也具有不同特点。但是，在林木生长过程中，由于受到环境等的限制，经常会使年轮环带产生不完整的现象，如出现多层轮、断轮或年轮消失等，这种现象被称为年轮变异。如遇到年轮变异的情况，年轮法便无法准确测出树木的年龄、树木的生长规律及因子变化等，其方法存在一定的缺陷。但随着科学技术的发展与进步，许多先进的仪器被制造出来，弥补了年轮法的缺陷，能够较好地揭示林木的生长规律和因子变化，如树木径向仪的使用能够较好地连续记录树木的直径变化过程[2]。

2    森林生态系统林木耗水研究

林木耗水是指一定时间内林木生长过程中树木蒸腾耗水量，林木的蒸腾耗水量是研究森林生态系统林木生长与环境水分研究的重要参考数据。林木蒸腾耗水量是森林水分流失的主要途径，林木耗水能够引起森林流域产水量的变化，也是造成森林流域产水量较小的主要原因。对森林生态系统林木耗水的研究一般从树木叶片、单株、区域等方面进行。

2.1    树木叶片尺度

利用叶片尺度进行林木耗水研究主要是通过在树木叶片上测量其蒸腾数据，采用的方法主要有快速测量法、气孔计法等，但由于在实施叶片尺度法时需要将叶片与树木分离，因而测量过程中可能存在不准确性，需要经过多次实施及校正才能得出较为准确的结果。利用快速测量法测量树木蒸腾数据还能够观察出短时间内叶片对环境变化的响应。因此，快速测量法还能够用于不同林木之间特征的变化研究[3]。

2.2    树木单株尺度

单株尺度的应用较为普遍，应用范围较广，利用单株尺度能够推算出单株树木的耗水量，从而解决森林流域的产水量问题及水资源管理等问题。单株尺度在亏水的条件下品种之间存在显著差异，水分充足的条件下品种差异相对较小。利用单株尺度测量树木的蒸腾耗水量必须在一定的环境中，在自然环境下无法实施，因而可能会对气孔导度等产生影响。

2.3    林木区域尺度

区域尺度适用于大范围的林木耗水研究，利用区域尺度测量林木耗水量有利于区域的水资源管理。区域尺度常用方法主要有红外遥感法[4]，该方法能通过遥感技术来获得温度、生态信息等数据，能克服相对限制条件，具有一定的优势，被较多采用。

3    结语

对森林生态系统林木生长及耗水展开研究，能够提高森林水分及全球水资源的利用率，有利于更好地管理水资源，对推进节水林发展有重要意义。但由于森林资源的复杂性，受研究技术等限制，目前在林木生长及耗水方面的研究存在一定难度。因此，还需要相关部门及人员不断努力，优化研究方法，不断探索新技术，以更好地促进森林生态系统的发展，保护生态环境。

4    参考文献

[1] 蔡燕荣.浅析森林抚育的技术要点及合理化建议[J].农业与技术，2018，38（16）：147.

[2] 张晓宇.森林生态系统林木生长与耗水研究进展[J].内蒙古林业调查设计，2018，41（1）：95-97.

[3] 田晶会.黄土半干旱区水土保持林主要树种耗水特性研究[D].北京：北京林业大学，2005.

[4] 张劲松，孟平，尹昌君.植物蒸散耗水量计算方法综述[J].世界林业研究，2001（2）：23-28.