近日，水保學(xué)院研究團隊在農(nóng)林科學(xué)領(lǐng)域頂級期刊《Agricultural and Forest Meteorology》（中國科學(xué)院1區(qū)，IF=5.6）在線發(fā)表題為“Responses of canopy transpiration and conductance to different drought levels in Mongolian pine plantations in a semiarid urban environment of China”的學(xué)術(shù)論文。
城市樹木和森林不僅具有美感，還可提供改善小氣候等多種生態(tài)服務(wù)功能。由于額外熱量的釋放和熱島效應(yīng)，城市環(huán)境下的蒸散量可能會增加。同時，在全球氣候變化背景下，干旱頻率及嚴重程度也趨于增大，這對干旱地區(qū)城市樹木和森林的用水構(gòu)成較大威脅。關(guān)于城市環(huán)境中樹木蒸騰對土壤干旱響應(yīng)的研究越來越多，但大氣干旱（高VPD）和復(fù)合干旱對城市樹木用水的影響機理仍不清楚。
針對上述問題，水保學(xué)院研究團隊以干旱地區(qū)城市環(huán)境樟子松人工林為研究對象，量化了不同水分條件下環(huán)境變量對樟子松冠層蒸騰的相對貢獻率，揭示了冠層導(dǎo)度對環(huán)境變量的敏感性，闡明了不同水分條件下城市樟子松人工林的用水規(guī)律及調(diào)控機理。
圖1 樟子松冠層蒸騰（Ec）對相對可提取水（REW）和飽和水汽壓差（VPD）的響應(yīng)
研究采用多種回歸方程確定了土壤含水量和VPD的影響閾值。研究發(fā)現(xiàn)，分段線性回歸擬合效果更好，REW和VPD的閾值分別為0.36和0.95 kPa。根據(jù)REW和VPD變化區(qū)間將水分條件劃分為非干旱、大氣干旱、土壤干旱和復(fù)合干旱四種類型，樟子松人工林易發(fā)生復(fù)合干旱和大氣干旱。在非干旱條件下，太陽輻射對冠層蒸騰和導(dǎo)度的影響最大；在大氣干旱狀態(tài)下，冠層蒸騰主要由太陽輻射和氣溫控制；在土壤干旱和復(fù)合干旱狀態(tài)下，冠層蒸騰和導(dǎo)度受到土壤含水量的強烈影響。
圖2 不同水分條件下各環(huán)境變量對樟子松人工林冠層蒸騰的相對貢獻
圖3 不同水分條件下樟子松人工林冠層導(dǎo)度對環(huán)境變量的敏感性
陳勝楠博士為論文第一作者，張志強教授為通訊作者，許行副教授、陳左司南博士參與研究工作。該項目得到“十四五”國家重點研發(fā)項目（2022YFF1302501）的支持。
文章鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0168192324000121
