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为探究环境变量对冠层蒸腾（Ec）的影响，研究人员以黄土高原的油松（Pinus tabuliformis Carr.）和侧柏（Platycladus orientalis (L.) Franco）人工林为对象展开研究。结果发现不同生长季阶段Ec差异显著，且受土壤含水量等因素影响。该研究对森林水资源管理意义重大。
在广袤的大自然中，森林就像地球的 “绿色卫士”，对维持生态平衡起着至关重要的作用。其中，植物蒸腾是森林生态系统水循环的关键环节，它就像是森林与外界进行 “水分交流” 的通道，其过程直接影响着森林的生长与健康。然而，环境变量就像一群调皮的 “小精灵”，它们在不同季节里变化多端，使得树木蒸腾也跟着波动。比如，干旱时树木会关闭气孔减少蒸腾，但这又会影响其碳固定和生长，就像鱼和熊掌难以兼得。而且，以往研究大多没有深入分析不同生长季阶段环境因素对树木蒸腾的具体影响，这就像拼图少了关键的几块，让我们对森林水分管理的理解不够完整。
为了填补这些知识空白，来自国内的研究人员针对这一问题展开了深入研究。他们将目光聚焦在半干旱的黄土高原上，选取了 43 年生的油松和 31 年生的侧柏人工林作为研究对象，这些树木在当地生态环境中扮演着重要角色。研究人员通过多年的监测与分析，得出了一系列重要结论，相关成果发表在《Forest Ecosystems》上。这不仅帮助我们更深入地了解森林的 “水分密码”，也为科学管理森林水资源提供了有力依据。
在研究过程中，研究人员采用了多种关键技术方法。他们利用自动气象站监测气温（Ta）、太阳总辐射（Rs）等气象数据；使用 HOBO U30 监测系统测量土壤含水量（SWC）；借助 Granier-type 传感器测定树木的液流密度，进而计算出冠层蒸腾（Ec）；运用 Penman-Monteith 方程来计算冠层导度（Gc）；还通过 BRT 模型分析环境因素对Ec的贡献。
研究结果
- 环境变量、Ec和Gc的变化：研究期间不同年份降水差异大，能反映不同气候背景下水分和Ec的变化。生长季早期，日均水汽压亏缺（VPD）和Rs最大，Gc最小；中期，SWC、Ec和Ta达到最大值；晚期，Gc最大，VPD、SWC、Ec、Ta和Rs最低。两个树种的Ec在早期和中期显著高于晚期。
- 不同时期环境变量对Ec的贡献：通过 BRT 模型分析，发现Rs在油松生长季早期和中期对Ec的驱动作用最大，晚期则是 SWC；侧柏在三个阶段都是 SWC 对Ec贡献最大。总体而言，VPD、风速（Ws）和Ta对两个树种Ec的影响相对较小。
- Gc对环境变量敏感性的变化：VPD 是影响Gc的主导因素且呈负相关，在生长季早期敏感性最高，晚期最低。Ws对Gc影响较小且不显著。SWC 在早期和晚期对Gc有正效应，中期不显著。Rs在中期对Gc影响最大且显著，晚期不显著。Ta在中期和晚期显著限制Gc，早期不显著。
- Ec与Gc的关系：两个树种的Ec随Gc增加先近似线性上升后趋于饱和，饱和点在中期最高，早期次之，晚期最低。
研究结论与讨论
不同生长季阶段，油松和侧柏人工林的冠层蒸腾差异显著。中期蒸腾耗水量明显高于早期和晚期。早期和晚期，人工林的水分利用受土壤含水量影响较大；中期由于土壤水分充足，太阳总辐射和 VPD 对冠层蒸腾的影响增强。总体来说，土壤含水量和太阳总辐射是影响冠层蒸腾的主要环境因素，而气温、VPD 和风速的影响相对较小。两个树种的气孔对树木水分利用的调节受 VPD 影响较大，且在不同阶段都采用相对保守的水分利用策略。
这项研究揭示了半干旱黄土高原人工林在不同生长季阶段水分利用的差异，为准确估算生态系统水平衡提供了重要依据，也有助于制定更精准的森林管理措施，对保障森林生态系统的健康和可持续发展意义重大。
