隨著極端氣候事件的強度和頻度的增加,植被和當地氣候的相互作用受到越來越多的關注。植被作為重要的下墊面,其表面的平均溫度和溫度波動對當地氣候和動植物的熱環境具有重要影響。從表面的平均溫度來看,高緯地區的森林對當地氣候具有加熱效應,低緯地區的森林具有降溫效應,中緯度地區森林的熱力效應較複雜,取決於植被的反射和蒸騰能力。但是對不同氣候帶植被對溫度波動的熱緩衝能力卻沒有系統的研究。
中國科學院西雙版納熱帶植物園樹木年輪與環境演變研究組研究員林華等根據溫度隨太陽輻射的升高速率,提出了一種測量植被熱緩衝能力的新方法。這個方法只需要一隻四分量輻射計就能測量所需所有參數。該研究採用這種方法比較了不同氣候帶,包括10種植被類型,共計133個站點的熱緩衝能力,其值介於5.2到21.2之間。研究結果表明,森林和溼地的熱緩衝能力比非森林(草地、薩王納、耕地)高,10可以作為森林和非森林熱緩衝能力的分界限。在高緯地區,幹擾和幼齡人工林會顯著降低森林的熱緩衝能力甚至到非森林的水平,但是這種降低效應在低緯地區不明顯。森林的熱緩衝能力主要受林冠高度的影響,然而草地和薩王納植被主要受能量分配、水分和碳固定速率的影響。該研究表明在預測極端天氣對植物的威脅時,需要同時考慮冠層表面的平均溫度和溫度波動。雖然高緯度地區的成熟林具有一定的增溫效應,但是在緩解極端天氣事件帶來的溫度波動方面具有重要作用。因此,保護高緯和低緯地區的成熟林同等重要。
該研究成果以 Forests buffer thermal fluctuation better than non-forests為題發表在Agricultural and Forest Meteorology 上。
不同植被類型熱緩衝能力比較
來源:中國科學院西雙版納熱帶植物園
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