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北卡罗来纳州立大学的研究人员在一项新的研究中发现，年轻的树木比10岁或10岁以上的成熟树木吸收和释放的水更少。这项研究跟踪了北卡罗莱纳海岸附近湿地松树林的水流动情况。
他们的发现,发表在农林气象学他建议，管理者应该在采伐木材的时候，让老树和新树一起生长，以减少径流。
“水的平衡，尤其是在沿海地区，是非常重要的，”该研究的主要作者说Maricar Aguilos他是北卡罗来纳州立大学林业与环境资源博士后研究员。“我们在那里有很多水。我们想了解土地使用变化如何影响森林的用水和排水，以及它们如何影响树木的生长。”
这些发现来自于一个长期的研究项目，旨在了解北卡罗莱纳东部的湿地森林是如何管理木材的，包括松树林和天然硬木林鳄鱼河国家野生动物保护区在代尔县，它们正在应对不断变化的气候条件。
通过安装在森林树冠上方塔上的气象传感器，研究人员能够追踪进出该地点的水流，包括在2007年至2008年的严重干旱期间。他们还使用传感器跟踪碳封存——这是森林缓解或促进气候变化能力的重要标志。他们收集了14年森林碳和水循环的数据。
“为了研究沿海生态系统对气候变化和海平面上升的响应，我们需要长期的观察，”该研究的合著者说约翰国王她是北卡罗来纳州立大学林业和环境资源教授。“我们让这些研究进行的时间越长，我们的数据就越好，我们就能更有效地为政策提供信息。”
这项最新研究评估了树木以水蒸气的形式使用和释放的水分，以及以排水的形式流失的水分。
研究人员发现年轻的松树种植园越来越高”蒸散”,这是释放的水量结合来自两个来源:通过蒸发的水从土壤中,和树的过程消耗水和蒸汽释放它的叶子,这被称为“蒸发”。成熟人工林蒸散与降雨之比最高，排水量比年轻松林少。
研究合著者说:“我们发现，随着树木成熟，它们需要更多的水。通用电气的太阳她是美国农业部林业局的研究水文学家和项目负责人，也是北卡罗来纳州林业和环境资源的兼职教授。“松林的用水量在10年左右稳定下来。”
这一发现表明，砍伐一个地点并重新种植可能会导致该地点的排水和洪水增加，但影响会随着树木的生长而减少。
“成熟的种植园有助于在景观规模上减轻森林采伐对排水的影响，”Aguilos说。“如果你收获不同年龄的树，它们可以互相帮助。”
这项名为“土地利用变化和干旱对美国东南部低海岸平原自然和管理的森林湿地十年蒸散量和水平衡的影响”的研究发表在《自然》杂志网络版上农林气象学2021年3月6日。除了Aguilos, King和Sun，其他作者还包括Asko Noormets, Jean-Christophe Domec, Steve McNulty, Michael Gavazzi, Kevan Minick, Bhaskar Mitra, Prajaya Prajapati和Yun Yang。得到美国农业部A.5碳循环科学计划奖(No. 2014-67003-22068)、美国能源部NICR奖(08-SC-NICCR-1072)、美国农业部林业局奖(13-JV-11330110-081)、美国能源部LBNL奖(e - ac02 - 05ch11231)的支持。
-oleniacz -
报告的作者:摘要如下。
“土地利用变化和干旱对美国东南部低海岸平原自然和管理的森林湿地十年蒸散量和水平衡的影响”
作者:Maricar Aguilos, Ge Sun, Asko Noormets, Jean-Christophe Domec, Steve McNulty, Michael Gavazzi, Kevan Minick, Bhaskar Mitra, Prajaya Prajapati, Yun Yang和John King。
发表在网上农林气象学2021年3月6日。
DOI：10.1016 / j.agrformet.2021.108381
摘要:森林湿地在调节区域水文和气候方面具有重要作用。然而，在美国南部，关于将天然森林湿地转变为松树人工林的水文影响的长期研究很少。从2005年至2018年，我们对两棵采收后和新种植的火炬松(松果体taeda)种植园(YP2 - 7日， 2-7岁;YP2 - 8一个轮作龄火炬松人工林(MP, 15-28年龄)和沿着北卡罗莱纳海岸平原的天然低地硬木林(BHF， > 100年龄)。我们量化的年际差异和季节性水平衡和趋势的蒸散(ET)使用涡度相关37 site-years和评估等的关键气候和生物司机。我们发现rotation-age种植园(MP)年度ET(933±63毫米)高于年轻YP种植园(776±74毫米2 - 7日YP为638±190 mm2 - 8)和垫层厚度(743±172 mm)，这主要是由于林龄、冠层盖度和微气象学的差异。松林点的时间序列分析表明，ET随着林龄的增加而增加，直到10年，然后在28 ~ 30年的轮作中逐渐稳定下来。YP2 - 8在2007 - 2008年的极端干旱中，ET减少了30 - 43%，但MP地区的ET减少仅为8 - 11%。与BHF相比，YP的沟渠管理提高了排水能力2 - 7日和YP2 - 8，而成熟松林地的排水较低。这项研究为土地利用-水文-气候的相互作用提供了深刻的见解，在美国南部LCP快速变化的环境条件下，对森林湿地的管理具有重要的意义。
