像澳大利亚的农田一样,原生森林也在干旱和洪水中挣扎,因此未来的管理决策需要更复杂的系统来监控和管理它们的水需求。一项新的研究旨在提供一个良好的估计,了解树木、植物和树冠下灌木(或森林下层植被)所使用的水,以帮助改善对原生林地的管理。
像澳大利亚的农田一样,原生森林也在干旱和洪水中挣扎,因此未来的管理决策需要更复杂的系统来监控和管理它们的水需求。
由弗林德斯大学领导的一项新研究旨在提供一个良好的估计,了解树木、植物和树冠下灌木(或森林“下层植被”)所使用的水,以帮助改善对原生林地的管理。
研究人员在南澳大利亚两个不同降雨地点测试了一种先进的方式来测量下层植被(与树冠相比)的蒸散发(ET)模式,以帮助未来制定更好的水和林地管理决策。
环境科学与水文学教授华德·关来自弗林德斯大学国家地下水研究与培训中心,他解释说,ET将水从土壤和植物返回大气,并且是陆地水量平衡的主要组成部分。
“使用传统方法监测林下ET是困难的。我们最近的研究测试了一种在洪泛平原和集水区测量下层蒸散发的新方法,”他说。
研究人员表示,这一点很重要,因为下层ET可以占到生态系统水利用的10%(在凉爽季节)至50%(在炎热天气期间)。
这项最新研究发表在《水文学杂志》上,并与来自澳大利亚、中国和美国的合作伙伴共同进行,利用来自空气热成像的下层温度,并将其用于“最大熵生产”模型(称为“MEP模型”)来绘制下层ET的图。
研究人员希望改善生态系统水评估,以制定更加有效的管理策略,以应对日益稀缺的河流和淡水资源。
该研究基于在河流州Bookpurnong附近的穆雷洪泛平原的一片河红桉林地和在威伦加盆地的威尔逊山附近的丘陵林地集水区进行的调查。这些地点反映了不同的地形、水文和气候条件。
两个地点都表明,下层ET是生态系统水量平衡的关键组成部分,因此弄清楚如何最好地支持河红桉及其他林地的环境水需求可能在未来纳入广泛的监测和高分辨率热数据的映射。
研究发现,洪水改变了水的可用性和植被反应,影响了下层ET的动态变化,弗林德斯大学的关教授指出,他领导着生态水文学和水文气象研究小组(EcoH2OMe)。
例如,在2022-23年大洪水之后,下层ET占总生态系统ET的比例下降,可能是由于上层蒸腾增加所致。
在丘陵环境中,坡向在通过控制太阳辐射暴露和土壤水分保持来调节ET方面起着关键作用。
北-facing坡在湿润的冬季通常具有比南-facing坡更高的下层ET,在北-facing坡上,下层ET占总表面ET的高达50%。
北-facing坡的高下层ET更快消耗土壤水分,导致干燥夏季的植被用水量少于南-facing坡。
该研究突显了在解决环境问题时整合新方法和技术的优势。
与此同时,南澳大利亚目前正经历特别干燥的天气,根据《SA Water for Good》计划,这很可能是气候变化的结果。这意味着降雨减少以及流入传统水源(如我们的水库、河流和地下水)的流量减少。CSIRO预测到2050年降雨量整体下降将在15%到30%之间。
SA政府计划强调需要积极管理非规定水资源,以确保到2050年的水安全,包括对整体水资源能力的更深入理解,以防止过度开发并增强可持续性。