森林小氣候特征研究進(jìn)展

陳文盛， 丁慧慧， 李江榮*

(1.西藏農(nóng)牧學(xué)院 高原生態(tài)研究所,西藏 林芝 860000;2.西藏高原森林生態(tài)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,西藏 林芝 860000;3.西藏林芝高山森林生態(tài)系統(tǒng)國(guó)家野外科學(xué)觀測(cè)研究站,西藏 林芝 860000;4.西藏自治區(qū)高寒植被生態(tài)安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,西藏 林芝 860000)

森林小氣候是指在森林內(nèi)喬木層、灌木層與草本層共同作用下所形成不同于大環(huán)境下的局部地區(qū)氣候[1]，是森林植被與環(huán)境間相互作用所形成的一種特殊的微氣候效應(yīng)，主要通過(guò)不同的林型、樹(shù)木生長(zhǎng)情況、地形地勢(shì)等(統(tǒng)稱下墊面)，從而進(jìn)一步影響林內(nèi)光、熱、水、氣等氣象要素綜合作用的結(jié)果。森林小氣候中森林與氣象因子之間的關(guān)系及其時(shí)空變化規(guī)律[2]，對(duì)地表植被的組成及其分解過(guò)程具有中介作用[3]，且能夠評(píng)估森林生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能[4]。鑒于此，本文圍繞國(guó)內(nèi)外森林小氣候的發(fā)展歷程以及森林內(nèi)不同生境下的小氣候特征進(jìn)行綜述，并對(duì)該領(lǐng)域存在的問(wèn)題提出展望，旨在為今后森林小氣候的研究與最大化實(shí)現(xiàn)生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益提供參考。

1 森林小氣候國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展

國(guó)外有關(guān)于“森林小氣候”的研究最早可追溯到公元前334年。希臘科學(xué)家提奧夫拉斯圖斯(Theophrastus)通過(guò)大范圍的跨洲調(diào)查與比較不同地區(qū)的植物提出：由于高原與平原之間的氣候差異造就了不同的植物群落。隨著19世紀(jì)中葉氣象學(xué)的發(fā)展與工業(yè)革命的興起對(duì)森林的砍伐與破壞，歐洲一些國(guó)家如德國(guó)、法國(guó)、瑞士、奧地利等開(kāi)展了“森林福利效應(yīng)”的研究。20世紀(jì)初，太陽(yáng)輻射計(jì)的發(fā)明和熱量平衡測(cè)量方法的改進(jìn)助推了微氣象學(xué)的發(fā)展[1]。對(duì)森林小氣候進(jìn)行系統(tǒng)性研究則始于1924年，德國(guó)慕尼黑大學(xué)建設(shè)了第一座森林氣候觀測(cè)塔，用于觀測(cè)林分內(nèi)的各氣象要素。20世紀(jì)50年代之后，在科技的推動(dòng)下，對(duì)森林小氣候的研究有了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展，各國(guó)科學(xué)家開(kāi)始建立起了小氣候的長(zhǎng)期定位觀測(cè)點(diǎn)[5-7]。

國(guó)內(nèi)對(duì)小氣候的研究起步相對(duì)較晚，主要是在新中國(guó)成立后，具體可以分為以下三個(gè)時(shí)期：初期(1958年前)，不穩(wěn)定期(1959—1976年)，穩(wěn)定期(1977年至今)。其中最早的研究可追溯到1957年江愛(ài)良出版的《橡膠幼樹(shù)和寒害問(wèn)題》一書(shū)，里面涉及到了針對(duì)海南島橡膠樹(shù)的小氣候研究。到了第二個(gè)時(shí)期，竺可楨的《論我國(guó)氣候的幾個(gè)特點(diǎn)與糧食生產(chǎn)關(guān)系》、王正非的《森林氣象觀測(cè)和森林火災(zāi)預(yù)報(bào)方法》等論著都有關(guān)于這方面的報(bào)道。隨著第三個(gè)時(shí)期數(shù)百個(gè)定點(diǎn)氣象臺(tái)站的建設(shè)與3S技術(shù)的發(fā)展快速推進(jìn)了我國(guó)小氣候的研究[1,8]。

國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)森林小氣候的研究主要集中在不同樹(shù)種或林型、林冠與林地、林內(nèi)與林外、林線過(guò)渡帶上等。Mark等[9]研究表明不同的林型有著不同的林內(nèi)小氣候。Spittlehouse等[10]通過(guò)對(duì)比林內(nèi)、林外、林緣三種不同生境的溫度、濕度、輻射等等，認(rèn)為林內(nèi)的小氣候效應(yīng)要優(yōu)于林外與林緣。Heithecker和Halpern[11]量化了各氣象要素(光、空氣和土壤溫度以及土壤水分)對(duì)空間梯度的影響，以及小氣候如何與鄰近大片不受干擾森林(控制)的條件進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)了光利用率和溫度在森林邊緣最高，隨著往森林內(nèi)部呈下降趨勢(shì)。Hardwick等[12]對(duì)葉面積指數(shù)與五個(gè)氣象要素(空氣溫度、相對(duì)濕度、蒸汽壓力、比濕和土壤溫度)之間的關(guān)系進(jìn)行了調(diào)查，發(fā)現(xiàn)高葉面積指數(shù)的冠層下方的空氣較涼爽，白天相對(duì)濕度較高，且各氣候指標(biāo)變化波動(dòng)較小。Kovács等[13]研究了四種不同的林業(yè)處理(清除、保留樹(shù)群、制備切割和間隙切割)對(duì)微氣候變量的影響，認(rèn)為林業(yè)處理會(huì)引起地面附近小氣候的變化，從而也顯著地改變了其環(huán)境條件。常杰等[14]分別從垂直梯度上與林內(nèi)外對(duì)比分析了各氣象要素(輻射、溫度、相對(duì)濕度、CO2濃度等)，張遠(yuǎn)彬等[15]從垂直梯度上對(duì)比了白樺林林冠上與林冠下的小氣候，均認(rèn)為森林對(duì)地面環(huán)境具有保溫保濕作用。楊鈣仁等[16]研究了不同林分針闊混交林與純桉樹(shù)林之間森林小氣候的差異，認(rèn)為混交林對(duì)氣候的緩沖效應(yīng)要優(yōu)于純林。何吉成等[17]、殷文杰等[18]、王媛韜等[19]、王曉東等[20]對(duì)藏東南色季拉山與長(zhǎng)白山林線地帶的生態(tài)氣候進(jìn)行了研究，致力于從氣候要素的角度闡述高山林線的形成機(jī)制。

2 森林內(nèi)不同生境的小氣候研究

2.1 不同樹(shù)種或林型間小氣候特征比較

2.1.1 太陽(yáng)輻射

太陽(yáng)輻射的強(qiáng)弱主要是受大氣質(zhì)量(m)、大氣透明指數(shù)(p)以及植被的性質(zhì)所影響[14-15]。混交林所利用或截留的太陽(yáng)輻射作用會(huì)大于純林，是因?yàn)榛旖涣謱儆诙鄬咏Y(jié)構(gòu)，群落結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，葉面積指數(shù)較大，其對(duì)太陽(yáng)輻射的反射率與吸收率大，透射率小，即到達(dá)樹(shù)地層的輻射量變少；而純林屬于單層結(jié)構(gòu)，葉面積指數(shù)小，其三個(gè)指標(biāo)結(jié)果與混交林相反[2,21]。

2.1.2 溫度

森林對(duì)空氣溫度、地表溫度及其土壤溫度都有一定的調(diào)節(jié)作用，能夠降低林內(nèi)溫度的日振幅，保持在一個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)。生長(zhǎng)季闊葉林的保溫效果要優(yōu)于針葉林，即在白天闊葉林林內(nèi)的空氣溫度要比針葉林林內(nèi)的溫度低，晚上則相反，且混交林各土層的溫度會(huì)比純林低1 ℃上下，混交林土壤溫度的日變化也要小于純林[21]，即溫度日振幅小。但有相關(guān)報(bào)道研究，由于季節(jié)更替，昆明樹(shù)木園混交林的保溫效果在冬季要比云南松林差，前者振幅為20.1 ℃，后者為19.1 ℃，兩者相差1 ℃；而在春季混交林的效果要比云南松林好，前者振幅為21.4 ℃，后者為23.5 ℃，兩者相差2.1 ℃[2]；在晴天，西南亞高山白樺(Betulapendula)林土壤5、15 cm的日振幅分別為2.4、0.6 ℃，岷江冷杉(Abiesfargesiivar.faxoniana)林分別為2.3、1.0 ℃，紫果云杉(Piceapurpurea)林則分別為1.8、0.4 ℃，從中可以看出不同林分的土壤溫度是有差異的[22]。

2.1.3 空氣濕度與土壤水分

混交林的空氣相對(duì)濕度一般會(huì)比純林的空氣相對(duì)濕度高些，且混交林的日振幅會(huì)比純林的日振幅小[16]，與此同時(shí)，混交林的樹(shù)冠結(jié)構(gòu)比純林復(fù)雜，削弱了太陽(yáng)輻射所帶來(lái)的熱量，能夠較大程度地減少土壤水分的蒸發(fā)[21]。

2.1.4 降水與風(fēng)速

混交林因其復(fù)層結(jié)構(gòu)樹(shù)冠的濃密程度大于純林，對(duì)降水的攔截力度較大，也就造成了林內(nèi)降水量較少，朱育旗等[22]對(duì)西南亞高山冷杉(蓋度100%)、云杉林(蓋度69%)、白樺林(蓋度53%)林內(nèi)降水量進(jìn)行了調(diào)查，其降水量分別為375.0、365.2、390.6 mm，結(jié)果表明林內(nèi)的降水量與喬木的蓋度成反比。林內(nèi)的風(fēng)速因林型蓋度大而變小，且多為靜風(fēng)，但對(duì)麻櫟(Quercusacutissima)+栓皮櫟(Q.variabilis)與云南松(Pinusyunnanensis)對(duì)比研究發(fā)現(xiàn)，前者在冬春季的風(fēng)速月均值(冬：0.20 m/s，春：0.28 m/s)均反而要大于后者的月均值(冬：0.15 m/s，春：0.13 m/s)，是因?yàn)槁闄?栓皮櫟在冬春季由于落葉其冠層結(jié)構(gòu)要比云南松(P.yunnanensis)較為簡(jiǎn)單，且處在不同的演替階段[2,21]。

2.2 垂直梯度下樹(shù)冠-樹(shù)地不同小氣候特征比較

2.2.1 太陽(yáng)輻射

由于大部分的太陽(yáng)輻射都被截留在樹(shù)冠層(年均太陽(yáng)輻射可降低84.91%)[5]，使得樹(shù)冠作用層的影響大于樹(shù)地作用層的影響[14]，而在垂直梯度由樹(shù)冠到樹(shù)地氣溶膠粒子的增多使得大氣質(zhì)量(m)變大[1,8]，樹(shù)冠層到樹(shù)地層的輻射量逐層遞減，兩者的凈輻射之比約為1∶0.32[23]。

2.2.2 溫度

樹(shù)冠層到樹(shù)地層的空氣溫度呈遞減的趨勢(shì)，理論上在林內(nèi)每提高1 m溫度約遞減0.015 ℃，但實(shí)際情況是樹(shù)冠層與樹(shù)地層的變化幅度會(huì)偏大，因?yàn)闃?shù)冠層受太陽(yáng)直接輻射(短波輻射)的作用大，而樹(shù)地層受地面輻射(長(zhǎng)波輻射)的作用大[23]。土壤深度與土壤溫度的變化幅度呈負(fù)相關(guān)，西南亞高山紫果云杉林土壤5、15 cm的日均溫變化幅度為2.1～12.5、2.9～11.0 ℃[22]。岷江冷杉林在6月樹(shù)冠下土壤5、15 cm的日平均溫度分別是8.4±1.3、6.1±1.2 ℃[15]。在對(duì)毛烏素沙地草地土壤溫度的研究中，也發(fā)現(xiàn)10 cm處土壤溫度日變幅最大，在20 cm處土壤溫度日變幅最小[24]。

2.2.3 空氣濕度與土壤水分

林冠處與林地處附近兩處地方的空氣濕度最大，在離地面2 m處空氣濕度高達(dá)88.2%，且隨高度的增加濕度越小[23]。常杰等[14]研究表明在秋季離地面約3 m處的地方空氣濕度小，且與溫度負(fù)相關(guān)。林內(nèi)空氣濕度在時(shí)間尺度上也具有差異性。張遠(yuǎn)彬等[15]對(duì)川西白樺林的小氣候進(jìn)行了研究，結(jié)果表明樹(shù)冠下空氣濕度的日變化值在春季最大，達(dá)到43.5%，在夏季最小，為28.5%。一般情況下，土壤表層的土壤水分日變幅較大，土壤深層的土壤水分日變幅較為穩(wěn)定[24]，而對(duì)于凍土區(qū)，其凍融初期土壤表層會(huì)出現(xiàn)“返漿”的現(xiàn)象，說(shuō)明在這時(shí)期土壤表層的含水量會(huì)高于其它土層[25]。

2.2.4 降水與風(fēng)速

林冠會(huì)截留大部分的降水而導(dǎo)致到達(dá)林內(nèi)的降水減少。藏東南色季拉山海拔3 800 m生長(zhǎng)的急尖長(zhǎng)苞冷杉(A.georgeivar.smithii)樹(shù)冠截留降水量為58.27%，其余的樹(shù)干徑流量與穿透降雨分別占0.80%、40.93%[26]。林冠層的風(fēng)速會(huì)大于林地層的風(fēng)速，相關(guān)研究認(rèn)為林地層2 m處的平均風(fēng)速為0.2 m/s，林冠層16 m處的平均風(fēng)速為1.5 m/s，相差7.5倍[23]，這說(shuō)明森林對(duì)風(fēng)的削弱效果明顯。

2.3 林內(nèi)與林外小氣候特征比較

2.3.1 太陽(yáng)輻射

林外由于沒(méi)有喬木的覆蓋，太陽(yáng)輻射直接照到地面上，而林內(nèi)有喬木枝干葉的反射與吸收，到達(dá)林地的輻射量則大幅減少，所以從總輻射量來(lái)說(shuō)，林外空地的輻射量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于林內(nèi)的總輻射量[22,27]。

2.3.2 溫度

相關(guān)研究認(rèn)為天山云杉林外的平均最高氣溫會(huì)高于云杉林內(nèi)，林外的平均最低氣溫則會(huì)低于天山云杉林內(nèi)[28]。對(duì)西南喀斯特地貌典型森林植被進(jìn)行研究結(jié)果表明，林內(nèi)的平均年較差為17.2 ℃，林外的平均年較差為17.4 ℃，林內(nèi)比林外小0.2 ℃[29]，而長(zhǎng)白山闊葉紅松(P.koraiensis)林的日均氣溫會(huì)低于空曠地，夏季林內(nèi)(18.0 ℃)與空曠地(19.6 ℃)的日較差為1.6 ℃，冬季林內(nèi)(-10.9 ℃)與空曠地(-10.1 ℃)日較差為0.8 ℃[4]。綜上，林內(nèi)的溫差一般要小于林外的溫差，與此同時(shí)林內(nèi)外溫度的差異還會(huì)受到森林群落不同演替階段的影響[21]。

對(duì)于土壤溫度而言，由于樹(shù)冠層和凋落物在白天削弱了到達(dá)到樹(shù)地層的太陽(yáng)輻射量，接收到的熱量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于林外[2]，即白天林內(nèi)土壤的溫度要低于林外土壤的溫度，且在當(dāng)空氣溫度大于0 ℃時(shí)，林內(nèi)土壤的溫度要小于林外，當(dāng)空氣溫度小于0 ℃時(shí)，林內(nèi)土壤的溫度要大于林外[4]。根據(jù)郝帥等[28]對(duì)天山中段云杉林調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，土壤溫度在14點(diǎn)達(dá)到最高值，且在夏季(7月)林外土壤溫度達(dá)到了38.9 ℃，林內(nèi)的土壤溫度則為17.7 ℃，兩者相差甚遠(yuǎn)，達(dá)到了21.2 ℃。均說(shuō)明了林外各土層土壤的溫度均大于林內(nèi)，且溫差也要大于林內(nèi)。

2.3.3 空氣濕度與土壤水分

空氣的濕度與降水量有關(guān)，且在春冬季林內(nèi)空氣的月均值要大于林外，相差幅度在5%～22%之間[2,14]，根據(jù)相關(guān)研究，林內(nèi)與林外空曠地的空氣相對(duì)濕度在生長(zhǎng)季期間相差最大[4]。而朱育旗等[22]對(duì)西南亞高山的3種植被林內(nèi)與林外進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，晴天林外的空氣濕度(11.7%～92.8%)要低于林內(nèi)(21.7%～96.1%)，同時(shí)與太陽(yáng)輻射成反比。林內(nèi)外的土壤水分與蒸發(fā)量是息息相關(guān)的[30]，在夏季白天林內(nèi)的溫度要小于林外，同時(shí)林內(nèi)的蒸發(fā)量要小于林外的蒸發(fā)量，所以在該種情況下，林內(nèi)土壤的水分要高于林外[27]。

2.3.4 降水與風(fēng)速

與此同時(shí)林外的降水量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于林內(nèi),祁連山青海云杉林內(nèi)的降水量占林外降水量的77.54%[23],木論國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)內(nèi)典型植被林內(nèi)的降水量只有林外降水量的75.4%，少1/4左右[29]。林外的風(fēng)速也要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于林內(nèi)的風(fēng)速，云南松林內(nèi)冬季的風(fēng)速月均值為0.15 m/s，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小與林外的0.41 m/s[2]，且林內(nèi)靜風(fēng)的頻率大于林外[28]。

2.4 林線過(guò)渡帶小氣候特征

2.4.1 太陽(yáng)輻射

因青藏高原海拔高，其林線高度也比全國(guó)其他林線要高，比如藏東南色季拉山急尖長(zhǎng)苞冷杉林線其年總輻射量達(dá)到5 422.34 MJ/m2[18]。亞洲東部森林理論上太陽(yáng)輻射的最大值為6 205 MJ/m2[31]，青藏高原總輻射量最大的出現(xiàn)在西藏獅泉河地區(qū)為7 500 MJ/m2[32]，云南香格里拉地區(qū)為5 976～6 510 MJ/m2[32]，而全國(guó)太陽(yáng)年總輻射量約介于2 780～7 560 MJ/m2[33]，與全國(guó)各地相比均屬于中等偏上的水平；而且藏東南色季拉山林線區(qū)域光合有效輻射為25.39 mol/d，低于青藏高原均值35 mol/d[18]，這是由于藏東南受西南季風(fēng)的影響，在夏秋季節(jié)多陰雨天氣，使得其年輻射量與光合有效輻射要低于青藏高原內(nèi)其它地方。

2.4.2 溫度

從空氣溫度上分析，我國(guó)林線過(guò)渡帶溫暖指數(shù)(WI)的平均值為15.2 ℃·月[34]，藏東南色季拉山林線WI為11.6 ℃·月[17]、祁連山圓柏(Sabinaprzewalskii)林線WI為12 ℃·月[17]、長(zhǎng)白山岳樺(B.ermanii)林線WI為16 ℃·月[20]、喜馬拉雅冷杉(A.spectabilis)WI為13.1 ℃·月[34]，四川盆地西部(海拔4 500 m)的WI為0.35 ℃·月[35]，除了長(zhǎng)白山岳樺林林線的WI(高于全國(guó)均值)較高，青藏高原地區(qū)林線的WI均低于全國(guó)均值，也低于重要溫度指標(biāo)14.2 ℃·月[36]，但趙芳等[37]認(rèn)為青藏高原溫帶氣候區(qū)林線與青藏高原亞寒帶氣候區(qū)林線的WI分別為18.02、23.1 ℃·月，普遍高于同區(qū)域其它地方，可能與其研究區(qū)域的海拔梯度較大有關(guān)。

從土壤溫度上分析，相關(guān)研究表明藏東南色季拉山林線地帶土壤溫度年趨勢(shì)呈單峰型，在春季變化比較平緩，夏季急速升高，并在此達(dá)到峰值，之后逐漸下降[18]。在高海拔的林線過(guò)渡帶位置會(huì)出現(xiàn)土壤季節(jié)性凍融現(xiàn)象，即冬天土壤溫度會(huì)下降到0 ℃以下則發(fā)生土壤凍結(jié)現(xiàn)象，春季溫度上升到0 ℃以上，土壤開(kāi)始凍融，除此之外土壤溫度也會(huì)隨著晝夜的變化發(fā)生凍舉事件[38]。蘆芽山土壤(林線)開(kāi)始凍結(jié)在時(shí)間上年10月底，解凍時(shí)間在次年5月上旬，凍結(jié)時(shí)間達(dá)192 d[39]。王媛韜等[19]用以連續(xù)5天土壤溫度大于5 ℃為生長(zhǎng)季的開(kāi)始，連續(xù)5天小于5 ℃為生長(zhǎng)季的結(jié)束，計(jì)算得出色季拉山林線過(guò)渡帶的生長(zhǎng)季持續(xù)時(shí)間為116～124 d。Korner[40]用5 ℃土壤溫度為指標(biāo)計(jì)算出了阿爾卑斯山脈中部地區(qū)的生長(zhǎng)季持續(xù)時(shí)間在128 d左右。Korner等[41]又提出了用連續(xù)5天大于3.2 ℃(土壤10 cm)的土壤溫度來(lái)計(jì)算生長(zhǎng)季時(shí)間。何吉成等[17]用3.2 ℃(土壤10 cm)的土壤溫度為指標(biāo)計(jì)算出藏東南色季拉山急尖長(zhǎng)苞冷杉林線處生長(zhǎng)季的持續(xù)時(shí)間為106 d，全球均值在(167±77 d)之間，與北方針葉林的林線生長(zhǎng)季長(zhǎng)度(106 d)一樣，說(shuō)明兩者的土壤熱量條件相似。

2.4.3 空氣濕度與土壤水分

從空氣相對(duì)濕度上分析，藏東南色季拉山急尖長(zhǎng)苞冷杉林線年平均相對(duì)濕度為74.62%，年變化幅度為25%[18]。何吉成等[17]計(jì)算出藏東南色季拉山陰坡(急尖長(zhǎng)苞冷杉)林線的濕潤(rùn)指數(shù)(MI)為217.5，與華北落葉松(Larixgmeliniivar.principis-rupprechtii)分布上限的濕潤(rùn)指數(shù)(214.9)較為接近，高于白樺(B.platyphylla)分布上限的濕潤(rùn)指數(shù)(152.1)，低于白扦(P.meyeri)(224.0)[42]。藏東南急尖長(zhǎng)苞冷杉林線的土壤水分呈垂直急劇變化型，淺層土壤水分變化大，且與降水量成正比[18]，與川西亞高山林線土壤水分變化趨勢(shì)一樣[43]，干濕分明。

2.4.4 降水與風(fēng)速

蘆芽山北坡林線的年降水量要低于南坡林線的年降水量[39]，是因?yàn)樵撋矫}南坡暖濕氣流影響較大，為迎風(fēng)坡。藏東南色季拉山陰坡林線的2006年的年降水量為892.6 mm，陽(yáng)坡為1 134.1 mm[17]，是因?yàn)殛?yáng)坡受印度洋濕潤(rùn)氣流的影響比較大，表現(xiàn)為春夏季降水多，冬季降水少，形成了明顯的干濕分明現(xiàn)象[18]。而高山林線的風(fēng)向很大程度上是由地形所影響的[28]，且在時(shí)間尺度上不盡相同[44]，藏東南色季拉山急尖長(zhǎng)苞冷杉林線全年主要盛行的是南風(fēng)和東南風(fēng)，與全國(guó)盛行北風(fēng)完全不同，且年平均風(fēng)速為1.77 m/s，月均風(fēng)速最大達(dá)到1.9 m/s，主要出現(xiàn)在2月[18]。

3 研究展望

隨著生態(tài)理念的進(jìn)一步提出，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)“森林福利效應(yīng)”進(jìn)行了更深層次的論述，針對(duì)不同的樹(shù)種或林型、樹(shù)冠與樹(shù)地、林內(nèi)與林外不同的生境以及林線過(guò)渡帶上進(jìn)行劃分，并運(yùn)用不同方法、手段、學(xué)科與技術(shù)進(jìn)行了全方位的研究與討論，明確了森林對(duì)環(huán)境與氣候的保溫保濕作用。但該領(lǐng)域的研究也存在著一些問(wèn)題，一是對(duì)林線過(guò)渡帶小氣候的研究不夠透徹，二是對(duì)該領(lǐng)域的應(yīng)用基礎(chǔ)研究遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，三是多學(xué)科間(如林學(xué)、生態(tài)學(xué)、醫(yī)學(xué)、康養(yǎng)學(xué))的合作研究不夠緊密。基于此，提出以下三點(diǎn)展望。

3.1 加強(qiáng)對(duì)林線生態(tài)過(guò)渡帶及其不同生境小氣候的研究

林線過(guò)渡帶作為應(yīng)對(duì)全球氣候變化的“前線”，對(duì)林線過(guò)渡帶小氣候的研究就顯得尤為重要。根據(jù)最近相關(guān)報(bào)道，世界上最高的樹(shù)線(海拔5 280 m)是出現(xiàn)在青藏高原上[45]，最高的林線就位于藏東南[36]。而由于環(huán)境的惡劣性導(dǎo)致在該領(lǐng)域的研究存在困難，國(guó)內(nèi)外對(duì)長(zhǎng)白山北坡、藏東南色季拉山、祁連山、華北蘆芽山、阿爾卑斯山、落基山脈等的研究報(bào)道，主要圍繞其水熱條件，而忽視了如太陽(yáng)輻射、風(fēng)、積雪等其它氣象因子共同影響。林線生態(tài)過(guò)渡帶作為包含喬-灌-草多生境的區(qū)域，具有較強(qiáng)的環(huán)境異質(zhì)性，籠統(tǒng)的討論林線過(guò)渡帶的生態(tài)氣候，且用一個(gè)點(diǎn)的氣候條件來(lái)代表整個(gè)面具有片面性，林線生態(tài)過(guò)渡帶下不同生境(如喬木、灌木、草甸等)的小氣候特征，且哪一種生境對(duì)全球氣候變化是最敏感的，是亟需我們?nèi)パ芯俊?/p>

3.2 加強(qiáng)在時(shí)空層面上森林小氣候的差異研究

通過(guò)對(duì)不同樹(shù)種或林型小氣候特征的研究，雖然進(jìn)一步了解了哪個(gè)樹(shù)種或林型所營(yíng)造的小氣候效益最佳，并將其應(yīng)用于城市森林建設(shè)與植樹(shù)造林中，但目前的研究大都局限于生境間的比較，籠統(tǒng)的認(rèn)為混交林與闊葉林的效益較佳，并未充分考慮到不同季節(jié)物候條件的差異會(huì)對(duì)其總體生態(tài)效益產(chǎn)生較大影響，所以在今后森林小氣候的研究中不僅要關(guān)注空間層面的變化規(guī)律，也要關(guān)注時(shí)間層面的影響。

3.3 加強(qiáng)對(duì)森林康養(yǎng)因子的監(jiān)測(cè)與研究

探索森林能夠給人類健康帶來(lái)多大好處，是我們研究森林小氣候的重要目標(biāo)。目前對(duì)于森林小氣候的研究主要圍繞氣象因子進(jìn)行展開(kāi)研究，如空氣溫濕度、土壤溫濕度、太陽(yáng)輻射、降水以及風(fēng)力與風(fēng)向等，而對(duì)康養(yǎng)因子(PM2.5濃度、負(fù)氧離子含量、CO2濃度等)的監(jiān)測(cè)有待進(jìn)一步研究。