定量预测森林蒸腾变化，对深入理解森林水分和能量平衡和在气候、植被、人类影响下的森林水文作用及许多其它生态服务功能的管理都很重要，尤其在森林蒸腾占总蒸散比例很大的干旱缺水区。这需要应用基于作用机理的蒸腾模型来描述蒸腾对环境和冠层条件变化的响应。森环森保所的森林生态水文与流域管理学科组在这方面取得了新成果，在2020年12月4日发表了题为“中国西北半干旱区华北落叶松人工林蒸腾年际变化与模型模拟”（Interannual Variation of Transpiration and its Modeling of a Larch Plantation in Semiarid Northwest China）的论文。

该研究是在宁夏六盘山森林生态站的半干旱区叠叠沟小流域华北落叶松人工林进行的，监测了2010-2014年生长季（5-9月份）的树干液流，气象条件、土壤湿度和林冠叶面积指数，并尺度上推获得了林分逐日蒸腾。研究中选用了干旱年（2010年，生长季降水426 mm )、正常年(2012年，521 mm)和湿润年(2014年，592 mm）的数据。为得到简单易用的蒸腾模型，假设林分日蒸腾模型是蒸腾对以潜在蒸散(PET)表示的大气蒸散需求、以0-60 cm土层的相对土壤含水量(REW)表示的土壤水分供应能力、以林冠层叶面积指数(LAI)表示的植被蒸腾能力这3个主要因素的响应函数的连乘耦合。通过上外包线分析，首先确定了林分日蒸腾对各因子的响应函数，表明蒸腾对PET的响应遵循抛物线方程，对REW和LAI的响应遵循饱和指数方程；然后用实测数据拟合了模型参数，构建了林分日蒸腾模型。利用该模型，并以湿润年为基准，评价了干旱年和正常年中各因子对林分蒸腾的限制或促进作用。结果表明干旱年份表现为所有因子都对林分生长季蒸腾起限制作用(PET为18.5 mm、REW为11.5 mm、LAI为17.8 mm)；正常年份表现为PET的促进作用（1.4 mm）和REW（4.2 mm）及LAI（14.3 mm）的限制作用。该研究建立的日蒸腾模型有助于提高变化环境下的林分日蒸腾预测精度及定量评价各单一因子的蒸腾影响。该模型具有生态水文过程基础，耦合了土壤供水、植物输水与大气抽水等关键环节，能综合考虑气象条件及森林结构的年际和年内变化影响，是土壤-植物-大气连续体理论在半干旱区森林的应用与拓展。

该论文通讯作者是中国林科院森环森保所的王彦辉研究员，第一作者是其博士研究生王艳兵，共同作者还有李振华、于澎涛和韩新生。该工作得到国家重点研发计划项目课题及宁夏回族自治区重点研发项目的资助。该论文已在《Forests》在线发表（https://www.mdpi.com/1999-4907/11/12/1303/pdf）。（王晓/森环森保所）