长白山森林植被资源对气候变化的响应分析
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摘 要 长白山森林植被对我国的气候有很强的调节作用，但在当前气候全球变化这一大背景下，长白山的森林植被资源也受到了一定影响。基于对当前气候变化主要形式的研究，结合对长白山森林植被资源变化形式的调查，分析了长白山森林植被资源对气候变化的响应情况，在此基础上提出消除正反馈响应的措施，提高对长白山森林植被的保护效果。
关键词 森林植被;气候变化;响应形式;长白山
中图分类号：P461 文献标志码：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.09.084
长白山森林植被资源中，存在多种濒危物种，同时整个森林植被生态系统对我国生态环境具有高效的调节作用，所以需要落实对森林植被资源的保护工作。在当前的气候变换体系下，长白山森林植被生态系统遭到了一定破坏，在具体的保护工作中，需要采取合理措施降低森林植被資源对气候变化的响应效果，发挥森林植被资源的应用优势。
1 长白山周边区域的气候变化情况
长白山周边区域的气候变化中，主要变化因素为温度变化、降水量变化两个方面，这两个变化因素对整个生态系统的影响效果很大。气候变化以及尤其引发的生态系统变化内容如下。
1.1 温度变化
从主观因素来看，当前长白山区域的温度变化不明显，但是从客观条件上来看，当前长白山区域的温度处于逐渐上升状态，根据历年的气象记录，长白山地区的温度整体上升超过0.5 ℃，由此引发的后果为该区域的降水量、地下水含量等参数都产生了很大变化。
通过对近些年来的温度变化趋势来看，长白山地区的温度呈持续上升态势，且温度变化情况存在突变现象，在某年度出现厄尔尼诺或者拉尼娜现象时，长白山地区的温度变化加剧，这一情况对当地的生态系统影响效果显著[1]。
1.2 降水量变化
在长白山区域的气候变化情况调查中，分析了该区域有气象记录以来的降水量变化情况。发现从2000年以来，该区域的夏季降水量呈现逐年递减的态势，冬季降水量有存在这一发展态势，所以说，长白山区域在当前和今后的气候环境变化中，降水量的下降效果显著。
长白山地区森林植被资源丰富，土壤和落叶层有很高的储水作用，但是在当前的发展中，由于降水量下降，所以地表水含量进一步降低，导致整个系统的降水量进一步下降。
1.3 土壤变化
在气候环境的研究中，发现不但土壤中的含水量下降，另一个重要变化为土壤肥力下滑，尤其是对于氮元素来说，土壤中的含量下降过大，在一些区域中，已经出现土壤中的氮元素含量不支持植物生长的现象。
这一变化方式与气候变换有直接联系，在自然降水中，通常降水中含有丰富的氮元素，长白山地区的年降水量下降，导致土壤的固氮效果下滑。另外，土壤中的含水量下降，还导致土壤的酸度上升。
1.4 地下水变化
长白山地区的地下水有两个来源，分别为自然降水和冰川水，虽然长白山区域当前的温度处于上升阶段，但由于长白山的海拔较高，冰川消融速度较慢，从整体上分析，长白山区域的地下水含量逐渐下降。
通过对相关地质勘探结果的研究和调查，发现长白山地区的地下水含量呈逐年下降状态。
2 长白山森林植被资源对气候变化的响应
长白山涉林植被资源对气候的相应变化情况有多种形式，其中最直观的响应方法为森林植被的覆盖面积下降，从动植物生长习性的角度出发，分析森林植被资源对气候变化的响应情况。
2.1 灌木响应
在森林植被中，灌木对生存环境的要求较低，通常为森林植被系统中数量最多的植物，同时这类植物对阳光的需求较小，但是对地表水的需求较高，导致在当前的系统发展中，灌木对气候变化情况做出了响应[2]。
1）长白山森林植被资源的灌木数量下降，其中最重要的表现为，大量灌木在生长中出现消亡，这一现象在森林植被的周边区域表现更加明显，原因在于，随着降水量的下滑，长白山区域中的土壤地表水含量大幅下降，灌木在生长过程中的水资源不足，导致灌木的成活率下降，收缩了森林植被的覆盖面积。
2）由于森林中浅层土壤中的含水量不足，对于裸子和被子灌木来说，种子很难获取正常的发芽和成长环境，导致这类植物的成活率大幅下降，在整个系统的运行和发展中，这类灌木无法繁殖，降低了灌木的数量。
3）当前的环境变化中，由于土壤中的含水量下降，长白山地区存在一定的土地荒漠化趋势，这种现象可以在一定上视作气候环境变化中的正反馈过程，进一步降低了土壤中的含水量，在这一现象的发生中，灌木的成活率进一步下降。
2.2 乔木响应
在长白山的森林植被资源中，拥有大量的乔木资源，但在气候的变化环境下，长白山区域的乔木区域也存在收缩现象，乔木响应的表现形式和原因包括以下3个方面。
2.2.1 土壤含水量变化响应
乔木对土壤中的浅层含水量和深层含水量都提出了很高要求，只有在这两方面内容都能够满足乔木生长要求的基础上才可正常生长。在当前的长白山区域中，土壤中的含水量下降明显，并且含水量的下降情况在两个系统中都有所体现，导致乔木在生长中无法获取足量的水资源，降低了植物的生长速度。
另外在当前的降水中，存在较多的酸性物质，这类物质不但对乔木本身的生长状态造成了很大影响，也提高了土壤渗透压，在乔木的生长中，渗透压提高时乔木的吸水效率下降，在这两个因素的共同影响下，乔木的成活率必然下降，在一些区域中，已经出现原生林大面积枯死问题。
2.2.2 土壤肥力变化响应
在乔木的生长中，对土壤中的各类因素要求更高，通过对这种方法的应用，可以更好地提高整个系统的运行质量。
长白山区域中的土壤肥力变化主要有两种，1）降水量下降过大，自然降水中含有较多的氮元素，在降水量下降的情况下，土壤中的氮元素含量必然下降，另外在森林植被生态系统中，必须存在大量的分解者，在生存中提高土壤肥力，由于整个区域的降水量下降，导致空气中的含水量下降，分解者的数量减少，加剧了土壤肥力下降这一效果。2）元素的渗透效果较差，在乔木的生长中，由于根系的深度很大，所以对土壤中低层的营养物质含量要求更高，在当前的长白山区域中，降水量下降导致营养物质在土壤中的渗入效果大幅下降，植物的深层根系无法获取足量的养分，降低了植物的生长效率。 2.2.3 温度变化响应
在长白山区域当前的森林植被发展中，存在的一个重要问题为温度上升现象严重，这一气候变化情况，会导致整个区域中的土壤含水量进一步下降，可以说温度变化为长白山区域当前发展问题的最主要原因。另外，在温度大幅上升时，会导致整个生态系统中分解者族群的数量下降，造成了土壤贫瘠以及森林出水量下降这一正反馈体系，提升了森林面积的衰减速度[3]。
2.3 人工林响应
在當前的长白山森林资源的发展中，已经开始广泛建设人工林，只有在保证人工林成活率和生产速度的基础上，才能够发挥人工林的应有作用。但从人工林当前的发展来看，受到气候变化的影响效果很大，1）植物的成活率较低，原因为土壤的含水量不足。2）土壤肥力不足，人工林对肥力的要求更高，对于长白山生态系统中的一些区域来说，需要额外应用化学肥料辅助人工林的生长过程，提高了人工林的培育成本。3）病虫害的发生率过高，最主要的原因为降水量下降以及温度升高，虫卵的孵化速度大幅提高，提高了病虫害的发生率。
3 长白山森林植被资源对气候变化的响应消除措施
在长白山的森林植被生态系统发展中，很难凭借生态系统本身抵抗气候变化带来的影响，所以在今后的发展中，需要通过设置和建设人工保护系统，降低气候变化对森林植被资源的影响程度。可采用以下措施达成目的。
3.1 建成灌溉系统
在当前的研究中发现，对长白山森林植被资源影响最大的因素为水资源不足，为解决这一问题，一个重要工作思想是在该区域中设置灌溉系统，提高相关区域的土壤含水量。
在灌溉系统的建设中，从成本以及施工难度角度考虑，需要优先在极度缺水区域建成这一系统，灌溉系统可以为滴灌或者喷灌，笔者倾向于应用第二种方法，原因在于喷灌系统能够提高林间空气湿度，塑造生态系统中分解者的最佳生存环境。
对于含有丰富腐殖土以及落叶的区域来说，可将灌溉系统的建成需求度延后，原因在于这类区域具备更好的储水能力，对灌溉系统的需求度较低。
3.2 病虫害无害防治
在当前的森林病虫害防治中，已经开始广泛应用生态防治的思想达成防治目的，所以在长白山森林植被的病虫害防治中可以应用这种方法。考虑到整个长白山区域面积较大，应用的方法可以为在相关区域中投放真菌和害虫释放的激素，前者可以灭除害虫的幼体和成年体，后者可以降低成虫的交配成功率。
另外在生态防治中，也可以通过引入鸟类等害虫天敌达到防治效果，在这种方法的应用中，需要全面深度分析引入的鸟类对该区域生态系统的影响效果，最大程度防止出现生物入侵现象。
4 结论
在长白山区域当前的气候环境中，主要变化模式为降水量下降和气温上升，导致土壤的含水量下滑以及分解者群落数量下降。森林植被资源的响应效果为，灌木、乔木以及人工林的面积收缩，甚至在一些区域已经出现林木大面积枯死问题，导致生态系统的稳定性不足。要消除这一正反馈系统，可以通过建成灌溉系统、应用无害化病虫害方法等措施达成目的。
参考文献：
[1] 李兵，孙同高，范春楠，等.长白山森林群落凋落物现存量及其组成[J].林业与环境科学，2017，33（2）：48-52.
[2] 乔延艳.冠层分层数对森林生态系统碳通量模拟精度的影响[D].沈阳：沈阳农业大学，2016.
[3] 李明.长白山地森林植被物候对气候变化的响应研究[D].长春：东北师范大学，2011.
（责任编辑：刘昀）
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