林业气象linye qixiangforest meteorology

森林与气象条件的相互作用和相互影响。研究林业气象对合理利用气候资源、开发森林和保护自然生态平衡具有重要意义。
近代最早研究林业气象的是德国的海尔， 1852年发表《林木对光和遮荫的反应》， 系统地论述了林木需光性的理论。欧洲工业革命后， 因森林加速破坏， 许多国家十分关心森林砍伐后的气候变化， 纷纷建立起森林气象观测站。1862年德国在萨克森建立9个森林气象观测站。1893年费诺等写了《森林影响》专著， 对森林覆被率与地方气候的关系作了解释。1924年德国A.施毛斯和R.盖格为研究林内气候要素的垂直分布， 在巴伐利亚的松林和橡树林中， 首次建立高达28米的气象观察塔。1927年盖格发表《近地面层气候》，系统地阐述森林对气候影响的规律， 是对森林气象学的一个重要发展。以后还有美国R.李的《森林小气候》和苏联A.莫尔恰诺夫的《森林气候》等书，对森林气候有进一步论述。中国林业气象研究始于1954年，为防御橡胶树的寒害和风害， 开展了胶园防护林气象效益的研究。其后在中国东北寒温带天然林区的红松、落叶松林和亚热带人工林的杉木、马尾松等不同林型内开展了森林水热平衡， 森林及其抚育更新小气候和林火气象等方面的研究。60年代进行了森林能量平衡研究， 为森林生态系统生物量的估算和森林最佳生物量气候模型提供了科学参数。70年代以来， 开展了农田防护林气象效应和农业效益以及森林净化大气等方面的研究。
林木生长对气象条件的要求
温度 多数温带树种， 在气温5℃时萌发，土温达5℃、气温达10℃时开始生长。低于这个温度， 则处于休眠状态， 开花需要在15℃以上，生长最适温度一般在25～30℃。温度是影响地球上森林植被组成及分布的重要因素，按积温和最低温度区分不同的热量带，都有其相应的树种和森林类型，即由热带的多种树种的组成逐渐变为寒带的单纯树种。❶热带。活动积温大于或等于8000℃，最冷候平均气温不低于15℃，植被主要是热带雨林，没有针叶林。
❷亚热带。活动积温在4500～8000℃之间，最冷候平均气温在0～15℃之间， 天然植被为常绿阔叶林或落叶和常绿树混生阔叶林，其中有热带树种，也有温带树种，针叶树也很普遍。
❸暖温带。活动积温在3400～4500℃之间，最冷候平均气温-10～0℃，是亚热带和温带之间的过渡。完全没有常绿阔叶林和亚热带标志的树种。
❹温带。活动积温在1600～3400℃之间，最冷候平均气温-30～-10℃, 天然植被为针叶树与落叶阔叶树混交林。
❺寒温带。活动积温低于1600℃ ，最冷候平均气温低于-30℃, 天然植被以落叶松为主。
水分 在中国年降水量在400毫米以上的地方才有森林分布，生长季节内相对湿度若小于65%, 则天然林难以形成，干燥度K值小于1时为湿润， 自然植被为森林：K值等于1.0～1.49时为半湿润，属森林草原地区；K值大于1.5时， 为半干旱、干旱， 自然植被为草甸、干草原或荒漠。
光照 树种的耐荫程度分为三类： ❶阳性树种：只能在全光照条件下正常生长发育，最不耐庇荫。补偿点高，光饱和点也高，生长快、成熟早、寿命较短。如落叶松、白桦、樟子松、马尾松等。
❷阴性树种：能忍受庇荫， 当光照达到一定强度后，光合作用反而下降，光补偿点低，光饱和点也低。一般生长较慢，成熟较晚，开花结实较迟， 而寿命较长。如紫松、臭松、鱼鳞松、云杉、杉木、毛竹等。
❸中性树种： 介于阳性树种和阴性树种之间。随年龄、环境条件不同，表现不同程度的偏阳性或偏阴性。一般在幼年能耐一定的庇荫，随着年龄的增大， 耐荫能力逐渐减小， 对光照要求越来越大， 如红松、椴、水曲柳、黄菠萝等。
风 风能增加林木的蒸腾作用。当风速在0.2～0.3米/秒时，可使蒸腾作用加强3倍，但风速过强，耗水过多，叶子气孔便会关闭。风直接影响空气中CO₂的含量，在平静无风的天气，空气中CO₂含量等于1.22毫克/升，风速为0.8米/秒时，为0.67毫克/升。风速为1. 2米/秒时， 为0.54毫克/升。风力愈强， 林木的生产力就愈低。据观测， 当风力经常在10米/秒时，林木的直径生长要比5米/秒时低二分之一。
森林对气象条件的影响
森林的热量收支和能量平衡包括影响森林的热、水状况、能量平衡、林分气候，形成森林小气候等。森林的能量流动是森林植物生长的推动力，也是森林中气象要素分布和森林气候形成的物理基础。森林的反射率较小，通常针叶林为10%左右，阔叶林为15%左右， 而草地为25%, 当太阳辐射透过林冠时，受到枝叶等的吸收、反射等，使林冠下太阳辐射迅速减低，白天森林内的温度比空旷地低。而夜间林内长波辐射较空旷地减少，温度又比空旷地稍高。
森林的水量平衡 森林水量平衡的所有分量均随林分种类、结构、密度等因子而变化。森林具有多层结构和发达的根系， 可截留大气降水和涵蓄吸收地下水。一般林冠截留降水占降水总量的15%～40%，阔叶林截留量少于针叶林。森林蒸发是水量平衡的主要项，对水分循环，改善气候、改良土壤等具有重要作用。
林分气候 林分气候包括林冠表面、林冠空间、树干空间及森林土壤四部分的大气状况。白天，林冠吸收、反射和透射辐射，是林分温度最高的区域；夜间林冠放出长波辐射， 又是最冷的区域； 林冠蒸腾是水汽的源地，林冠粗糙使林内风速减小，因此林冠是林分的主要作用面。影响林分气候的主要因素，除海拔、纬度和地形等因子外，森林的组成、结构、密度等是形成林分气候特征的重要因子。
净化大气 森林通过林木的光合作用，能大量吸收CO₂、并放出氧气。一公顷阔叶林，1天可消耗1吨CO₂, 释放0.73吨氧。此外，森林还具有吸收大气中有害气体的功能， 大气中的气溶胶物质，如有害气体、离子、尘埃、烟雾等，通过林冠的吸收过滤而净化。如松树每天可从1立方米的空气中吸收二氧化硫20毫克，一公顷柳杉每年可吸收720公斤的二氧化硫(见森林碳循环、空气污染)。