农业和城市地区使用的大多数水来自森林景观。雨水通常首先被大型森林中的树木所消耗,然后通过土壤和水通道进入其他环境。

在攻读博士学位期间,萨斯喀彻温大学(USask)的毕业生Magali Nehemy博士研究了树木是如何以及何时消耗水的——这一过程被称为蒸腾作用——并研究了可用水被消耗时的年龄。该项目还分析了耗水森林如何影响其他植物的供水。

Nehemy说:“由于伐木、森林火灾或虫害爆发而造成的森林组成的变化可能会影响下游的水资源,了解这些蒸发水的来源和来源可以提高我们管理这些复杂系统的能力。”

Nehemy和她的研究团队分析了萨斯喀彻温省北部和瑞士洛桑地区树木的水分吸收情况。为了确定水是如何被利用的,研究人员对树木的“干渴程度”、土壤中的水位和气候条件的变化进行了密切监测。

研究表明,植物的状态——在任何给定的时间里它有多渴——对它从土壤中使用的水源类型有重大影响。

水源具有独特的分子签名,可用于识别水域来自哪里。氢气和氧同位素可用作标记,以确定水是否来自浅与深度,及其季节性起源,例如冬季雪花与夏季降雨相比。

美国要求毕业生Magali Nehemy进行实地研究,调查树木在森林环境中如何利用水。
美国要求毕业生Magali Nehemy进行实地研究,调查树木在森林环境中如何利用水。图片来源:Magali Nehemy。

“最近的降雨可以非常迅速地迁移,或者可以通过北方森林中的树木迅速使用雪花,而水可能需要很多天或几周才能在土壤外形上行驶,并达到地下水或溪流,”尼海。

如果水主要由森林型环境中的树木使用,这可能会影响农业或城市用水的可用性。这一发现在水资源日益稀少和干旱情况日益普遍的情况下尤其重要。

这项研究首次发现,树木的水源不断变化,对其他植被产生涟漪效应。

“这项研究挑战了大多数人关于水如何在土壤中流动的本质的概念,并揭示了关于植被如何在空间和时间中打断和改变这种流动的有趣细节,”Nehemy说。“对植物水源和起源的最全面的了解,对于测量和预测森林对水的可用性和质量的影响至关重要。”

Drs的监督。来自USask的Jeffrey McDonnell博士和Colin Laroque博士全球水安全研究所,尼海清约成功地捍卫了她的论文并在2021年8月赢得了博士学位。她现在正在向麦克唐尔尔审视博士后的博士课程,以进一步研究树木和植物中的水吸收研究。

Nehemy强调,“关于树木用水模式如何影响水的可用性,以及它如何在不同的森林环境中变化,仍有许多未知因素。”

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