Tree island area in oil palm agroforests directly and indirectly drives evaporative fraction

方法

52个样地无人机热成像与能量平衡模型，随机分割线性模型和结构方程模型。

发现

树岛面积增大使蒸发比提高17%，种植树种多样性无显著影响。

机会点

可探究不同景观格局下树岛边缘效应对蒸散调控的尺度阈值与机制。

摘要：蒸散发（ET）——土壤和植被向大气输送的联合水通量——是水循环和气候调节的关键组成部分，并受土地利用变化的强烈影响。蒸发比（EF）表示可用能量中分配给蒸散发的比例，在涉及不同天气条件下重复测量的研究中，常被优先选为目标变量而非蒸散发。在印度尼西亚苏门答腊的低地地区，包括油棕单一种植园在内的主要土地利用类型的（蒸）散发已有较为充分的研究；然而，缺乏跨多样镶嵌景观和土地利用类型（如油棕农林复合系统）评估蒸散发（或蒸发比）的研究。在油棕景观（EFForTS-BEE）中的52个实验样地——被称为“树岛”的森林恢复斑块——中，我们检验了实验处理“种植树种多样性”和“树岛面积”是否影响基于无人机（UAV）热成像及后续能量平衡模型推导的蒸散发和蒸发比。随机分区线性模型表明，种植树种多样性（1、2、3或6个树种）不影响样地水平的蒸散发或蒸发比，而树岛面积（25、100、400或1600 m²）具有正向效应，蒸发比从最小树岛到最大树岛增加了17%。结构方程模型揭示，树岛面积对蒸发比的影响由直接和间接路径共同介导。具体而言，树岛面积对蒸发比的强直接效应（Std.Beta = 0.44，p < 0.001）通过观测到的木本植物多样性增加和林分结构复杂性提高的间接路径得到补充。林分结构复杂性对蒸发比具有正向效应（Std.Beta = 0.20，p < 0.05），而植被指数GNDVI和树高变异均无显著效应。观测到的树岛面积效应可由较大树岛内部检测到的边缘梯度上蒸发比的降低来解释。我们的研究结果表明，较大的树岛通过结构和生物多样性相关机制增强蒸散发和蒸发比。这凸显了树岛在人类改造景观中的重要性，其不仅是生物多样性避难所，也是支持气候调节的功能性要素。