1.吉林建筑大学市政与环境工程学院 吉林长春 130118；
2.苏州科技大学环境科学与工程学院 江苏苏州 215009；
3.辽宁大学环境学院 辽宁沈阳 110036
摘要：露水作为生态系统重要的水分输入项，揭示其水汽来源和生态作用对生态系统意义重大。本文综述了不同生态系统中露水的水汽来源和生态效应，并分析了目前对城市生态系统露水凝结研究存在的主要问题。
关键词：露水凝结；水汽来源；生态效应；同位素示踪
1、露水的水汽来源
露水由水汽凝结而成，露水的形成与天气条件有关，晴朗少云的夜间，近地表温度下降较快，当温度降到露点温度时，使得近地表水汽达到饱和或过饱和状态便凝结成露水。一般认为露水有两种存在形式[1]，一种是植物或地表从大气中获得水蒸气形成的露水，包括海洋、湖泊、河流及潮湿土壤水分的蒸发和植物蒸腾和呼吸作用的中散逸到空气中的水汽。另一种是植物或地表从其自身蒸腾和蒸发获得的液态水视为露水，即土壤凝结水和植物吐水。前者形式获得的露水对植物或地表来说是水分的纯输入；后者土壤凝结水和植物吐水则是土壤-植物-大气系统中水分循环的再分配。
露水的水汽来源由于区域气候和地表植物等因素影响，不同生态系统水汽来源有所差异，多地区采用同位素跟踪技术，来进一步辨析露水水汽来源。Dawson[2]在加利福尼亚红松林地区采用稳定性同位素技术，研究发现在干燥夏季，上层优势种19%的水分来自露水供给，下层植物由露水提供水分达66%，该地区露水量占全年降雨量13% ~ 45%。在三江平原水田和湿地地区[3]，采用氢氧同位素技术，根据质量守恒规律研究得出，在雨季水田地区露水约70%来源于水田和雨水蒸发到空中的水汽再次凝结，其余约30%来源于水稻蒸腾和植物吐水；在湿地地区露水水汽来源主要由地表积水和雨水的蒸发提供。在热带雨林地区[4]，温度较高水汽充沛植物生长茂盛，植物蒸腾作用比较强烈，近地表水汽充分蒸发，露水的水汽来源主要是被上层林冠截获的植物白天自身蒸发和蒸腾作用产生的水汽。在沙漠地区，天气炎热植被比较稀少，白天地表温度高于气温，土壤水分蒸发，夜晚地表温度下降比气温快，在地表便有露水凝结；当地表降温时，地表以下土壤比表面降温慢，导致土壤空隙中的水汽上移，在某个层面形成凝结水。在沙漠系统中水汽的凝结是双向运动的，露水水汽主要来源于土壤水分。
由上可见夜间水汽凝结有三个主要来源：大气水汽，植物蒸腾及吐水，土壤蒸发水汽。对露水的水汽来源的辨析对进一步研究露水的凝结过程和凝结的影响因素有重要意义。
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2、露水生态效应
露水存在于各个生态系统中，可附着于植物表面和地表上，其水量与水质都影响着自然界动植物的生长及生活环境，对区域水循环和生态效应有重要意义。附着于植物表面的露水可以直接被植物叶片吸收，调节了植物的水分，所以可延长植物种子的寿命，使秧苗复活，提高植物的存活率，被植物吸收的露水水分补充了植物内部水分缺失，缓解植物叶片蒸腾作用所损失的水分，推迟植物叶片萎蔫，保持了冠层叶面湿度。附着于地表的露水或土壤凝结水，可被植物根部直接吸收，更及时的被植物利用缓解植物缺水状态，并参与土壤与动植物的水分平衡，缓解水分紧张程度。
对于热带雨林生态系统，露水形成了局部小气候，不仅凝结了森林中水汽，同时也对森林起到了一定的保温作用，露水量可达到同期降雨总量的31%，这种降水的有效性远高于一般降水；对于农田生态系统，露水易于被农作物叶片吸收，保持叶面湿度，对施肥及喷洒农药有利，并且可以揭示旱田改水田后地表小气候的改变程度；对于草原生态系统，露水尚不足以作为草原生态系统水资源的重要来源，但露水对于群落水资源的贡献表现在它对群落夜间潜热释放而损失水分的补偿，并且草原群落在向群落演替最终阶段的恢复过程中，露水作为群落的水资源所起到的作用将会越来越大；对于沙漠生态系统，露水的形成对维系荒漠化地区植被生态系统的稳定至关重要，是不可缺少的生态因子。由此可见，对露水生态效应进一步研究将有利于揭示各生态系统植物的生长状况和动物的生存环境。
3、存在问题
露水对陆地各个生态系统均有重要意义，露水与自然界中动植物的生存环境息息相关，它不仅能提供水汽，而且它可以转化能量、改变温度，是不可缺少的气象因子。露水的存在对生态学、农学及气象学等相关学科领域都具有深远影响。但是对露水的进一步研究仍存在以下几方面问题：
（1）对不同生态系统露水的研究工作应全面展开。露水作为重要的生态因子，国内对其开展研究起步较晚且大部分研究侧重于干旱与半干旱地区，目前我国仅在8个省开展了露水研究工作，露水的研究具有局限性，应对多地区露水的凝结条件及变化规律深入研究。
（2）各个生态系统对露水的研究均有进展，露水相关参数没有统一的定义、符号及各系统露水相关的数学模型，造成各区域露水相关因素比较时较的不便。因此为方便多地区多生态系统对露水研究的交流探讨，应尽早研究制定统一的参照标准并完善各生态系统的露水相关数学模型。
（3）对露水的生态效应进一步研究。露水形成是以大气颗粒物为凝结核，可改善空气质量，因此露水可作为空气质量指示剂揭示近地表大气污染状况。进一步研究露水与雾霾的关系，对分析整治大气污染具有重要意义。
（4）相对干旱与半干旱地区较为深入的研究，目前国内对城市生态系统露水关注较少。城市生态系统与人类生活密切相关，国外早已重视对其研究，因而国内研究要参考国外学者的研究成果，为丰富露水数据资料，更好地了解露水的重要性，对城市生态生态系统露水凝结研究开展工作。
参考文献：
[1]问晓梅.半干旱地区降露水和蒸发特征研究[D].中国气象科学研究院硕士学位论文，2009：14-40.
[2]Dawson T.E.Fog in the California redwood forest：ecosystem inputs and use by plants[J].Oecologia，1998，117：476-485.
[3]徐莹莹，阎百兴，王莉霞.三江平原露水水汽来源的氢氧稳定同位素辨析[J].环境科学，2011，32（6）：1550-1556.
[4]刘文杰，张克映，张光明，等.西双版纳热带雨林干季林冠雾露水资源效应研究[J].资源科学，2001，23（2）：75-80.
论文作者:陈雪1,叶钟赐1,陆明羽2,王鑫壹3
论文发表刊物:《基层建设》2017年第31期
论文发表时间:2018/2/3
标签：露水论文; 水汽论文; 植物论文; 生态系统论文; 地表论文; 水分论文; 来源论文; 《基层建设》2017年第31期论文;