2　森林对降水的影响

森林能否增加降水以及对降水影响是否显著，目前还存在着不同的观点。有的认为面积比较大的森林能使降水显著增加，如法国学者F·哥里任斯基对美国东北部大流域的资料作多元回归分析后，得出结论：大流域上森林率增加10%，年降水将增加3%；森林率增加50%，年降水增加14%。不过两者间的关系很微弱，偏相关系数仅0.33，所以还不足以肯定就是森林的影响。但表1则隐含着小流域森林率增加，也能显著地增加降水而使径流增加的含意。苏联的一些学者就持有这样的看法。与上述相近的观点，是森林可增加降水，但很微小。例如K·汤普林认为，森林不会影响大尺度的气候，只是通过森林的树高和林冠对气流起摩阻作用，起到微尺度的气候影响，它最多可使降水增加1%～3%。H·L·彭曼收集了亚、非、欧和北美14处森林多年实验的资料，经分析后也认为森林没有明显增加降水的作用。其相反的观点则认为森林可能减少降水，例如我国气象学者赵九章，认为森林能抑制林区日间地面温度升高，削弱对流，从而可能使降水减少。这些观点都有一定根据，但缺乏降水成因上的全面分析，致使各持己见，不能得出合适的结论。

笔者从形成降水的主要因素——动力抬升和水汽来源上进行分析，继而说明森林对蒸散发及降水的影响。

2.1　从对气流的抬升作用上分析森林对降水的影响

森林的树高及林冠对气流的摩阻作用所引起的抬升，相对于丛山峻岭来说，无疑是非常小的，故对大尺度天气系统（如锋面雨、台风雨等）形成的降水，其增值作用是很微小的。相反，对于对流雨，因森林抑制白天地面温度升高，减小水汽对流上升的动力作用，可使对流雨减小。不过绝大多数的降水，尤其大的降水，都与天气系统相联系，因而这项影响也不大。这些分析与H·L彭曼收集的大量森林实验资料的结果是一致的。因为局部的森林和砍伐森林的实验，不会影响天气系统和水汽输送的变化，从而看不出森林明显增加降水的效应。为进一步剖析上述观点，以一个森林流域和非森林流域的对比来说明之（图1）

在河北省清水河上，有两个紧邻的小流域——东沟和西沟，它们的流域面积分别为775km2和706km2，森林率分别为39.5%和4.1%，流域平均高程分别为1644m和1355m，多年（1963—1981年）平均降水量分别为499.5mm和438.9mm。初看起来，似是因为森林不同使东沟比西沟的降水增加14%（60.6mm）。其实，结合降水成因进行分析，便会了解这是一种假象和错觉。现通过张家口由东北方向至三道营作一剖面，在这剖面上有6个长期记录的雨量站，它们的位置、高程和多年平均降水量见表4。

点绘多年平均年雨量（mm）与相应的高程H（m）的关系如图2，其相关方程如下式。

可见两者间的关系是很密切的。用该式估计东沟比西沟高程增加ΔH（m）而增加的年降水量ΔP（mm）为

ΔP比实测的差值60.6mm小6.1mm。若把这个剩余量作为森林动力抬升作用的影响（因为这两个流域相距很近，水汽来源相同），则其增加的降水仅为1.4%，是很不明显的。表1中几十平方千米的小流域的森林即能明显的增加降水，致使年径流增加，这与森林工作者一般公认的森林对降水有重要影响的最小面积（1000km2以上）相违背，也与以上的实测和实验资料分析相矛盾，原因可能是因为大山区也往往是大森林区，把地形影响混作森林影响所致。第一种观点的基础是单纯依赖回归分析，而不少实例说明，如果脱离成因分析，则其结果有时是不可靠的。对此，F·哥里任斯基也认为森林增加降水的相关关系很脆弱，不足为凭。

2.2　从对水汽的补充作用分析森林对降水的影响

如前所述，森林可使流域的年蒸散发量增加，尤其在温暖湿润、植物常绿的低纬地带。由于当地的水汽来源充沛，促使内陆水分循环，如图3所示，因而又使本地区和内陆的降水量增加。

对于大的流域或区域A·I·巴特塞夫（Burtsev）和O·A·德劳兹道夫（Drozolov）提出计算内陆蒸散发引起的降水量的估算公式为

式中：P为区域降水量，等于水汽输入量形成的降水Pɑ与本地区蒸散发量形成的降水PE之和；ɑ为区域的水汽输入量；E为区域内的蒸散发量；A为研究区域的面积；。

并估算得世界各大洲水分循环要素降水量P、外来水汽的降水量Pɑ、本区蒸散发量E引起的降水量PE，见表5。

由表5可见，除澳洲外，在其他各州，内陆蒸散发量的41%～76%又以降水形式回落到地面，这部分降水约占总降水的30%～40%。因此，对于很大的流域和区域，森林增加蒸散发而引起降水量增加，将是值得重视的问题。不过，即使如此，增加的降水也不超过增加的蒸散发量的40%～70%。对于小流域造林，由于森林增加的蒸散发而补充的水汽很容易越出本流域，所以这项影响将微乎其微，正如拉克曼诺夫（Rakhmanov，1970）指出的：森林面积小于300～3000km2时，对降水将没有重要影响。

综上分析，可以认为：①面积小于300～3000km2的森林，对本区域降水影响不显著，可以略而不计；②大面积的森林，主要由于增加了蒸散发，促进水分循环，而使该区域的降水有所增加。这种作用，从绝对值说，南方温湿地区的增值效应将大于北方干旱地区，但增加的降水量按表5估计，在我国将不超过增加的蒸散发量的65%。

（本文刊登于《水文》1989年第12期）