退化红壤区针阔混交林3种优势树种树干液流特征比较

运用Granier热扩散法对退化红壤区针阔混交林3种优势树种杉木(Cunninghamia lanceolata)、马尾松(Pinus massoniana)和木荷(Schima superba)树干液流速率进行测定,结合自动气象站同步监测太阳净辐射、空气温度、空气相对湿度等气象因子,为退化地区植被恢复林分结构配置以及林地水分管理提供理论依据。结果表明:3树种晴天树干液流呈"昼高夜低"的单宽峰型曲线,但液流启动、到达峰值的时间以及数值大小存在差异。木荷比杉木、马尾松提前0.5 h启动、到达峰值。木荷液流速率平均值分别为杉木、马尾松的4倍和1.5倍。3树种雨天树干液流呈多峰型曲线,液流速率值明显低于同时期晴天水平。3树种树干液流与太阳净辐射、水汽压亏缺昼夜变化间存在时滞时间,表现为树干液流滞后太阳净辐射,而提前于水汽压亏缺。偏相关分析结果表明:树干液流速率与空气温度、太阳净辐射、水汽压亏缺呈极显著正相关,与空气相对湿度呈极显著负相关。在考虑液流速率与气象因子间时滞现象的情况下,采用逐步剔除法建立各生长时期液流速率与气象因子的多元线性回归方程。所有回归方程的拟合效果良好,复相关系数基本在0.8以上,经F检验,均达到极显著水平。在整个生长季,太阳净辐射、空气温度和空气相对湿度共同解释杉木液流速率的81.3%~92.2%,太阳净辐射和水汽压亏缺共同解释马尾松液流速率的91.9%~93.6%。对于木荷而言,在4、5、6、7月,太阳净辐射和水汽压亏缺共同解释液流速率的72.1%~92.5%,而在8、9、10月,太阳净辐射和空气相对湿度共同解释液流速率的80.7%~92.7%。因此,在整个生长季,太阳净辐射为影响3树种液流速率的主导因子。     

乌兰布和沙漠人工梭梭夏季茎干液流变化特征及其与气象因子的关系

为了揭示乌兰布和沙漠人工梭梭水分利用规律,探究人工梭梭的生态适应能力,利用PS TDP8树木茎流监测系统和自动气象站对乌兰布和沙漠1979年人工种植梭梭的液流变化及其周围的环境因子进行观测,采用逐步回归及相关分析法对茎干液流变化规律及其与太阳总辐射、空气温度、相对湿度、风速、土壤温度、土壤含水量的相关关系进行研究。结果表明：梭梭晴天茎干液流日变化呈“单峰型”,雨天茎干液流日变化呈“双峰型”;夏季晴天梭梭茎干液流在7:00左右启动,9:30左右出现峰值,液流在10:20以后开始迅速下降,至21:30基本下降到极低值,夜间仍有液流。直径125和895 cm的梭梭液流日累积量分别为1423 和260 L。晴天,茎干液流速率变化幅度较大,白天的液流速率高于夜间。雨天的液流峰值显著低于晴天,且夜间液流小于晴天。相关性分析表明,晴天,影响梭梭液流速率的环境因子依次为太阳总辐射、土壤含水量、空气温度、空气相对湿度、土壤温度、风速;雨天,影响梭梭液流速率的主要环境因子依次为太阳总辐射、空气温度、空气相对湿度、土壤温度、风速、土壤含水量。研究结果可为人工梭梭林的经营管理提供理论支撑,对沙漠地区人工梭梭的管理和保护有重要的理论和实际意义。     

干旱荒漠区银白杨树干液流动态

应用热扩散式树干茎流计(TDP)于2012年7月1日至7月25日,在克拉玛依地区农业开发区对银白杨(Populus alba L.×P.talassica)人工林树干液流速率进行了连续测定,并对气象、土壤水分等指标进行了同步测定。结果表明:7月份的晴天银白杨树干液流速率日变化呈单峰型,阴天呈多峰型,在测量时期液流速率日平均值为0.6059 L/h;银白杨树干单位边材面积的液流速率与太阳总辐射、大气温度、水汽压差呈极显著正相关关系,与相对湿度呈负相关关系。其相关系数绝对值顺序为太阳总辐射>大气温度>水汽压差>相对湿度>风速;银白杨边材面积与胸径之间存在着显著的线性相关关系,相关系数为0.834,单位边材面积的液流速率随树干胸径的增大而减小。     

油橄榄开花时期的茎流量动态变化及其与气象因子的关系

在掌握开花时期油橄榄树干茎流动态变化特征的基础上,探索气象因子与树干茎流的关系。结果表明,开花时期油橄榄晴天树干茎流日变化呈单峰形趋势,峰值出现在12:00-15:00,雨天树干茎流日变化呈双峰形趋势,晴天树干茎流量比雨天提高了15.8%。油橄榄开花时期树茎流量随太阳辐射强度的增大而呈降低的趋势,当太阳辐射最高值出现在12:00-15:00,与茎流出现峰值相同,太阳辐射与树茎流量间关系呈极显著相关关系,而茎流值会随空气相对湿度的增加逐渐减低,当空气相对湿度＞20.9%时树干茎流呈下降趋势,空气相对湿度与油橄榄树茎流量两者间呈负相关,而空气温度和风速与树茎流量呈正相关关系,虽然空气温度与茎流量与相关性较低,但当空气温度＞25.7 ℃时树干茎流会小幅度下降。通过分析气象因子与油橄榄茎流速率的关系,构建多元线性回归模型,在小时尺度上,太阳总辐射对油橄榄树干茎流速率的影响最大R²=0.655,对开花时期油橄榄树茎流速率的影响气象因子为太阳辐射＞风速＞空气湿度（负相关）＞空气温度。在油橄榄开花时期可根据此模型推导出油橄榄树的潜在茎流量,以此为油橄榄开花时提出合理的节水补灌时间,对后期增加挂果量和提高产量有重要意义。     

库车白杏茎直径和茎液流速日变化及其与环境因子的关系

[目的]通过对库车白杏(Armeniaca vulgaris‘Kuchebaixing')茎干直径、茎液流速日变化及其与环境因子的关系分析,探讨环境因子对茎干直径和茎液流速变化的影响,为进一步认识库车白杏生长与环境的关系提供科学依据.[方法]利用以色列PhyTech公司生产的Phytalk植物生理生态监控系统对库车白杏的茎干直径、茎液流速及其环境因子日变化过程进行同步自动采集,并采用逐步回归分析方法进行分析.[结果]库车白杏茎直径变化过程曲线呈不规则锯齿状24h左右的周期性波动变化,晴天茎直径变化过程曲线比较平滑,阴天和雨天波动较大;茎直径变化与空气相对湿度、空气温度、太阳总辐射和土壤水势呈线性正相关,而与土壤温度和饱和水汽压差呈线性负相关.库车白杏茎液流速呈明显的昼夜节律变化,雨天的茎流速率变化过程有较大的起伏震荡;茎液流速与空气温度、空气相对湿度和土壤温度呈线性正相关,而与太阳总辐射、饱和水汽压差和风速呈线性负相关.[结论]库车白杏茎直径日变化呈白天收缩,傍晚、夜间复原或膨胀,与空气相对湿度、空气温度、太阳总辐射、土壤水势、土壤温度和饱和水汽压差紧密相关;茎液流速日变化呈单峰型曲线,与空气温度、空气相对湿度、土壤温度、太阳总辐射、饱和水汽压差和风速紧密相关.     

南疆枣树茎流变化规律研究

利用热扩散式茎流仪以及HOBO小气候仪,研究南疆不同径级、不同天气条件下的枣树(jujube)茎流变化规律以及茎流量与不同天气条件下气象因子的关系.结果表明:(1)枣树茎流速率的日变化呈单峰型曲线.(2)枣树日累计茎流量、日均茎流速率为7月＞6月＞8月＞5月;枣树茎流速率峰值为7月＞8月＞6月＞5月.(3)随着枣树径级的增大,枣树茎流量峰值、日均茎流量以及日累计茎流量随之增大,但枣树茎流速率峰值、日均茎流速率随之降低.(4)枣树茎流量峰值、日均茎流量以及茎流日累计量均呈现出晴天＞阴天＞雨天的规律.(5)气象因子与茎流量相关性从强到弱排序如下:晴天,太阳辐射强度＞空气温度＞土壤温度＞空气相对湿度＞风速;阴天,空气温度＞土壤温度＞太阳辐射强度＞空气相对湿度＞风速;雨天,太阳辐射强度＞土壤温度＞空气温度＞空气相对湿度＞风速.     

西伯利亚落叶松树干液流的动态变化

基于热扩散原理,利用TDP茎流计连续测定6—9月西伯利亚落叶松的树液流动速率,分析其季节变化和日变化特征。结果表明:(1)西伯利亚落叶松树干液流的最大速率出现在7月,且其南向树干液流值为是其北向液流值的1.08倍;但二者的变化趋势相同,但变化速率和变化幅度有差异。(2)树干液流的日变化呈"昼高夜低"的多峰型变化规律,12:00—17:00时段的液流处于高水平状态,5:00—8:00夜间液流的为0,夜间补水完成。(3)南向树干液流启动时间较北向的早0.5h,日最大液流速率是北向树干的1.16倍。(4)树干液流速率与气温和太阳辐射呈极显著正相关(P0.01),与相对湿度和土壤温度呈极显著负相关(P0.01),与风速呈显著正相关(P0.05),各因子的影响力排序为:气温空气相对湿度光合有效辐射土壤温度(10~20cm)土壤温度(0~10cm)风速。     

干旱区枣树茎流速率变化特征及其与气象因素的关系

采用包裹式茎流计持续测定枣树茎流速率,并结合HOBO小气候仪同步获取太阳辐射强度、温度、空气相对湿度以及风速等气象数据,研究不同天气条件下枣树茎流速率的变化规律及其与气象因素之间的关系。结果表明:枣树茎流连续日变化呈现明显的规律性,白天的茎流速率明显大于晚上。茎流速率日变化曲线晴天为典型的宽型单峰曲线,阴雨天为不规则的多峰曲线。2种天气条件下,枣树日累积茎流量变化过程均呈现明显的"S"形曲线,且晴天的日累积茎流量明显高于阴雨天。枣树茎流速率与气象因子关系密切,2种天气条件下,茎流速率与太阳辐射强度相关性最强,与风速相关性最弱,利用多元回归的方法建立枣树茎流速率与气象因素的相关性回归模型,经过回归系数和相关系数检验,晴天回归系数为0.901,阴雨天为0.803,均达到极显著水平。     

新温185号核桃茎直径和茎液流速日变化及其与环境因子的关系

利用 Phytalk 植物生理生态监控系统同步自动采集新温185号核桃（J uglans regia ‘Xinwen185’）的茎直径、茎液流速及其所处环境因子的日变化过程,并采用多元线性逐步回归分析方法分析其茎直径变化、茎液流速与其所处环境因子之间的相关关系。结果表明,新温185号核桃茎直径连日变化过程曲线呈现以24 h 为周期的不规则锯齿状波动变化,茎直径变化与其所处的土壤温度和土壤含水量之间存在线性正相关关系,而与其所处环境的太阳总辐射、空气相对湿度和饱和水汽压差之间存在线性负相关关系;新温185号核桃茎液流速呈明显的昼夜节律变化,茎液流速与所处环境的太阳总辐射、空气温度之间存在线性正相关关系,而与其所处环境的空气相对湿度、饱和水汽压差和风速之间存在线性负相关关系。     

基于通径分析的龙爪槐液流预测模型研究

利用DYNAGAGE包裹式茎流测量系统和MONITOR自动气象站测量了鲁东大学校内一株典型龙爪槐(Sophora japonica)的液流速率和微环境气象条件,对所得数据进行通径分析,得到了龙爪槐的液流速率回归预测模型,并对预测结果进行了分析。结果表明,在充分供水条件下,太阳总辐射量、光合有效辐射量和大气温度是影响龙爪槐液流的主要气象因子;预测模型的精度随距离参照日期的延长而降低,预测模型的精度在17:00之后显著降低。     

辽西农林复合系统中杨树水分耗散规律

以辽西杨树-烟草复合系统为研究对象,采用Granier热扩散探针法,对杨树-烟草复合系统的杨树树干液流进行连续观测,并对环境因子(空气温度、空气湿度、净辐射、风速、土壤温度和土壤湿度)进行同步观测。结果表明:杨树液流速率具有明显的早晚低、中午高的单峰型日变化特征,并具有从6月到9月逐渐降低的季节性变化规律,6月液流速率月平均的日变化峰值为5.77×10-3cm/s,9月下降至2.34×10-3cm/s。相关分析表明:净辐射、空气温度、空气湿度是杨树液流速率的主要影响因子,风速和土壤温度次之,土壤湿度影响最小,并建立了依据环境因子估算液流速率的逐步回归模型。树干液流与环境因子之间的数量关系能很好地预测杨树的蒸腾耗水量。     

油松树干液流特征及其与环境因子的关系

利用TDP(thermal dissipation probe)茎流计观测油松树干液流速率在生长季节的动态变化,并结合全自动气象站同步监测了环境因子。结果表明,油松树干液流速率连日变化为昼夜单峰曲线变化规律,白天差异显著,夜间差异不大。在油松主要生长月份(5-10月),各月的均值分别为19、26、36、41、21、9 cm.h-1;以气象因子作为自变量,以边材液流速率作为因变量,经过逐步回归,建立油松液流速率与环境因子的多元线性模型,回归方程极显著,其相关程度:太阳辐射>大气温度>相对湿度>风速>水汽压。     

神农架2树种树干液流特征及与环境因子关系

采用热扩散探针法和自动气象站,于2018年6-8月对神农架华山松和日本落叶松树干液流和环境因子进行连续观测,分析生长旺季树干液流密度变化规律及其与环境因子的关系。结果表明,日本落叶松生长旺季的月树干液流密度（1 824.80 mL·cm^-2）显著高于华山松（1 026.15 mL·cm^-2）。2个树种晴天树干液流密度均高于雨天,晴天树干液流日变化规律均为单峰曲线,而雨天树干液流日变化规律不明显。2个树种树干液流主要影响因子不同,在小时尺度下,华山松液流密度的主要影响因子依次是光合有效辐射＞风速＞土壤温度＞土壤含水率＞空气温度＞空气相对湿度＞降水量＞蒸汽压亏缺,而日本落叶松主要影响因子依次是光合有效辐射＞风速＞空气相对湿度＞土壤温度＞蒸汽压亏缺;在日尺度下,华山松液流密度主要影响因子依次是土壤含水率＞蒸汽压亏缺＞光合有效辐射＞降水量＞空气相对湿度＞风速,而日本落叶松主要影响因子依次是光合有效辐射＞蒸汽压亏缺＞土壤含水率＞空气温度。     

应用热平衡技术测量龙爪槐液流的试验研究

介绍了包裹式茎流计测量植株液流的原理,应用茎流计测量了1株典型性龙爪槐的树干液流日进程,分析了树干液流与大气温度、累计液流量的关系。结果显示,龙爪槐干液流日进程白天变化比较大,呈现多峰曲线形式;夜间数值较低且相对平稳。大气温度、累计液流量日进程变化趋势与树干液流相一致。     

气象因子对红富士苹果树干茎流特性的影响

利用热扩散茎流测定系统(TDP)连续监测苹果树在生长季的茎流速率,同步观测太阳辐射、空气温度、空气相对湿度和风速等气象因子,选择晴天、阴天两种典型天气分析鲁西南地区苹果树干茎流速率的日变化及其与气象因子的关系.结果表明:苹果树干茎流速率在晴天条件下呈现单峰曲线,阴天条件下呈现多峰曲线.不同天气条件下,苹果树干茎流速率日变化波动曲线及其主要影响因子各异,但太阳辐射始终是茎流速率变化的主导因子.晴天茎流速率的主要影响因子依次为太阳辐射、空气相对湿度和空气温度;阴天依次为太阳辐射和空气温度.蒸腾量日际变化或季节变化特征为4月份逐渐升高、5～6月份达到高峰值、7月份后逐渐降低、10月份达到第二次高峰、11月初迅速降低.主要生长期蒸腾量为708.93 mm,其中,主要需水期(5～7月份、10月份)的蒸腾量为423.41mm,占主要生长季的59.72％.     

张家口崇礼区3种优势树种蒸腾耗水特征研究

依据组织热平衡原理,运用热扩散探针法,于2016年4月1日-2017年4月1日对张家口市崇礼区清水河流域油松、落叶松、白桦混交林中3个树种的树干液流速率进行连续监测,并同步观测气温、空气湿度、净辐射、总辐射、风速、日照时数、土壤温度、土壤含水量等环境因子,研究油松、落叶松、白桦的蒸腾耗水特征。结果表明:1）油松、落叶松、白桦3树种晴天条件下树干液流速率日变化呈典型的“单峰”曲线,阴天呈“双峰”或“多峰”曲线,雨天呈“多峰”曲线。3树种树干液流速率均表现为晴天＞阴天＞雨天。2）树龄相近的白桦、油松、落叶松生长季液流速率平均值分别为0.066、0.013、0.012 kg·h^-1·cm^-1,阔叶树种白桦液流速率明显高于针叶树种,分别是油松、落叶松液流速率的5.19和5.75倍。3）林分密度986株/hm²,油松、落叶松、白桦混交比例38%、54%、8%,林龄40 a左右,林分生长季总耗水量297.4 mm,其中油松、落叶松、白桦分别耗水98.0、118.1、81.3 mm。生长季林分耗水量占同期降雨量的58.3%,4、5、9月降雨量小于耗水量,水分供不应求。4）Pearson分析结果表明,油松、落叶松、白桦树干液流速率与气温、净辐射、总辐射、风速、日照时数显著正相关,与空气湿度显著负相关;偏相关分析结果表明,影响3树种树干液流速率的主导气象因子为气温、土壤温度和日照时数。     

江西退化红壤区枫香液流特征及其与气象因子的关系

采用Granier热扩散式探针和自动气象站对江西退化红壤区枫香树干液流与气象因子进行同步观测,建立描述树干液流速率与气象因子相关关系的多元线性回归模型,为枫香人工林的可持续经营和林地水资源的有效管理提供理论依据.结果表明:1)晴天液流为典型的宽峰型变化,呈明显的季节变化规律,表现为开始启动、到达峰值时间和保持较大速率时间的不同.不同月份平均液流速率(v,cm/s)大小依次为7月(0.002 131)>6月(0.001 937)>8月(0.001 932)>9月(0.001 861)>5月(0.001 593)>4月(0.001 423)>10月(0.001 123);2)雨天枫香液流明显低于同时期晴天液流水平,但液流变化节律因降雨时段和降雨强度不同存在差异;3)液流速率对平均净辐射的响应存在逆时针方向1h的时滞,对空气温度和相对湿度的响应存在顺时针方向1.5h的时滞.在考虑与不考虑时滞效应2种情况下,与枫香液流速率相关性从大到小的气象因子分别依次为:平均净辐射(0.398)>相对湿度(-0.258)>空气温度(0.231);平均净辐射(0.595)>相对湿度(-0.401)>空气温度(0.028).液流速率与气象因子的多元线性回归方程拟合效果良好,决定系数R2均达到0.85;所有回归方程和回归系数的相关性检验均达到极显著水平.     

生长季刺槐树干液流昼夜变化特征及其对气象因子的响应

  目的  研究刺槐Robinia pseudoacacia生长季树干液流昼夜变化规律,探究气象因子对刺槐蒸腾的影响,为估算林木耗水和林分水资源管理提供理论依据。  方法  在山西省吉县蔡家川流域刺槐样地选择8株样树,于2021年5—9月采用热扩散探针(TDP)对样树树干液流进行连续观测,并同步监测太阳辐射、气温、土壤温度、风速、相对湿度等气象因子,并采用随机森林与逐步线性回归法分析气象因子对树干液流的影响。  结果  ①生长季各月昼间树干液流速率从小到大依次为9月、5月、6月、8月、7月,昼间树干液流速率对整日树干液流速率的贡献率为88%~93%;夜间树干液流速率从小到大依为9月、5月、8月、7月、6月,夜间树干液流速率对整日液流速率的贡献率为7%~12%。②影响昼间树干液流速率的主导气象因子在各月基本一致,主要为太阳辐射和气温;影响夜间液流速率的主导气象因子在各月存在差异,5、6月主要为土壤温度、水汽压亏缺,7月主要为气温,8月主要为水汽压亏缺、相对湿度,9月主要为风速与水汽压亏缺。③采用随机森林回归法构建的各月昼夜树干液流速率模型拟合度优于逐步回归法。  结论  昼夜树干液流速率在各月存在明显差异,夜间树干液流对刺槐耗水的影响不可忽视,气象因子对昼夜树干液流速率的影响程度不同,在根据气象因子模拟树木蒸腾耗水时应该区分昼间和夜间。图3表6参24     

喀纳斯自然保护区2树种树干液流变化特征及其与气象因子的关系

采用热扩散式探针法(TDP)对西伯利亚落叶松、疣枝桦的阳生面和阴生面树干液流进行测定,结合自动气象站同步监测光合有效辐射(PAR)、空气温度(T)、空气湿度(RH)、饱和水汽压、风速等气象因子,分析气象因子与2树种树干液流的相关关系。结果表明:西伯利亚落叶松和疣枝桦阳生面、阴生面树干液流日变化均呈明显的"昼高夜低"的典型单峰曲线型变化,且阳生面高于阴生面,树干液流变化幅度西伯利亚落叶松大于疣枝桦。在生长季节,西伯利亚落叶松阳生面、阴生面树干液流月平均值均呈递减趋势,其液流平均最大值出现在6月,平均最小值出现在9月。疣枝桦阳生面树干液流月平均值呈先增后减的趋势,最大值出现在8月,最小值出现在6月;阴生面树干液流呈递增趋势,最大值出现在9月,最小值出现在6月。相关分析表明,气象因子与2树种树干液流相关性大小依次为:气温光合有效辐射空气相对湿度风速水汽压,气温和光有效辐射是影响液流速率的主要因子。     

干旱绿洲区富士苹果树干边材茎流动态及其对环境因子的响应

为明确干旱绿洲区苹果园蒸腾耗水规律及环境因子对果树生长的驱动机制,确定水分承载力,从而为科学合理灌溉提供理论依据,采用热扩散探针(thermal dissipation probe, TDP)茎流计对新疆阿克苏地区富士(长富2号)苹果(Malus domestica Borkh.)树干茎流进行连续监测。结果表明:茎流速率日变化在夏秋季主要呈双峰型曲线,在春季主要呈单峰型曲线。昼夜茎流差异显著,夜间茎流变化稳定,主要集中在日落后到次日00:30时间段内,夜间茎流量占比为9月5月8月7月6月,其中9月茎流量占比为10.28%,6月仅占1.06%。不同季节间茎流速率差异显著,夏季树干茎流启动早,停止晚,茎流速率大。瞬时尺度下树干茎流速率与太阳辐射、大气温度、水汽压差、风速呈极显著正相关(P0.01),与空气相对湿度呈极显著负相关(P0.01),其中影响树干茎流速率瞬时尺度下的关键因子是太阳辐射、大气温度、水汽压差。日均茎流速率与太阳辐射、大气温度、水汽压差、土壤含水量、土壤温度呈极显著正相关(P0.01),与空气相对湿度呈极显著负相关(P0.01),与风速相关性不显著(P0.05),影响日尺度下树干茎流变化的关键因子是水汽压差、太阳辐射。综上所述,新疆阿克苏地区夏季7月果树受太阳辐射、水汽压差、土壤含水量等环境因子影响,果园蒸腾耗水量大,应及时补充灌水。