华北石质山区黄连木耗水特征研究

采用热扩散式液流探针(TDP)结合气象站资料,观测和研究黄连木生长季节树干液流与环境因子的关系,以揭示黄连木的耗水规律.结果表明:(1)黄连木树干液流日变化呈现“几”字型,呈“宽峰”型,夜间仍保持一定液流,日耗水量为12～ 14.5 L.液流规律受天气影响:阴天较晴天时具有“窄峰”,雨天时的液流变化不大;晴天比阴天液流启动早,进入低谷晚,雨天则表现无规律;树干液流峰值大小、日均液流速度和耗水量均为晴天＞阴天＞雨天.(2)黄连木各月树干液流变化有所不同,5月份呈“单峰”型,6-8月表现为“宽峰”型,而9-10月则呈现“双峰”型;液流启动6-8月早于其他月份;液流速度峰值大小顺序为:5月＞7月＞9月＞8月＞6月＞10月,日均液流速度及耗水量大小顺序为:7月＞5月＞8月＞6月＞9月＞10月.(3)影响黄连木树干液流的主要环境因子是太阳辐射、大气温度、空气相对湿度;各月份耗水模型拟合良好,调整R2大部分达到0.89以上.     

干旱条件下荆条树干液流对不同天气的响应

采用热扩散式液流探针(TDP)配合气象站的方法,于干旱季节(5—6月)对不同天气条件下荆条(Vitex negundo var.heterophylla)的树干液流进行研究。结果表明:①就波形而言,晴天树干液流呈现"宽峰",阴天呈现"窄峰",而雨天呈现"多峰";液流启动雨天早于晴天早于阴天,达到峰值晴天早于阴天早于雨天,液流终止阴天早于晴天,而雨天未出现液流终止;树干液流峰值大小、日均液流速度和耗水量均为晴天>阴天>雨天。②在晴天和阴天条件下,荆条树干液流与太阳辐射、大气温度、空气湿度的相关性较大(相关系数分别为:晴天0.768、0.882、-0.613,阴天0.864、0.865、-0.871);而雨天条件下,荆条树干液流与环境因子的相关系数均较小,但与土壤含水量的相关系数(0.515)比晴天和阴天时大,土壤含水量成为雨天影响荆条耗水最大的环境因子。③经过回归分析,得到不同天气条件下荆条的耗水模型,其中晴天和阴天荆条耗水模型拟合程度较好,调整R2分别为0.934、0.923;而雨天荆条耗水模型拟合较差,调整R2仅为0.260。     

酸枣耗水特征分析及预测模型的构建

【目的】探讨酸枣Zizyphus jujuba var. spinosa的耗水特性,构建其耗水模型,以期为干旱区酸枣造林及人工补水提供理论依据和技术支持。【方法】采用热扩散探针法(TDP)对酸枣的树干液流进行连续监测,并利用全自动小型气象站对其环境因子进行同步测定,进而分析了酸枣的耗水特性,探讨了其耗水与环境因子的关系,并构建了酸枣耗水的预测模型。【结果】1)酸枣树干液流呈现"昼高夜低"相互交替的变化规律,白天树干液流具有一定的波动性,呈现多峰。晴天时液流启动、达到首峰、开始下降时间均早于阴天,而达到最大值时间晚于阴天;晴天时液流最大值、平均液流速度和耗水量均大于阴天。2)与其他月份树干液流波形相比,5月份波动性较大,10月份呈现"双峰";各月份平均液流速度和日均耗水量呈现先升高后降低的趋势,6—7月份最大,9—10月最小。3)树干液流主要与太阳辐射、大气温度和空气相对湿度相关,其中与太阳辐射和大气温度呈显著正相关,与空气相对湿度呈显著负相关;各月份的相关性呈现先升高后降低的趋势。4)构建了酸枣各月耗水预测模型,经F检验,各模型均达到显著水平,除9—10月份外,调整R2均达到0.8以上,拟合良好;经过验证,利用耗水模型计算的预测值与真实值整体误差率均小于10%,说明耗水模型均具有一定的可靠性。【结论】总结了酸枣的耗水规律,揭示了其耗水与环境因子的相关性,构建了耗水预测模型,经验证,具有一定的可靠性。     

刺槐春夏季树干液流变化规律

用热扩散式树干茎流计(TDP)于4-8月对刺槐树干液流进行连续观测,结果表明:刺槐边材液流速率日变化呈宽峰曲线,每日6:50左右启动,13:00左右达到峰值,19:30左右开始迅速下降,没有明显的液流停止界限,夜间有较高的液流存在;夏季液流每天启动的时间早于春季10min左右,达到峰值的时间早于春季1h左右,迅速下降的时间晚于春季1h左右,即夏季液流高峰维持的时间长于春季,但是夏季的峰值、日平均液流速率和液流通量小于春季;树干液流速率与直径关系不大,但日周期单木耗水量随树干直径的增大而增加,与树干直径和边材面积相关显著,相关系数分别为0.983和0.999.     

Study on the Sap Flow Characters of Two Old Trees of Cryptomeria fortunei on Tiamnu Mountain

应用热扩散技术法,于2010年4-8月对浙江天目山自然保护区内的2株柳杉古树的树干液流进行连续观测,结合所测定的相关环境因子,分析了柳杉树干液流和耗水量的变化规律,以及液流与各环境因子的关系.结果表明:不同季节柳杉树干液流速率日变化规律基本一致,呈单峰波动曲线,但树干液流启动时间、达到峰值时间及迅速下降时间存在明显差异;树干液流密度与光合有效辐射、空气温度和水汽压差间存在极显著正相关,与空气相对湿度和CO2浓度呈极显著负相关;液流密度随树干直径的增加,无明显变化差异,但液流速率和日均耗水量均随树干直径的增加而增大;胸径75.6 cm柳杉和胸径62.8 cm柳杉的日均耗水量季节变化过程相同,但2者变化差异较大,6月份日均耗水量最低,分别为( 49.356±14.883) kg和(9.531±4.297)kg;4月份日均耗水量最高,分别为(110.022±21.890)kg和(49.352±2.629)kg.     

辽西半干旱地区刺槐树干液流变化规律的研究

利用热扩散式树干茎流仪于2010年5～10月对辽宁北票市刺槐树干液流进行连续观测。结果表明：刺槐边材液流速率日变化呈单峰曲线,8月液流速率最高,液流高峰维持时间6.5 h左右,曲线呈宽峰型。6月份液流速率居中,但液流高峰维持的时间较长7 h左右,曲线为宽峰型。10月液流速率最低,液流高峰维持时间最短4 h左右,曲线为窄峰型;刺槐平均液流速率8月〉6月〉7月〉9月〉10月;立地条件对刺槐树干液流影响较大,平均液流速率为缓坡〉谷底〉陡坡,单株日平均耗水量为谷底〉缓坡〉陡坡。径阶对液流速率影响不显著,但对耗水量有显著影响,总体上呈现出径阶越大耗水量越高的趋势。     

天目山柳杉古树的液流特征研究

应用热扩散技术法,于2010年4—8月对浙江天目山自然保护区内的2株柳杉古树的树干液流进行连续观测,结合所测定的相关环境因子,分析了柳杉树干液流和耗水量的变化规律,以及液流与各环境因子的关系。结果表明:不同季节柳杉树干液流速率日变化规律基本一致,呈单峰波动曲线,但树干液流启动时间、达到峰值时间及迅速下降时间存在明显差异;树干液流密度与光合有效辐射、空气温度和水汽压差间存在极显著正相关,与空气相对湿度和CO₂浓度呈极显著负相关;液流密度随树干直径的增加,无明显变化差异,但液流速率和日均耗水量均随树干直径的增加而增大;胸径75.6 cm柳杉和胸径62.8 cm柳杉的日均耗水量季节变化过程相同,但2者变化差异较大,6月份日均耗水量最低,分别为(49.356±14.883) kg和(9.531±4.297)kg;4月份日均耗水量最高,分别为(110.022±21.890)kg和(49.352±2.629)kg。     

新疆乌拉泊库区主要乔木树种树干液流对比研究

选择新疆乌拉泊库区沙枣、银白杨、大果榆、白榆和火炬等5种乔木树种,于2009年5月份和8月份对树干液流和气象进行同步监测。结果表明:(1)沙枣、银白杨和火炬树干液流表现为单峰曲线;大果榆和白榆树干液流则为双峰曲线;5月份平均液流流速为火炬银白杨沙枣大果榆白榆;8月份树干液流平均流速为沙枣白榆大果榆火炬=银白杨。(2)5种树种的树干液流流速与气温、太阳辐射强度呈极显著正相关,与空气相对湿度呈极显著负相关;除大果榆树干液流与风速呈显著相关外,其余树种树干液流流速与风速关系不密切。(3)沙枣、大果榆和白榆8月份树干液流流速比5月份高;火炬则表现出相反的变化趋势;银白杨变化不明显;5种树种的日耗水量也表现出类似的变化;各树种5月份日耗水量为大果榆白榆火炬银白杨沙枣;8月份的日耗水量为大果榆白榆沙枣银白杨火炬。     

用热扩散式茎流计测定园林树木蒸腾耗水量

采用热扩散式边材液流探针和环境自动监测系统对北京3种园林树木的树干液流及主要环境因子进行了一个生长季的同步观测.结果表明,3树种树干液流的日变化呈明显的单峰曲线,晴天的液流速率大于多云天和阴天,紫叶李和悬铃木的日耗水量明显大于元宝枫;对不同天气3树种每h的液流速率与相应的环境因子进行逐步回归分析.结果显示,影响3树种液流速率的主要环境因子是空气温度、空气相对湿度、辐射强度和5 cm土层温度,在不同天气里起主导作用的因子不同,环境因子与树干液流之间的数量关系能较好地预测树木的蒸腾耗水量.     

黄土高原半干旱区人工林刺槐展叶期树干液流动态分析

应用热扩散式树干茎流计(TDP)于2008年4月26日至5月31日,在黄土高原半干旱区安塞县对人工林刺槐展叶期树干液流及其气象、土壤水分等6个指标进行连续测定.结果表明:刺槐展叶期可分为芽期、展叶初期、中期和全叶期.在芽期,刺槐树干液流速率日变化无明显昼夜波动;在展叶初期至全叶期日变化呈现出从微弱波动逐渐增大到趋于平稳的剧烈波动;在展叶中期以后液流速率表现为上升快、下降缓慢的单峰曲线;在全叶期平均峰值约为0.002 7 cm·s-1;树干液流速率与光合有效辐射强度、大气温度、水蒸气压亏缺和风速呈极显著正相关,与相对湿度呈负相关,其相关程度依次为光合有效辐射强度>大气温度>水蒸气压亏缺>相对湿度>风速,且可用光合有效辐射强度和大气温度线性表达式来估测;土壤水分在展叶期呈逐渐减少趋势,但对树干液流的胁迫不显著;在展叶期刺槐单株日蒸腾耗水量随直径的增大而增大并与胸径呈良好的线性关系,可用来估算展叶期刺槐人工林蒸腾耗水量.     

天目山柳杉树干液流动态研究

利用热扩散式液流探针（TDP）对天目山柳杉（Cryptomeria fortunei）树干液流进行连续测定,同步测定太阳有效辐射、空气温度、空气湿度等气象因子,探讨环境因子与树干液流之间的内在响应关系。结果表明：柳杉树干液流速率呈单峰曲线;柳杉液流在7：00-8：00启动,12：30-14：00达到峰值,夜间仍然存在微弱的液流变化;不同天气柳杉液流日变化差异明显,晴天液流启动较早峰值最大,阴雨天气液流启动延迟峰值较小;柳杉液流速率与光合有效辐射、空气温度、水汽压亏缺呈极显著正相关关系,而与空气湿度呈极显著负相关关系,其相关性大小排序依次为：空气温度＞水汽压亏缺＞空气湿度＞光合有效辐射。     

不同黑杨无性系叶片及单木水平蒸腾特性研究

以廊坊地区杨树胶合板用材林主要造林树种中林46杨和廊坊杨为研究对象,应用快速称重法和热扩散茎流计分别观测了不同杨树叶片蒸腾速率和树干液流变化特征,旨在为该地区更精确地估计生态用水定额提供科学依据,而且也可为该区域杨树胶合板材林的造林、营林及流域综合管理提供理论基础。结果表明:无论晴天还是阴天,林木叶片蒸腾速率日变化都呈现有规律的单峰曲线,晴天表现为单峰宽峰曲线,阴天为单峰窄峰曲线;树干边材液流的日变化均表现出明显的昼夜规律;树干的测定方位不同,其液流速率存在着一定差异,白天均表现出一致的规律:树干南侧液流速率>树干北侧液流速率,而夜间树干南北液流速率大小相差不大,维持在0～2cm/h上下波动。     

桉树与杉木树干液流特征对比研究

在福州市宦溪镇运用热扩散法和热平衡法对桉树杉木人工混交林内的桉树(Eucalyptus spp.)、杉木(Cunninghamia lanceolata)的树干液流进行测定,采用TDR测定土壤含水量,同时对土壤、叶片水势进行测定,对比研究桉树与杉木的蒸腾耗水差异。结果表明:桉树和杉木树干液流日动态变化具有相同的昼夜节律性,均呈中午高、早晚低的单峰型变化;桉树的液流密度小于杉木的液流密度,但桉树的液流通量则大于杉木的液流通量;桉树的单木日均耗水量大于杉木的日均耗水量;桉树对水分的获取能力大于杉木。     

尾巨桉与杉木、香樟耗水特征分析

在广西黄冕林场采用Granier热扩散技术方法对人工纯林桉树、杉木和香樟的液流密度、液流通量、单株日均耗水量及耗水量与主要环境因子的关系进行了研究.结果表明:3个树种树干液流密度均与光合有效辐射有一致的变化规律和单峰曲线.综合分析显示桉树在3个树种中耗水能力最强,虽然香樟液流密度比杉木大,但因为边材面积最小,所以表现出耗水量最小,单株日均耗水量仅有桉树的0.5倍左右,而杉木虽然边材面积比桉树大,但耗水量并不高,仅为桉树的0.7倍左右;通过偏相关分析发现3个树种的液流通量均与光合有效辐射、水气压亏缺和空气温度有极显著的正相关关系,杉木和香樟液流通量与空气相对湿度有极显著的负相关关系,而桉树表现不显著;通过多元线性分析发现3个树种的液流通量均与光合有效辐射、空气温度和空气相对湿度有很强的线性相关关系.3个不同树种的耗水研究结果可为本地区造林树种选择的优劣性提供参考.     

树干液流研究进展

树干液流是SPAC水分循环系统的重要组成部分,决定着整个林分的蒸腾耗水量,对树干液流的特征及其对环境因子的响应进行研究具有重要意义。本研究对比分析了测定树干液流的几种原理技术,简述了不同方法适用测量树种的范围,并对不同树种树干液流的时空变化及主要环境影响因子进行了整合分析。综述认为:树干液流日变化曲线主要呈单峰型、多峰型及宽峰型,启动时间基本都在日出前后;树木液流速率季节变化呈现夏季春秋季冬季;单木树干液流速率存在明显的空间变异性;液流变化主要受前期环境因子的影响,太阳辐射是主要影响因子。今后,应在全球环境变化背景下,进一步探究植物生理生化过程及环境对液流的影响,从而进一步量化和揭示林分的蒸腾耗水特征。     

神农架华山松树干液流特征及其影响因素

以神农架华山松为研究对象,采用热扩散探针法对树干液流进行连续1 a的测定,结合同步观测的环境因子,分析华山松树干液流规律及其与环境因子的关系。结果表明:(1)华山松树干液流具有明显的昼夜与季节变化规律。全年夜间树干液流量占整日液流量的10.37%,树干液流速率在不同季节表现为夏季春季秋季冬季。(2)不同天气条件下树干液流速率表现为晴天阴天雨天,晴天和阴天树干液流速率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。(3)空气相对湿度和蒸汽压亏缺为影响华山松树干液流月通量的主要因子。不同季节影响树干液流日通量的主要因子存在差异,春季主要影响因子是太阳总辐射和蒸汽压亏缺;夏季主要影响因子是风速、空气相对湿度和太阳总辐射;秋季主要影响因子是降水量、空气相对湿度、太阳总辐射和蒸汽压亏缺;冬季主要影响因子是空气温度、空气相对湿度和蒸汽压亏缺。     

华北石质山区2种典型灌木耗水特征

采用热扩散式液流探针(TDP)配合气象站的方法,对华北石质山区2种典型灌木酸枣(Zizyphus jujuba)、荆条(Vitex negundo var.heterophylla)的树干液流进行了连续监测,进而分析比较它们的耗水特征.结果表明:①就波形而言,2树种树干液流5、9、10月份波动程度大,6、8月份次之,7...     

晴天和阴天对刺槐光合生理特性的影响

以渭北地区刺槐为研究对象,采用LI-6400便携式光合作用系统,于2009年6月和8月分别在晴天和阴天条件下,测定刺槐光合作用的日进程及光合光响应曲线.结果表明:无论在6月还是8月,晴天刺槐的净光合速率(Pn)和气孔导度(Ga)在10:00以前高于阴天,而在午间12:00和14:00低于阴天.刺槐的胞间CO2浓度(Ci)、空气CO2浓度(Ca)、空气相对湿度(RH)、光能利用率(LUE)在晴天的绝大多数时间显著低于阴天,而蒸腾速率(Tr)、水汽压亏缺(VPD)、光合有效辐射(PAR)、空气温度(Ta)在晴天的全天都显著高于阴天.在晴天条件下,虽然刺槐的Ga,Ci,Ca,RH,LUE的日均值比阴天低,但Pn,Tr,VPD,PAR,Ta的日均值比阴天高,从而能够积累更多的日均光合固碳量.在阴天条件下,刺槐的最大光合速率(Pmax)高于晴天,且暗呼吸速率(Rd)和光补偿点(LCP)显著低于晴天,表现出很强的光合适应能力.     

太行山南麓3种常见灌木的水分利用特性

【目的】研究太行山南麓低丘山区乡土灌木的水分利用特性,为该区困难立地植被恢复的植被种类选择和群落演替管理提供理论依据。【方法】采用稳定碳同位素方法结合热扩散探针和土壤水分传感器,研究太行山南段南麓荆条、酸枣和扁担杆的叶片δ~(13)C值、树干液流和土壤含水量,分析3种灌木的水分利用特性差异及季节变化。【结果】2013年春旱和秋旱分别持续115天和2个月;荆条、酸枣和扁担杆生长季分别耗水42.32,13.23和96.17 mm,均在夏季较多,5和9月较少,扁担杆在各个时期的耗水量都高于荆条和酸枣;3种灌木叶片δ~(13)C值均表现为春季秋季夏季中后期,其中酸枣和荆条的δ~(13)C值高于扁担杆,且在秋旱时比后者提早1周升高δ~(13)C值,由于高δ~(13)C值意味着高水分利用效率,表明酸枣和荆条比扁担杆水分利用效率高,并对干旱响应敏感,能及早提高水分利用率;季节性干旱时,荆条的水分利用率更高,而酸枣能保持较高的组织含水量,保水力较强;扁担杆的枝条含水量在降雨后能迅速大幅升高。【结论】3种灌木的蒸腾耗水量和水分利用效率的季节变化规律类似,但水分利用策略存在种间差异。荆条和酸枣具有耗水少、水分利用效率高和深水源等抗旱节水的水分利用策略,可作为困难立地造林和植被恢复的先锋灌木引入。扁担杆则是高耗散、低水分利用效率和浅水源的水分利用策略,宜在荒山恢复中后期引入。     

重庆铁山坪3种常见树种的树干液流特征研究

2014年8-10月,应用热扩散式探针和自动气象站,对重庆铁山坪3种常见树种(马尾松、杉木和木荷)树干液流速率及相关气象因子进行了测定。结果表明:1不同月份晴天液流为典型的单峰曲线,昼高夜低,并存在轻微的午休现象,不同树种液流启动、达到峰值和较高速率保持的时间不同。雨天液流速率明显不同于晴天液流水平,且雨后可能出现根压导致的液流升高的情况。2除木荷8月液流平均日变化低于10月,各树种液流速率均为8月10月9月。3白天木荷液流速率高于马尾松和杉木,液流峰值持续时间木荷(4 h)马尾松(2.5 h)杉木(2 h)。4各树种液流速率与平均净辐射、空气温度呈显著正相关(P0.01),与空气相对湿度普遍呈显著负相关(P0.01),气象因子对液流的影响程度与树种和月份有着密切关系。