南疆枣园能量闭合分析及腾发特征

为验证涡度相关系统在干旱地区枣园测定腾发量的适用性及探究枣树腾发规律。本试验采用涡度相关法与水量平衡法对枣园的能量闭合度和腾发量进行测定。两种方法测定腾发量的相对偏差、纳什系数(NSE)与均方根误差(RMSE)分别为0. 041mm·d-1、0. 84与1. 09。以花期枣园为例,0. 5h时间步长的能量闭合度在60%-100%之间,花期能量闭合程度为79. 23%。充分灌溉下枣树全生育期腾发总量为560. 78mm,其中萌芽期与果实发育期腾发量占全生育期比重最小与最大,分别为6. 00%与48. 10%。     

梭梭群落碳交换的尺度转换研究:从叶片到群落

以古尔班通古特沙漠南缘梭梭群落为研究对象,利用LI-COR 6400光合仪、大型同化箱及涡度相关系统,从叶片、个体及群落尺度,于2013年4—9月对不同生长阶段的梭梭净光合速率与呼吸速率进行测定。根据个体生物量与叶面积指数(LAI)进行叶片尺度向个体尺度以及个体尺度向群落尺度的转换。结果表明:1从叶片尺度向个体尺度转换。采用个体尺度的碳交换量推导值,与同化箱测量的个体碳交换量进行对比,二者的变化趋势基本一致,包括数量级和峰值出现的时间,二者差异不显著(P0.05),相关系数为0.934。2从个体尺度向群落尺度转换。通过累加得到群落尺度碳交换量的累加值,与涡度相关系统观测的碳交换量进行比较。二者的变化趋势基本相同,量级也相同,相关系数为0.849。3由叶片尺度向个体尺度转换及个体尺度向群落尺度转换时,夜间推导值与实测值的差异显著,二者相关性较低。其原因可能是夜间温度低,造成细胞内酶活性降低;夜间CO2浓度增加抑制叶片呼吸,及涡度相关系统呼吸数据有效性低等因素,具体原因还需进一步加以证明。     

春小麦蒸腾测定中茎流计的标定及其应用

通过人工气候生长室盆栽试验,在对不同珍珠岩覆盖量下的土壤蒸发特征进行分析的基础上,采用由热平衡原理设计的茎流计对三个水分处理(高85％ ～ 75％、中65％～55％、低45％ ～ 35％)下的盆栽春小麦蒸腾特征进行研究并依据称重法结果加以标定,结果表明:(1)珍珠岩覆盖量为0.11 g/cm2时能够达到较好效果,并据此换算出测定时段春小麦实际蒸腾量占总蒸散量的比值为83.04％;(2)单株小麦茎流速率与蒸腾速率的回归分析得出相关系数r=0.92,方程斜率与截距值分别为0.4463和8.3391,以小时(h)为单位的回归分析结果与以天(d)为单位的类似;(3)以2012年10月31日为例,标定后单株小麦蒸腾速率分别为:高26.51 g/d、中17.13 g/d、低12.71g/d.采用茎流计法测定田间作物蒸腾时对测定结果加以标定是非常必要的.     

不同灌水量下幼龄枣树茎流变化规律

探讨了不同灌水量(W1,32 L;W2,48 L;W3,64 L以及W4,80 L)对4年生幼龄枣树茎流速率变化规律的影响以及茎流速率与环境因子之间的关系,通过美国Dynamax公司生产的Flow~(-3)2包裹式茎流计进行茎流速率的测定,并在样地内安装HOBO小气候仪同步获取太阳辐射、温度、空气湿度以及风速等气象数据。结果表明:不同灌水量下,枣树茎流速率日变化趋势均为单峰形曲线,除W4外,枣树茎流速率平均值随着灌水量的增加而逐渐增大,W1、W2和W3处理的茎流速率的平均峰值分别为516.63、819.04 g·h~(-1)和974.86 g·h~(-1);枣树茎流日累积量变化过程曲线均呈现较为明显的"S"形,除W4外,随着灌水量的增加,枣树茎流日累积量增加,W1、W2、W3和W4茎流日累积量分别为4.98、7.02、9.10 L和8.63 L;不同灌水量下茎流速率与太阳辐射、温度以及风速呈正相关,且茎流速率与太阳辐射和温度相关性达到显著水平,其中与太阳辐射的相关性最高,W1、W2、W3和W4处理下相关系数分别为:0.939、0.944、0.959和0.939;而与空气湿度呈现出较明显的负相关,相关系数分别为-0.579、-0.815、-0.822和-0.730。     

极端干旱区滴灌条件下葡萄茎流变化规律研究

为探究极端干旱区滴灌葡萄植株茎流变化规律及其影响因素,本文采用Flow4-DL包裹式茎流计监测滴灌和沟灌条件下葡萄植株的茎流变化规律,研究了茎流速率的变化规律与气象因子的相互关系,以及日茎流量与参考作物蒸发蒸腾量之间的关系.研究结果表明:在晴天,葡萄植株茎流速率的日变化呈现双峰曲线;在阴天,葡萄植株茎流变化曲线呈现多峰型;通过对各环境因子与葡萄植株茎流进行偏相关分析,得到茎流与光合有效辐射、风速极显著相关,与饱和水汽压显著相关,与温度、湿度不显著相关,相关程度依次为:光合有效辐射＞风速＞饱和水汽压＞空气湿度＞空气温度;采用逐步删除法进行多元回归分析,得到茎流与光合有效辐射、风速、饱和水汽压具有较强的线性相关关系,回归方程达到极显著水平;滴灌和沟灌情况下日茎流量与参考作物蒸发蒸腾量呈显著线性相关关系,且沟灌的相关性高于滴灌.     

基于平流--干旱修正模型的农田蒸散量计算方法--以太行山丘陵区农林复合系统为例

利用平流—干旱修正模型计算了太行山低山丘陵区苹果—小麦复合系统中麦田蒸散量 (ETesti) ,并利用Li- 1 6 0 0稳态气孔仪实测得到小麦蒸腾量 ,经转换后得出的麦田蒸散量 (ETexpe)对模型进行验证。结果表明 :ETesti与ETexpe吻合效果较好 ,二者线性相关系数可达 0 .980 9(n =1 1 2 ) ,相对误差平均值为 1 0 .2 5 % ,且平流—干旱模型所需输入的气象因子相对较少 ,故可为农田复合系统中农田蒸散的计算提供借鉴方法     

不同生育期幼龄枣树茎流特征及其与环境因子的关系

采用包裹式茎流计对位于新疆阿克苏地区温宿县新疆林科院佳木试验站内的幼龄枣树茎流速率进行连续测定,并同步监测样地内太阳辐射、温度、空气湿度以及风速4个环境因子,研究不同生育期枣树茎流特征及其与环境变化的关系。结果表明:1夜间均存在茎流活动,茎流速率变化曲线除果实膨大期为双峰外,其余生育期内均为单峰;2日累积量变化过程曲线均为"S"形,日均耗水量和总耗水量的趋势均为先增大后减小,且差异性明显,萌芽展叶期最低,果实膨大期最大,日均耗水量分别为2.78 L和8.31 L,总耗水量分别为83.39 L和249.30L;3茎流速率曲线与太阳辐射和温度曲线波形变化趋势基本一致,与空气湿度曲线波形变化趋势相反,茎流速率与环境因子进行偏相关分析,影响枣树茎流速率的主要因子有所差异,但太阳辐射偏相关系数最高,按生育期顺次分别为0.767、0.762、0.873、0.838、0.603和0.825,利用多元线性回归对不同生育期枣树茎流速率与环境因子进行逐步回归,经过回归系数和相关系数检验,各多元线性回归方程均达到了显著水平。     

双层模型下艾比湖湿地植物群落蒸散计算

基于双层模型原理,结合生长季的实测数据验证,计算新疆艾比湖湿地植物群落生长季节蒸散量的时空变化,选择胡杨(Populus euphratica)、柽柳(Tamarix ramosissima)、梭梭(Haloxylon ammodendron)3 种不同植物群落的蒸散量进行比较.结果表明:艾比湖湿地生长季植物群落平均蒸散量约为 10 mm/d,最大值在 20 mm/d 以上,出现在 58 月,总体表现出随季节变化先增长后降低的特点;3 种典型植物群落蒸散强度依次为:胡杨群落>柽柳群落>梭梭群落.构建基于能量平衡的干旱区自然系统蒸散量模型时,应考虑地表植被类型和干旱区特性.研究结果对干旱区水量平衡计算、不同植物群落的蒸腾耗水量以及艾比湖湿地自然保护区生态建设规划具有一定的参考意义.     

LAS测定显热通量的影响因子分析

利用 2 0 0 2年 3月 2 6日～ 7月 30日期间北京市昌平区小汤山镇裸地上大孔径闪烁仪 ( LAS)、涡度相关技术 ( Eddy)、波文比 ( Bowen)测定的显热通量及其它相关的观测资料 ,分析了 LAS测定的显热通量在不同的天气条件下的变化特征 ,并将 LAS测定的显热通量与各深度的土壤水分含量、土壤表面温度和水平风速作了相关性分析 ,通过对这些影响因子进行分析将有助于提高 LAS测定显热通量的精度。同时将 L AS测定的显热通量与涡度相关和波文比的观测值进行了对比分析 ,探讨了在均匀下垫面上 LAS测定的显热通量区域平均值与涡度相关和波文比测定的单点值之间的关系 ,有助于进一步研究均匀下垫面上显热通量的尺度转换效应     

不同时间尺度上枣树树干液流的变异特性

为探寻枣树树干液流在不同深度和不同方位的变异特性,提高黄土丘陵区枣树蒸腾耗水量研究精度,在陕西省米脂县远志山红枣试验示范基地采用热扩散式探针(TDP)分别研究了枣树不同方位和不同深度的树干液流速率。结果表明:(1)不同方位探针监测结果间存在差异,研究时间尺度不同,各方位监测结果间的差异显著性不同,差异显著性大小表现为时尺度日尺度月尺度。(2)不同深度探针监测结果间存在差异,随研究时间尺度的不同,不同深度探针监测结果间的差异显著性不同,差异显著性大小表现为时尺度日尺度月尺度。(3)在树干北侧和深度为20 mm的TDP监测值计算生育期耗水量更准确。     

蒸散发观测研究进展及绿洲蒸散研究展望

蒸散发是绿洲水文循环中最重要的水文过程和生态过程之一,开展绿洲蒸散发研究是提高水资源利用的基础.从叶面、个体、田间到景观尺度,系统综述了国内外蒸散发观测研究的最新进展,结合荒漠绿洲的特点及研究现状,指出应加强:①涡度相关技术在异质性强的绿洲的应用技术研究;②如何分割蒸散发中植物蒸腾和土壤蒸发,以及时空动态、驱动机制和调...     

井式节水灌溉下干旱区灰枣树干液流动态及其对气象因子的响应

在干旱区采用热扩散式液流仪(TDP)、HOBO小气候仪连续监测井式节水灌溉方式下盛果期枣树干液流及气象因子,探讨井式灌溉条件下盛果期枣树干液流变化对气象因子的响应。结果表明:枣树整个生育期树干液流总量为3 935 kg,夏季液流累积量为2 387 kg,约占整个生育期液流总量的61%,蒸腾耗水量夏季最为严重。影响各月枣树干液流的主导气象因子不同,而太阳辐射占各月比例较多。太阳辐射、水汽压亏缺值越大并不代表液流速率越大,液流速率的大小取决于时间、气象及枣树生理状态。     

Comparison of three evapotranspiration models with eddy covariance measurements for a Populus euphratica Oliv. forest in an arid region of northwestern China

The accurate estimation of evapotranspiration(ET) in arid regions is important for improving the water use efficiency of vegetation. Based on successive observations from May to October of 2014, we estimated the ET of a Populus euphratica Oliv. forest during the growing season in an extremely arid region using the PM(Penman-Monteith), SW(Shuttleworth-Wallace) and SSW(an improved canopy transpiration model) models. Estimated ET values were compared with those of the eddy covariance measurements. Results indicated that the actual ET of the P. euphratica forest was always overestimated by the PM model. The accuracy of the SW model was higher than that of the PM model. However, some data were not easily obtained because of the complicated structure of the SW model. The newly proposed SSW model gave the most accurate ET values, and its accuracy was higher at hourly than at daily time scale. In conclusion, the SSW model is more suitable for sparse vegetation system at large scales in extremely arid regions.     

液流—株间微型蒸渗仪法测定新疆杨蒸发蒸腾量适用性分析

采用液流—株间微型蒸渗仪法测定人工种植环境下新疆杨蒸发蒸腾量,并对此方法的适用性进行了分析。结果表明：在生长季5—10月,新疆杨蒸腾量具有明显的季节变化规律,总蒸发蒸腾量为508.26 mm,蒸发量、蒸腾量所占比率分别为37.1%和62.9%;树干液流速率与叶片蒸腾速率变化表现出较好的一致性,热脉冲法能够用于新疆杨蒸腾测定;液流—株间微型蒸渗仪法和水量平衡法测算结果的相对误差在±15%之内,液流—株间微型蒸渗仪法能够适用于新疆杨蒸发蒸腾量测定。     

冬枣园绿盲蝽绿色防控技术体系构建与示范

在山西临猗进行了枣园绿盲蝽Apolygus lucorum(Meyer-Dür)绿色防控技术的研究和示范。组建"冬剪残桩、寄生蜂释放、性诱剂诱捕、生物制剂喷施"为主要措施的枣园绿盲蝽绿色防控技术体系。结果表明,人工大量释放红颈常室茧蜂Peristenus spretus Chen et van Achterberg、绿盲蝽性诱剂等技术后,冬枣幼果(疏果前)和果实(疏果后)受害率在绿色防控园分别为14.4%和4.2%,与农户常规防治园的差异不显著;红颈常室茧蜂对绿盲蝽若虫的平均寄生率为37.5%,显著高于农户常规防治园的6.2%;每公顷枣园总计诱集到30 749头绿盲蝽成虫,平均每个诱捕器能诱捕到绿盲蝽成虫(683.3±23.1)头。6-8月绿色防控园绿盲蝽的数量(5.05±0.86)头/百枝,显著低于农户常规防治园(12.71±2.22)头/百枝。绿色防控技术完全替代化学防治,有效控制了枣园绿盲蝽的种群发生与为害。     

新疆北部膜下滴灌棉田的蒸散特征

利用乌兰乌苏农业气象试验站2009年6月至2010年6月的涡度相关资料,分析新疆北部膜下滴灌棉田不同生育期的蒸散变化特征及蒸散量。结果表明：各生育期蒸散量与净辐射的日变化表现出很高的一致性,午间蒸散强度最大;播种-出苗期、苗期和吐絮期蒸散量主要受净辐射控制,蕾期与花铃期蒸散量主要受叶面积指数控制;在现行膜下滴灌灌溉制度下（年灌溉定额340~390 mm）,除吐絮期外,其他生育期土壤含水量均可以满足棉田蒸散耗水;播种-出苗期、苗期、蕾期、花铃期和吐絮期平均日蒸散量分别为1.8 mm/d,1.7 mm/d,3.7 mm/d,3.8 mm/d和1.2 mm/d,全生育期蒸散量为514.3 mm。     

枣园绿盲蝽越冬卵的空间分布及诱集管诱集效率

为了探明枣园绿盲蝽越冬卵的空间分布特点,并验证自制越冬卵诱集管的诱集效果,于2019年和2020年11月在宁夏灵武长枣园采用棋盘式取样法调查了枣树当年休眠期枣枝剪口、枣股和翘皮缝处的绿盲蝽越冬卵分布情况,并分别于当年9月使用自制诱集管(仿真枝条剪口)收集绿盲蝽越冬卵,对其进行防效评价。结果表明,绿盲蝽越冬卵在枣树各部位带卵率依次为树体中部>树体内膛>树体下部>树体上部。诱集管中填充物紧实度为0.94 g/cm~3的诱集管带卵率显著低于紧实度为0.58 g/cm~3的,4 mm直径的诱集管平均卵量显著低于6.4 mm直径和9 mm直径,诱集管带卵率占比67.47%～73.92%,平均卵量占比22.07%～30.17%。调查结果表明田间布设紧实度为0.58 g/cm~3和直径6.4 mm的诱集管,可有效地收集绿盲蝽越冬代卵。为枣园绿盲蝽的绿色生态防控提供了应用技术支撑。     

基于SEBAL模型与MODIS产品的松嫩平原蒸散量研究

利用MODIS的地表温度/比辐射率、植被指数、地表反照率3种产品,结合气象站点的观测资料,通过基于地表能量平衡方程的SEBAL模型估算了松嫩平原2008年5月16日、6月16日、7月13日、8月15日、9月13日不同下垫面的地表蒸散量,并采用涡动相关数据对模型估算结果进行验证,发现估算值与实测值的变化趋势大体一致,平均误差在20%以内,基本上可以满足区域蒸散研究的精度要求。此外,还通过GIS空间分析方法探讨了松嫩平原2008年生长季内不同时相蒸散量的时空分布特征,并分析了蒸散量土地利用类型的关系,结果表明松嫩平原蒸散量的空间分布在很大程度上受气候特征、土壤供水条件及土地利用类型的影响,各时相的蒸散量大致表现为从西南部向东北部逐渐增加的变化趋势,水体、林地、沼泽湿地具有较高的蒸散量,耕地、居工地次之,草地的蒸散量最低。