侧柏树干边材液流的空间变化规律及其相关因子

利用树干边材液流探针(TDP)和微型自动气象站对北京西山地区侧柏人工林树干秋季不同高度、不同方位、不同径阶边材液流及相关环境因子日周期变化动态进行连续观测,对环境因子与边材液流速率的相关性进行分析.结果表明:同一立木,树干上位边材液流启动早,上升快,到达峰值后随即急剧下降;树干下位边材液流启动时间明显推迟,且上升和下降缓慢;二者之间最大液流速率相差2倍以上.树干不同方位边材液流速率日变化进程有差异,其中南侧树干边材液流速率很低,北侧、西侧和东侧3个方位液流速率较高,边材液流速率与测定部位的边材宽度和冠幅关系不明确.单株树干边材液流速率与树干冠幅、树干直径和边材面积相关不显著,但液流通量随直径的增大而增大,不同径阶单木液流通量波动规律不尽相同.侧柏林分内部环境因子日周期变化规律明显,边材液流速率与主要环境因子相关显著,其中边材液流速率与空气湿度呈负相关,各径阶表现出相同的趋势;边材液流速率与太阳辐射强度和空气温度之间存在极显著的相关性,胸径大的立木呈正相关,胸径小的单株呈负相关;风速对边材液流速率有较大影响;20～40cm土壤层温度对树木耗水有显著的影响,大径阶立木表现为负相关,小径阶立木表现为正相关.以太阳辐射强度、气温、空气湿度、风速、不同层次土温等环境因子作自变量,以边材液流速率作因变量,经过逐步回归,建立侧柏边材液流速率与环境因子的多元线性模型,回归方程极显著.     

油松、侧柏深秋边材木质部液流变化规律的研究

利用热扩散式边材液流探针和多种气象、土壤因子传感器组成的全自动数据采集系统 ,于深秋季节对北京西山地区低山成龄油松和侧柏林内单株边材液流速率、单木整株耗水量连日变化进行了系统观测。油松和侧柏边材液流每日 8:0 0以后启动 ,并逐渐增强 ,至 13:0 0～ 15 :0 0前后达到高峰 ,然后下降 ,18:0 0以后液流运移缓慢 ,至来日日出前后达到最低值。相同测定部位的边材液流速率 ,侧柏明显高于油松。油松树干不同部位边材液流日变化和连日变化趋势相同 ,但上部边材液流启动早 ,上升幅度大 ,到达峰值后即急剧下降 ,峰形窄而高 ;下部边材液流较上部明显延迟 ,且峰形平缓 ,峰值较低 ;测定期间油松树干上位和下位累计日周期和累计连日边材液流通量基本相同。进入 11月以后 ,单株日耗水量逐日降低 ,11月 6日油松日耗水量下降为 5d以前的 1 5 ,同期侧柏日耗水量已近于 0。油松和侧柏单木日耗水模型为三次曲线。边材液流的连日变化深受太阳辐射、气温、空气相对湿度、风速、土壤温度等因子的影响。利用线性回归方法建立了边材液流速率与环境因子关系的多元线性模型 ,影响边材液流速率的主导因子是 5cm和 2 0cm土壤温度、太阳辐射强度、空气湿度和风速。回归方程达到极显著水平。     

华北落叶松液流速率的优势度差异及其对林分蒸腾估计的影响

将实测的杨树液流速率和林木边材厚度(或胸径)经尺度扩展得到林分蒸腾,已成为常用的野外测定方法,但此法没有考虑其他树形因子的影响,当林分密度大、光竞争激烈时,会导致蒸腾估计误差偏大。为认识主要树形因子对液流速率的影响,并为改进样树液流向林分蒸腾的尺度扩展方法提供依据,在六盘山北侧半干旱区华北落叶松人工林内,利用热扩散探针对5株不同优势度样树的液流速率进行了连续观测,研究了生长季中期(叶面积指数达到峰值并保持稳定)不同土壤水分条件下不同优势度树木的液流速率差异。结果表明:优势度越大的树木,其液流在日内的启动越早,结束越晚,到达峰值越早,峰值也越大;日均液流速率明显比优势度小的树木高;液流速率对太阳辐射和饱和水汽压差瞬时变化的响应敏感性比优势度小的树木高,而对土壤水分条件的响应敏感性则弱于后者,但整体上对环境条件的响应趋势一致,不同优势度树木间液流速率的相对差异比较稳定。相关分析表明:液流速率与优势度(或相对树高)、树高呈极显著正相关,与冠长、胸径显著正相关,而与冠幅、边材面积正相关但不显著。利用拟合的优势度与液流速率之间的线性关系(R²=0.95)计算了样地内所有树木的液流速率及其平均值,即林分平均液流速率,该值比常用方法计算结果低16%。建议今后在利用样树液流速率测定结果进行尺度扩展计算林分液流速率和蒸腾时,增加考虑优势度等主要树形因子的影响。     

应用热扩散技术对红松人工林树干液流通量的研究

以黑龙江帽儿山森林生态定位研究站42年生红松人工林为研究对象,选择有代表性的优势木、中等木和被压木各3株,2004年5月29日-10月30日应用热扩散技术对不同径级红松树干液流进行测定,并同步测定相关的主要环境因子.通过生长锥获得不同径级红松边材宽度,建立边材面积与胸径的关系方程A＝8.032DBH-46.95(R2=0.82,P＜0.001).结果表明:晴天红松树干液流呈明显的单峰曲线,最大值一般出现在12:00-14:00,且优势木＞中等木＞被压木;而在阴雨天呈不规则曲线,最大值的出现没有规律,夜间也不同程度地出现液流,且优势木、中等木和被压木之间液流密度的差异缩小.日液流通量随着生长季节的进程基本呈现减小的趋势,且优势木＞中等木＞被压木.相关分析和逐步回归表明,影响生长季红松树干液流的主要环境因子为蒸汽压亏缺和光合有效辐射.由液流通量和边材面积的推算获得,被测红松人工林边材面积为89 436.94 cm2·hm-2,生长季蒸腾耗水量为678.95 t·hm-2;其中优势木、中等木和被压木分别占整个林分耗水量的54.83%、35.68%和9.48%.优势木、中等木和被压木在生长季的日总蒸腾量分别为0.06～1.42、0.014～0.83和0.017～0.25 t.     

应用热扩散技术对柠条锦鸡儿主根液流速率的研究

运用热扩散技术对柠条锦鸡儿根部液流速率(Fs)进行连续测定,同步进行环境要素的实时监测。选择2008年4—10月30天典型晴天日观测数据。结果表明:1)Fs在晴天日表现出典型的宽峰型正态分布,可划分为4个特征差异明显的阶段,反映了大气环境因子对液流的直接驱动效应,以及柠条锦鸡儿叶片气孔行为对液流变化的调控作用。2)液流的变化受多个环境因子共同驱动,其中潜在蒸发散(ET0)综合性强、与Fs相关紧密,是分析液流特征更为可靠的复合型环境变量。Fs与主要环境因子间的耦合关系因时段而异,在早晨启动的液流上升阶段,Fs与太阳辐射、ET0间均呈线性关系,反映了太阳辐射等因子对液流的驱动与对光合作用的激活效应,而在峰值后的下降阶段基本呈Sigmoidal-Hill函数关系;Fs随大气水分亏缺(VPD)的变化与随太阳辐射、ET0的变化趋势相反,表明VPD在达到一定值后启动气孔调节行为以及抑制过度蒸腾耗水的效应。3)柠条锦鸡儿根部Fs与主要环境要素间的变化近似同步,试验期间没有出现典型的时滞现象。4)在整个生长季的大部分时间内观测到柠条锦鸡儿根部夜间持续存在着液流现象,夜间液流量平均占全天液流量的3.83%。试验结果可例证热扩散技术在根部测定液流并用来计算灌木树种单株耗水方法的科学性与优越性。     

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.     

晋西黄土区苹果树边材液流速率的方位差异研究

[目的]通过对苹果树不同方位边材液流速率的测定与比较,明确苹果树液流速率的方位特征,为通过液流测定来估算单株蒸腾提供依据。[方法]利用热扩散技术(TDP)对黄土区苹果树主要生长季4个方位边材液流速率及土壤水分、气象因子进行同步、连续监测。[结果]苹果树树干边材液流速率(J_s)具有显著的方位差异(P0.01),其中北侧J_s最高,整个生长季日平均值达189.3 cm·d~(-1),其次为南侧(为北侧的83%)、东侧(北侧的80%),西侧最小(北侧的63%)。各方位J_s总体均表现出5—8月间递增、9—10月间递减、11月基本停止的季节动态,且均与冠层净辐射(R_n)、大汽水分亏缺(VPD)间呈较好的指数正相关关系。在典型晴天,不同方位J_s的日峰值时刻均明显提前于VPD的峰值,平均提前约1.6 h(最大2.43 h),且提前的时长与VPD日平均值呈线性递增关系。当VPD高于2.0～2.2 kPa时,J_s不再随VPD的增加而上升;不同方位间J_s峰值时刻与VPD(P=0.97)峰值时刻间的差异不显著。[结论]苹果树边材液流速率存在着明显的方位差异(P0.01),其中北、南方位液流速率较高,东、西方位液流速率较低。不同方位液流传输受大气环境影响的过程具有一致性。为提高果树液流通量估算的精度,在实际测定中应考虑方位差异。     

华北落叶松树干液流的个体差异和林分蒸腾估计的尺度上推

2005年6-10月在宁夏六盘山南侧的西峡林场,选择比较均匀的坡面(坡度45°),布设了20m×20m的华北落叶松固定标准地,应用热扩散茎流计连续测定13株树木的树干液流.结果表明:不同径级树木的树干日液流量存在较大差异,在6-7月,其值变化在11.17～24.46kg·d-1,变异系数CV为0.298(n=5);在8-10月,其值变化在5.01～22.25 kg·d-1,变异系数CV为0.454(n=13).方差分析表明,胸径和液流密度是2个显著影响树干日液流量变异的因子,前者主要通过决定树干边材面积来控制树干液流量大小,它可以解释变异方差的56.9%;树干液流密度可以解释变异方差的34.7%.相关性分析表明,树干液流密度与与林木个体的生长指标(树高、胸径、冠幅和边材面积)无显著相关关系,但与林木的空间指标--树冠重叠度呈显著线性负相关(r=-0.668),即树干液流密度随树冠重叠度增加而降低,说明树干液流密度主要受其林木所处的空间位置及周围树木遮荫影响而发生变化.最后,利用树干液流密度与树冠重叠度之间的关系,提出基于林木空间差异估计华北落叶松林分蒸腾量的方法,并与常用的基于边材面积的尺度转换方法进行对比.结果表明,2种方法估计的林分日蒸腾量的数值变化趋势基本相同,但基于林木空间差异的方法估计的华北落叶松林分平均日蒸腾量为1.15mm·d-1,而基于边材面积的方法的估计值为1.32mm·d-1,前者低于后者13.13%,说明不考虑林木空间特征可能会导致林分日蒸腾量估计值偏大.     

雷州半岛加勒比松人工林旱季液流特征与耗水量研究

利用热脉冲技术对雷州半岛25年生加勒比松人工林旱季 (2000年10月至2001年2月)树干液流特征、耗水及环境因子的关系进行研究.结果表明:加勒比松边材不同位点的液流密度由外到内呈低-高-低的态势;观测期间林分日液流密度变幅为411～4 120 L·m-2·d-1,日平均液流密度为2 084 L·m-2·d-1;旱季无雨时,加勒比松日液流密度与太阳辐射、饱和蒸汽压差、气温及湿度相关性显著;有雨时,加勒比松日液流密度仅与饱和蒸汽压及湿度相关性显著;单株日耗水量变幅为6.4～169.5 L,日平均耗水量为55.5 L,林分日耗水量变幅为0.35～3.52 mm·d-1,日均耗水量为1.71 mm·d-1,旱季总耗水量为257.7 mm,占同期降水量的72.3%.     

胡杨蒸腾耗水的单木测定与林分转换研究

利用热脉冲技术,在黑河下游额济纳天然绿洲内测定胡杨单木边材液流在不同位点、方位的变化,结果表明:液流速率随深度的增加而增大,在15 mm处达到最大值,随后随深度增加而减小,越靠近形成层,液流启动越早,减小滞后;在4个方位上,南、西面液流速率远远高于北、东面;南面比西面液流启动较早,下降较快;西面液流速率下降滞后于南面;在北与东面,2个方位液流速率变化不大.在此基础上,采用边材面积作为纯量,对胡杨近熟林耗水量进行了推算.胡杨林边材面积与胸径之间存在较高的相关性,两者之间的关系可以用幂模型很好地拟合.通过实测标准地的胸径分布,推算出林地边材面积的分布,利用热脉冲测定单木液流通量,推算出黑河下游胡杨近熟林年生长期(4-10月)耗水量为3 172 m3·hm-2.     

生长季内官厅库区小叶杨单株树干液流通量密度的研究

利用热脉冲液流仪和微型自动气象站,在北京市延庆县上辛庄水土保持站观测研究了雨季不同天气条件下官厅库区的小叶杨树干边材液流通量密度变化规律及其对环境因子(气象条件、土壤水分)的响应.结果表明,边材液流通量密度曲线在不同天气条件下均具有明显的昼夜变化规律:液流通量密度通常于清晨5∶30-6∶30时开始上升;12∶00-13∶00时达到峰值;16∶00时开始持续下降,20∶00时下降速度变慢,至次日日出之前达到低谷.日液流通量密度(SFA)与日太阳辐射量(ESR)、日均空气温度(Ta)和日均空气相对湿度(RH)均存在极显著正相关关系,与日均0～40 cm土层蓄水量(Sw40)存在极显著负相关关系,经回归分析建立了日液流通量密度与各环境因子的线性关系:SFA=69.7 5.63ESR 3.12Ta 0.239RH-1.13Sw40(R=0.752).     

采后NaClO水浴处理对板栗沙藏效果的影响

以'燕昌'板栗为试材,研究了采后不同浓度NaClO(100、500、1 000 mg·L-1)水浴处理对板栗沙藏效果的影响.研究表明:500 mg·L-1NaClO水浴处理有利于降低板栗在沙藏期间(30 ～150 d)的淀粉水解,有利于保持沙藏后期的淀粉含量.1 000 mg·L-1NaClO水浴处理抑制了蛋白质的降解,其它处理与对照没有差异.水浴处理促进了板栗在处理期间的乙醇积累,在沙藏过程中乙醇逐渐消失并且与对照没有差异.NaClO水浴处理对抑制沙藏板栗的发芽和腐烂有明显作用,经150 d沙藏,500 mg·L-1处理的发芽率和腐烂率均为2%,1 000 mg·L-1处理的均为0.500、1 000 mg·L-1NaClO水浴处理有利于提高沙藏板栗的质量.     

黑樱桃与山樱桃幼苗光合作用的比较研究

用LI-6400便携式光合作用系统对美国黑樱桃、加拿大黑樱桃、中国山樱桃苗木的净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度等进行了比较测定,结果表明:(1)日平均净光合速率、气孔导度和胞间CO2浓度均是中国山樱桃最大、美国黑樱桃居中、加拿大黑樱桃最小.3种苗木的净光合速率分别为6.381 μmol·m-2·s-1、5.550 μmol·m-2·s-1、4.952 μmol·m-2·s-1,气孔导度分别为0.200 mol·m-2·s-1、0.151 mol·m-2·s-1、0.134 mol·m-2·s-1,胞间CO2浓度分别为251.7 μmol·mol-1、234.7 μmol·mol-1、230.1 μmol·mol-1.(2)3种苗木的净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度均有显著差异.(3)3种苗木净光合速率的日变化相似,都呈单峰曲线,但美国黑樱桃达到峰值的时间在上午10时,早于加拿大黑樱桃和中国山樱桃,后两者达到峰值的时间都在中午12时.胞间CO2浓度的日变化都是从早晨开始逐渐下降,到下午降低到最小值,然后又有所增加,所不同的是,美国黑樱桃苗木下降到最小值的时间较早,在14时,而中国山樱桃和加拿大黑樱桃则较迟,都在16时.气孔导度的日变化趋势相似.     

榕小蜂传粉行为对其繁殖的影响

在西双版纳热带雨林中,对叶榕的传粉榕小蜂不同运载花粉的过程对寄主榕果和自身后代的繁殖都有影响.传粉榕小蜂主动为对叶榕传粉,在雌株上的榕果内,榕小蜂传粉使雌花受精发育成种子,榕小蜂不能在雌果中繁衍后代;在雄株上的榕果里,只有雄花和榕小蜂寄生的雌花,而不能产生种子.从雄花期榕果内出来的传粉榕小蜂雌蜂,飞到其它雄树上寻找雌花期的榕果产卵繁殖后代,经过飞翔的一只雌蜂在一个榕果内制造瘿花353.93±91.72朵,最终发育到成虫期的榕小蜂数量为每果283.28±101.42只,平均瘿花率和成蜂率分别是0.26和0.81.通过控制实验阻断繁殖雌蜂的飞行过程,一只雌蜂在一个榕果内可制造瘿花446.74±60.06朵,完成发育的榕小蜂数量是386.15±87.46只,平均瘿花率和成蜂率分别是0.31和0.88.显然,飞行运载花粉的代价直接减少了传粉榕小蜂繁育后代的数量.     

不同加热面毛竹材燃烧性能研究

锥形量热仪(简称CONE)是当前用以表征材料燃烧性能的主要试验仪器,能同时获得材料燃烧时有关释热、点燃时间、释烟、毒性、质量变化参数等多种重要的动态信息,其实验的结果与大型燃烧实验结果之间存在良好的相关性,已成为评价材料燃烧性能的主要手段.     

干季核桃树干液流特征及其与气象因子的关系

我国北方存在严重的水资源短缺问题,研究干旱半干旱区域植被的液流特征,对于没有灌溉条件的丘陵山区,确定耗水量和立地水分的合理承载能力,对于当地生态植被建设和管理具有重要的作用.本文应用热脉冲技术对干旱半干旱退耕区核桃(Juglans regia L.)的液流速率、液流通量等进行分析,为植被建设模式的确定和管理提供理论依据.     

采前DA-6和DCPTA处理对冬枣果实品质发育的影响

2005年,在天津市大港区大安村矮化密植园内,研究了采前喷施己酸二乙氨基乙醇酯(DA-6)和2-(3,4-二氯苯氧基)-乙基-二乙胺(DCPTA)处理对冬枣果实品质发育的影响.在盛花期、盛花期后20、40 d.用15 mg·kg-1的DA-6 0.67 mL·L-1的DCPTA和清水(对照)喷施树冠,并在冬枣果实发育过程中定期取样进行品质指标的测定.试验结果表明:2种药剂采前处理增大了冬枣果实的单果质量,但对果形指数没有影响;处理增加了果实硬度.提高了Vc含量,DA-6处理优于DCPTA处理;2个处理对SSC及TA均没有显著影响;处理提高了冬枣果实在发育初期的GSH含量(与对照相比,DA-6处理提高了23.77%,DCPTA处理提高了15.09%),但在后期差异不显著.总体看来,DA-6和DCPTA处理对冬枣果实的品质发育有一定促进作用,DA-6处理优于DCPTA处理.     

祁连山区林木韧皮部害虫种类调查及防治技术

1998-2004年,采取线路踏查与标准地调查相结合的方法对祁连山自然保护区林木韧皮部昆虫进行了全面调查,发现韧皮部昆虫3目8科共87种,其中,缨翅目1科2种,鞘翅目6科81种,鳞翅目1科4种.主要类群为鞘翅目的吉丁虫科15种、天牛科32种、小蠹科3种、齿小蠹科29种.观察了不同种类害虫的危害特点、发生规律,提出了韧皮部害虫防治的策略与措施,开展了以综合培育、清除灾害木及保护利用天敌为主要措施的生态防治.     

覆膜对酒竹笋营养元素与成分的影响

2004年引进了原产非洲东部中高山地区的竹亚科(Bambusoideae)锐药竹属(Oxytenanthera Mun-ro)竹种--酒竹(O.braunii Pilger ap.Engler),经过近4年的引种栽培,实地调查发现,与邻近勃氏甜龙竹(Dendrocalamus brandisii Kurz)、马来甜龙竹(D.asper (Schult.f.)Backer ex Heyne)、麻竹(D.latiflorus Munro)竹林相比较,笋横锥大象(Cyrtotrachelus buqueti Guer)、笋直锥大象(C.longimanus Fabricius)和巨红蝽(Macroceroes grandis Gray)特别喜食酒竹笋.     

省沽油生物学特性研究

在野外观测研究了中心分布区4～5 a省沽油的形态特征、开花结实习性以及物候期,结果表明:(1)在河南省桐柏县,5 a省沽油树高162.5 cm,主干枝条地径1.9 cm,结果枝条45～50根·株-1,花序468个·株-1,座果率17%,风干种子产量0.4 kg·株-1·a-1;(2)每株的主干枝条数、每根主干枝条结果枝条数、每根结果枝条花序数、每个花序的花朵数、鲜花序质量、蒴果座果率、蒴果质量以及每个蒴果内的种子数8个性状变异较大,可以作为选育优良无性系的重要观测性状;(3)安徽省石台县、湖北省大悟县和河南省桐柏县物候节律相对一致,没有明显差异,萌动期、现蕾期、展叶期、开花期和落叶期相对比较集中,持续20～30 d,而蒴果成熟期和脱落期持续40～50 d,蒴果生长期和休眠期长达95～110 d.