非生长季糖槭树干液流特征及影响因子分析

采用EMS 62包裹式植物径流测量系统连续监测非生长季(2016年9月~2017年3月)内4 a生糖槭幼树的树干液流速率的动态变化特征及其影响因素。结果表明:(1)不同月份的糖槭树干液流的日变化呈多峰型,且呈"昼高夜低"的变化趋势,夜间液流特征明显,且零液流速率持续时长不同;(2)糖槭树干液流速率在非生长季的月变化总体上呈下降趋势;(3)9月份,晴天、阴天和雨天3种天气条件下的液流速率日变化均为单峰型,其日均值大小排序为:晴天阴天雨天;(4)3种天气条件下,糖槭树体主干的液流速率均大于侧枝的,但液流峰值有差异;(5)非生长季树干液流变化均与太阳辐射和空气温度呈极显著正相关,与空气湿度和根部土壤湿度均呈极显著负相关。     

毛竹树干液流变化及其与气象因子的关系

2009年9月—2010年7月,利用热平衡包裹式茎流计对江西大岗山森林生态站的毛竹进行液流连续观测,并利用自动气象站同步观测气象因子。结果表明:不同季节晴天和阴天毛竹日均液流速率均表现出明显的昼夜变化规律;秋、冬季液流速率连日变化波动较小,而春、夏季受降雨的影响,液流速率波动较大;不同季节晴天毛竹液流速率呈单峰曲线,而春、夏两季有时出现双峰曲线,但午休现象不明显;不同季节不同天气条件毛竹夜间可能由于根压的原因而存在微弱的液流;不同季节毛竹由于水分吸收方式的差异,影响液流速率的主导因子也不一致,非生长季与空气温度的相关性最强,生长季均与光合有效辐射的相关性最强;毛竹液流速率表现显著的季节变化规律,生长末期、非生长期、生长初期和生长中期日均液流速率分别为(97.88±5.73)g·h-1,(52.27±3.66)g·h-1,(167.81±20.15)g·h-1和(414.04±48.62)g·h-1;以光合有效辐射、太阳辐射、气温等气象因子作自变量,液流速率作因变量,经逐步回归建立不同季节毛竹液流速率与气象因子的多元线性模型。     

干热河谷大叶相思树干液流季节动态及其与气象因子的关系

应用热扩散式探针法(TDP)对干热河谷主要造林树种大叶相思的树干液流进行了湿季(7-8月)和干季(1-3月)典型月连续监测,并结合自动气象站对周围气象要素进行同步测定,据此分析液流速率的昼夜、季节变化规律及其与气象因子的关系.结果显示:(1)无论是干季还是湿季,大叶相思树干液流均表现出明显的昼夜变化规律,即呈现“昼高夜低”典型的液流单峰曲线;(2)树干南面液流速率均高于北面,干季南、北方位液流速率最大相差0.0037 cm· s-1,湿季最大相差0.0014cm·s-1;(3)干、湿季液流平均值和最大值具显著差异,湿季树干液流速率平均值和峰值约为干季的2.8倍和2.5倍;(4)大叶相思树干液流速率与光合辐射强度、水汽压亏缺、大气温度、风速呈极显著的正相关关系,而与相对湿度呈极显著负相关关系,按相关程度排序为光合辐射强度＞大气温度＞水汽压亏缺＞相对湿度＞风速,其中,光合有效辐射、相对湿度、水汽压亏缺是影响液流速率的主导因子.     

冀北山地华北落叶松全生长季树干液流及蒸腾耗水特征

依据组织热平衡原理,运用热扩散探针法,于2015年3月1日—2016年3月1日对冀北山地小五台自然保护区华北落叶松的树干液流速率进行连续监测,并同步观测气温、相对湿度、净辐射、总辐射、风速等环境因子的变化,研究其树干液流特征以及与环境因子的关系。结果表明:(1)小五台地区,华北落叶松树干液流启动于4月下旬,结束于10月上旬,前后历时160多d。晴天条件下,不同月份树干液流速率日变化均呈典型的单峰曲线,且液流的启动、到达峰值、结束时间以及液流升降速率存在差异。(2)生长季华北落叶松树干液流速率峰值以7、8、9月最高,都达到0.034 kg·h~(1)cm~(1)以上;日均值以7、8月最高,达到0.014 kg·h~(1)cm~(1)以上。(3)华北落叶松树干液流速率与空气温度、净辐射、总辐射、水汽压亏缺、风速呈极显著正相关,与空气湿度呈极显著负相关。环境因子对树干液流速率影响的大小顺序为:净辐射空气温度总辐射空气湿度风速。(4)整个生长季华北落叶松单株总耗水量为2 145.73±379.30 kg,其中以7、8月耗水量最大,分别为517.23±54.60和515.01±71.58 kg。     

欧美杨单株液流昼夜组成及其影响因素分析

【目的】分析欧美杨107杨昼夜液流特征,量化夜间液流对整日液流的贡献率,探讨昼夜液流对树形因子和环境因子的响应差异,为深入认识树木水分利用策略对环境的响应机制提供理论依据。【方法】以北京市顺义新城滨河森林公园内的树种欧美杨107杨为研究对象,在样地内选择8株35年生、长势良好的样木,于2018年7—10月采用热扩散探针对样木进行树干液流变化监测,并同步监测环境因子。【结果】1)欧美杨小、中、大径阶的液流速率呈"昼高夜低"单峰曲线,前半夜液流活动比后半夜活跃;2)各径阶整日液流量为39.04～94.96 g·cm~(-2)d~(-1),夜间液流量为3.34～10.49 g·cm~(-2)d~(-1),夜间液流对整日液流的贡献率在4.2%～16.2%范围内波动,整日液流量与日间液流量(去除夜间液流的日总液流)差异性达极显著水平(P 0.01);3)日间和夜间液流对树形因子的响应关系一致,冠幅与昼夜液流呈显著正相关(P0.05),对昼夜液流的解释程度分别为80%和77%,树高和胸径对昼夜液流的影响不显著(P 0.05);4)饱和水汽压差(VPD)、太阳总辐射(Ra)、空气温度(T)和风速(Ws)是影响欧美杨整日液流量的主要环境因子;影响日间和夜间液流速率的环境因子存在差异,VPD、Ra、T和Ws是影响日间液流速率的主要环境因子,而夜间液流速率主要受VPD和Ws影响;Ws对昼夜液流速率的影响具有两重性,具体表现为白天促进树干液流速率,夜间抑制树干液流速率;日间液流量与夜间液流量极显著正相关(P 0.01),小、中、大径阶的日间液流量对夜间液流量的解释程度分别为37%、48%和47%。【结论】欧美杨存在明显的夜间液流,估算欧美杨耗水量时,忽略夜间液流会低估日常需水量。液流速率对环境因子的响应存在昼夜差异,估算和模拟树木蒸腾量时,应分日间和夜间考虑环境因子对液流速率的影响。     

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。     

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。     

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.     

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.     

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。     

大青山油松人工林树干液流动态及其蒸腾耗水规律研究

应用TDP(Thermal Dissipation Probe)技术对大青山古路板林场的30a生油松人工林树干液流以及不同林分密度下的树木蒸腾耗水规律进行了研究。结果表明:1)在生长季内,树干径向断面形成层以下不同部位输水能力差异较大,最大流速位于形成层下3cm。2)油松树干液流的日进程呈现明显的昼夜变化规律。在11:00左右达到峰值,其值可达0.286 6~0.306 0cm3/s。3)树干液流量(Y)与树木的胸径(X)之间的关系可用Y=0.0053EXP(0.4823X)的指数函数模型表达。4)在相同立地条件下,随着阴坡林分密度从2 147株/hm2增加到4 463株/hm2,单株蒸腾耗水量从0.543 4cm3/s降低到0.319 7cm3/s,而林分蒸腾耗水量变化幅度较小,平均蒸腾耗水量为0.3710±0.0489(5)mm/h。结果指出,大青山30a生油松人工林经营密度应控制在3 307株/hm2左右。     

生长季水曲柳树干液流密度的特征

应用热扩散技术测定帽儿山不同径级水曲柳样木生长季的树干液流,初步分析和对比优势木、中等木和被压木树干液流密度的特征及季节变化趋势。结果表明,水曲柳树干液流密度变化具有明显的昼夜节律性,中等木液流密度变化呈单峰曲线,被压木液流密度变化曲线近似梯形,优势木液流密度变化呈弧形曲线,水曲柳中等木液流密度明显大于被压木和优势木。不同天气条件下液流密度日变化规律大不相同,阴雨天液流密度值较小且变化曲线十分不规则,波动性较大,甚至出现多峰曲线。生长季,优势木和被压木日液流通量最大值均出现在7月初至8月耒,分剐为1032．481／（m^2·d）和l063．78I／（m^2·d）;中等木液流通量最大值出现在6月初至6月末,为2260．911／（m^2·d）;优势木和被压木日液流通量最小值出现在9月份,中等木日液流通量最小值出现在生长季未期。,随季节推移,生长季各月份液流密度均值基本逐渐减小,进入生长季末期（10月）基本处于微弱渡动状态。水曲柳优势木和被压木6月份和9月份液流密度平均值均小于中等木,7月份和8月份液流密度月平均值非常接近;中等木液流密度平均值6月份最大,优势木和被压木的液流密度最大月均值出现在7月份,     

内蒙古土石山区油松林枯落物层水文生态功能研究

为探究林分密度对土石山区油松林枯落物持水特性的影响,以内蒙古大青山南坡4种不同林分密度的油松林为研究对象,通过样地调查与室内浸水实验相结合的方法,对其枯落物蓄积量以及持水特性等进行研究。结果表明:(1)4种不同密度油松人工林枯落物层厚度范围为1.94~3.85 cm,枯落物储量范围为8.49~19.94 t·hm^-2,厚度与储量均随着林分密度的增大而增大;(2)4种不同密度油松人工林枯落物最大持水量范围为23.82~45.81 t·hm^-2,大小顺序为2564株·hm^-2>3189株·hm^-2>1828株·hm^-2>1473株·hm^-2;最大持水率范围为225.11%~287.16%,大小依次为1473株·hm^-2>1828株·hm^-2>2564株·hm^-2>3189株·hm^-2;(3)不同林分密度枯落物持水量与浸水时间呈对数函数关系:W=aln(t)+b;枯落物持水速率与浸水时间呈幂函数关系:V=ktn。综上所述,密度为2564株·hm^-2的油松林,其枯落物持水特性表现最好,水源涵养能力最强,建议在相似立地条件下,油松林营建应向此范围调控。     

幼龄枣树树干液流的动态研究

利用FLGS-TDP插针式植物茎流计,研究了阿克苏市红旗坡农场棉花试验基地中幼龄枣树树干液流的特点及其与环境因子的关系,结果表明:(1)在整个生长季的晴天,枣树树干液流的日变化呈现明显的单峰曲线;液流在10:00迅速上升,在14:00左右达到高峰,17:30又迅速下降;日累计液流为1.43 L/d,白天液流量占全天的91.19%～98.07%,晚上占1.93%～8.81%;由于夜间空气温度的缓慢上升,枣树在夜间有微弱上升液流。(2)4月份液流量最小为7.18 L,7月份最大为29.85 L,4月的累计流量仅为7月的23.96%。(3)生长季液流速率与环境因子逐步回归分析表明,树干液流受环境因子的综合影响,在日变化中大小依次是净辐射、总辐射、空气温度、风速和相对湿度,相关系数为0.68,决定系数为0.48;在季变化中影响大小依次为空气温度、总辐射、净辐射、相对湿度和风速,相关系数和决定系数都是0.89。     

柔枝松引种试验初报

为了掌握柔枝松在中国的生长适应情况,对柔枝松引种后1 a生苗木的生长情况进行了研究,并选择乡土树种油松、华山松和白皮松作为对照。结果表明,柔枝松种源1和种源2的场圃发芽率分别为24.25%和25.25%,均低于油松(36.5%),但高于白皮松(18.25%)和华山松(13.25%);成活率比乡土树种低;柔枝松的苗高生长较慢,柔枝松种源1和种源2的1 a生苗苗高分别为3.1 cm?和3.6 cm?,低于油松(6.3 cm)、华山松(5.2 cm)、白皮松(4.3 cm);柔枝松种源1和种源2的1 a生地径,分别为0.175 cm?和0.178 cm,低于油松(0.208 cm)但与华山松(0.182 cm),与白皮松(0.178 cm)相差不大;柔枝松种源1和2主根平均长度分别达到了19.1 cm1、4.8 cm,均长于乡土树种,两个柔枝松种源之间相比,种源2优于种源1。     

岷江上游干旱河谷油松刺槐混交林研究

经过连续6a对岷江上游干旱河谷油松刺槐混交林分的土壤水分、养分、理化性质及林冠结构和效益研究,结果表明:(1)混交林土壤0~40 cm平均含水量比油松纯林增加0.91 g·kg-1、比刺槐纯林增加0.55 g·kg-1;(2)混交林18年后土壤容重比油松纯林减少0.13 g·cm-3、比刺槐纯林土壤容重减少0.10 g·cm-3;(3)混交林土壤有机质比纯林增加0.54 mg.kg-1~1.48 mg·kg-1、土壤碳酸钙含量比纯林减少0.43 mg·kg-1~1.09 mg.kg-1、土壤有效氮比纯林增加6.4 mg·kg-1~19.4 mg·kg-1、土壤有效磷比纯林增加0.36 mg·kg-1~1.37 mg·kg-1、土壤有效钾比纯林减少6.90 mg·kg-1~23.90 mg·kg-1,土壤CEC含量比纯林增加0.23 mg·100 g-1~0.85 mg·100 g-1;(4)混交林林冠面积、林冠厚度、林冠水分截留率分别比纯林提高47.83%~78.95%、40.63%~73.08%、6.15%~8.32%,枯落物饱和持水量是纯林的1.62倍~4.22倍;(5)混交林中油松的树高、胸径比纯林分别提高24.7%和27.35%,混交林年均利润是纯林的7.12倍。     

燕山北部山地干旱阳坡不同造林树种生长状况的比较

为了了解燕山山地干旱阳坡人工造林树种生长状况的差异,对人工栽植的油松、樟子松及蒙古栎的生长状况及其幼林的空间分布格局进行了研究,结果表明:栽植5a后,油松、樟子松和蒙古栎的存活率分别达到了93.79%、87.98%和66.69%,其地径分别为4.68cm、5.34cm、1.52cm,树高分别为1.58m、1.75m、0.80m,油松、樟子松、蒙古栎的单株生物量分别为1 857.36g、2 018.30g、234.35g,形成的人工幼林的密度在867.00~2 183.00株/hm~2之间;立地条件较好的样地幼林的空间分布格局为均匀型,立地条件较差的样地空间分布格局为聚集型。油松、樟子松、蒙古栎均为燕山北部山地干旱阳坡的适宜造林树种,栽植5a后已基本形成稳定的乔木层,人工造林加速了干旱阳坡由绣线菊灌丛向乔木林的更新与恢复。     

子午岭油松林林隙更新特征研究

利用样地调查资料,以林下为对照,分析研究子午岭油松林的林隙更新特征,结果表明:1)子午岭油松林林隙内和林下更新树种在组成和数量上有较大差异,其中,油松在林隙内的重要值远远大于其在林下的重要值,是林隙更新的主要树种;2)油松幼苗幼树在林隙内生长良好,7年生以上的幼树在林下分布已很少,地径在1.0cm以上、高度在50cm以上的幼树数量分布在林隙内也远远大于林下,说明随着年龄的增长,油松幼苗幼树在林隙内存活的概率大于林下;3)方差分析表明,油松幼苗幼树在林隙内与林下的高度生长差异极为显著;4)相关性分析表明,林隙内油松幼苗幼树的更新数量与光照强度呈显著正相关,与植被总盖度呈显著负相关。     

花旗松引种试验研究

通过育苗和造林试验表明,花旗松苗期抗病性比油松强,幼林抗鼠害能力强,抗寒性稍差,保存率和造林成活率与油松接近,2年生苗木与对照油松苗木之间苗高生长差异极显著,平均地径0.53 cm,平均苗高18.3 cm,苗期生长表现优于当地油松。20年生林分平均胸径8.4 cm,平均树高5.3 m,最大单株胸径15.3 cm,树高7.5 m,生长表现与当地油松差异不显著。通过育苗和造林试验表明花旗松适应小陇山林区的生态条件,引种获得成功。     

章古台沙地3种不同针叶树种天然更新对比

通过对章古台沙地樟子松、赤松、油松等3种不同针叶树种天然更新对比试验,结果表明,3种针叶树1年生天然更新强度分别为3 594～5 133、20 300～50 000和8 300～13 900株.hm-2;赤松天然更新的强度好于油松,油松好于樟子松;樟子松天然更新1年生幼苗较难越冬,经覆盖后幼苗越冬成活率达66%;赤松、油松1年生幼苗相对较易越冬,越冬成活率分别为17.20%和20%,经覆盖后幼苗越冬成活率分别为54.94%和51.28%。因此,应采取人工促进措施进行樟子松、赤松、油松天然更新。