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.     

穿透雨减少对辽西北沙地樟子松树干液流的影响

为探究减少穿透雨情况下樟子松树干液流速率的变化及其与环境因子的关系,采用热扩散式液流探针,对辽西北樟子松人工林的树干液流速率以及林内多个环境因子进行同步连续监测,分减少穿透雨样地(人工截留穿透雨30%)和正常降水样地(对照),测定2018年生长季(4—10月)樟子松树干液流速率,对不同天气情况下樟子松树干液流速率的日变化、夜间变化以及月变化进行分析讨论。结果表明：1)经过长期穿透雨减少处理后樟子松树干液流速率显著高于对照组,不同天气情况下白天和夜间的差异幅度均为：晴天>雨天>阴天。2)经过降水后,减雨处理的樟子松树干液流启动时间早于对照组,而对照组樟子松日树干液流平均速率经过降水后增长幅度高于减雨组。3)樟子松树干液流速率在生长季内先升高后降低,夏季高于春季和秋季。4)减雨样地与对照样地樟子松的树干液流速率均受气象因子的影响较大,与空气温度和光合有效辐射呈显著的正相关,与空气湿度呈负相关关系。降水减少增加了沙地樟子松的树干液流速率,这对未来人工林的管理提供了参考。     

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.     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

山西太岳山油松林木非生长季树干液流研究

2009年9月到2010年3月,在山西沁源县灵空山林场建设观测塔,用TDP探针对塔周围的不同胸径的ll棵油松林木在非生长季的树干液流速率及环境因子进行连续监测,研究油松林木树干液流变化规律。结果表明：非生长季的油松树干液流并没有停滞,正午的峰值逐渐消失,液流主要在夜间进行,最大值为16．11cm·h^-1,最小值为5．109×10^-5cm·h^-1,平均值为3．29cm·h^-1。在属于生长季末期的10月,不时有和生长季相同的单峰曲线出现,11月下旬后,白天和夜间的树干液流并无明显差异,趋于平稳。阴天则无峰或多峰。影响油松树干液流的环境因子主要有光合有效辐射、空气温度和相对湿度,三者都与液流速率既有显著正相关关系,又有显著负相关关系。土壤湿度与油松树干液流速率呈正相关关系。与太岳山生态站2005年所做的油松林木夏季的树干液流速率研究成果相结合,可以比较完整地反映油松林木树干液流速率全年的变化规律。     

华北石质山区乔、灌木耗水特征比较

本研究采用热扩散式液流探针（TDP）法对华北石质山区黄连木、刺槐、酸枣、荆条的树干液流进行了监测。结果表明：（1）4树种的树干液流均呈现＂几＂字形,其中黄连木呈单峰型,刺槐呈宽峰型,酸枣荆条呈波动状;液流启动黄连木的最早,酸枣和荆条的居中,刺槐最晚;液流停滞黄连木和刺槐晚于酸枣和荆条;液流速度大小为：黄连木〉酸枣〉荆条〉刺槐,日均耗水量为：黄连木〉刺槐〉酸枣〉荆条。（2）4树种树干液流变化阴天时要比晴天时平缓,液流启动晴天早于阴天,而停滞则晴天晚于阴天。（3）不同树干直径的各树种树干液流变化波形基本一致;黄连木树干液流直径大的启动晚,而停滞早,而刺槐则相反;酸枣和荆条不同直径的液流启动与停滞时间几乎一致;除刺槐外,各树种树干液流速度均表现为直径大的小于直径小的,而刺槐则相反;各树种日均耗水量均表现树干直径大的耗水量大。     

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。     

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。     

大青山米老排树干径向生长变化及其对环境因子的响应

【目的】研究南亚热带大青山林区乡土珍贵树种米老排径向生长日变化特征及对环境因子的响应,为理解米老排生长-气候响应的生理机制、森林培育和保护等提供基础数据。【方法】利用点状树木径向生长变化记录仪对米老排径向生长变化进行连续观测,采用气象站同步测量辐射总量、土壤含水量、相对空气湿度、空气温度等环境因子数据。通过径向生长与环境因子的相关分析,研究米老排生长季第一个高峰期(5月)的不同分化等级径向生长日变化规律、不同天气条件下生长变化及径向生长-环境因子相互关系。【结果】1)不同分化等级米老排5月份的径向生长日变化量优势木(17.08μm)>平均木(13.94μm)>被压木(-1.81μm),差异极显著(P<0.01),且不同阶段的起始时间、阶段时长、变化量也有所不同。2)不同天气条件下,三种分化等级米老排径向日净生长量和日变化幅度均表现为雨天>晴天>阴天,受雨水影响,雨天条件下径向变化量远超其自身生长量;同种天气条件下,径向日净生长量优势木最大,日变化幅度则表现为平均木最大。3)不同分化等级米老排径向生长与相对空气湿度、降雨量呈极显著正相关关系,与气温、总辐射呈极显著负相关关系,而20 cm土壤含水率无显著性相关,且各影响因子均存在不同时间滞后效应。【结论】不同分化等级米老排由于林木生长状况的差异,导致其受到环境因子影响程度的不同,进而使得其径向生长变化量产生差异。     

干旱区杏李树干液流时滞特征研究

为探讨树干液流速率与气象因子之间的时滞特性,采取PS-TDP8型热耗散式树干液流测定系统持续监测,以掌握树体蒸腾耗水规律,从而为杏李科学灌溉提供理论依据。研究结果表明:杏李生长季液流速率日均最大值在6月18日;决定其第1主成分大小的是温度及水气压亏缺,决定第2主成分大小的是光照强度及空气相对湿度。4—8月液流速率均与1 h前第1、2主成分相关性最大;杏李生长季液流与1 h前光照强度相关性最大,相关系数为0.810,与1 h后的气温、空气相对湿度、水汽压亏缺相关性最大,系数分别为0.757,-0.572,0.736;回归方程中液流与实时气象因子拟合决定系数最大,为0.751。杏李生长季液流速率与实时气象因子回归拟合模型效果最好,体现了杏李在长期树干液流数据模拟中,可以不用考虑液流速率与气象因子的时滞效应。     

喀斯特森林宜昌润楠蒸腾耗水规律及其与环境因子的关系

使用热扩散液流探针,于2015年7月至2016年8月连续测定茂兰喀斯特森林宜昌润楠的树干液流,同步测定气温、太阳辐射、相对湿度、降水量、土壤含水量和风速等环境因子,分析不同天气、季节、时间尺度下宜昌润楠蒸腾的变化规律及其与环境因子的关系。结果表明:宜昌润楠树干液流速率呈现昼高夜低的变化规律,各季节日间树干液流速率平均值分别是夜间的8.95倍、14.32倍、10.0倍、5.24倍;不同天气下宜昌润楠日蒸腾速率(g·m-2s-1)依次为晴天(41.93±1.43)>阴天(12.73±0.63)>雨天(8.82±0.29);宜昌润楠日均蒸腾量为(5.75±0.31)kg/d,各季节日均蒸腾量(kg/d)表现为夏季(7.57±0.57)>秋季(6.75±0.72)>春季(4.00±0.54)>冬季(2.35±0.20);小时尺度上,各环境因子对蒸腾影响最大的是太阳辐射,影响最小的是降水量、土壤含水量,其中直接影响因素是相对湿度、太阳辐射(除雨天外),间接影响因素是风速(晴天、阴天)和太阳辐射(雨天);日尺度下因季节不同主要影响因子不同,月尺度下主要影响因子只有太阳辐射;随着时间尺度的增大,影响蒸腾的因素减少,且月尺度下环境因子对蒸腾的解释程度最高(78.9%)。各环境因子对蒸腾量的影响程度随天气条件、昼夜、季节、时间尺度等不同而不同,在任何尺度下太阳辐射都是影响蒸腾的主要环境因子。     

黄土高原半干旱区辽东栎的树干液流动态

利用Granier树干液流测定系统,长期监测黄土高原半干旱区延安市南郊天然辽东栎林优势木的树干液流,并同步监测环境因子(空气温度、湿度、太阳辐射、土壤含水量)。分析3株优势木边材液流在生长季内各月份的日变化特征以及液流通量密度与环境因子的关系。结果显示:辽东栎液流日变化总体上与太阳辐射和空气水气压亏缺呈相同趋势,但液流峰值出现时间较早,通常为10:00左右。随着生长季内物候变化,液流通量密度总体表现为前期(4—6月)较低、中后期(7—9月)较高、末期(10月)迅速下降的变化趋势。采用指数饱和曲线函数对液流通量密度和空气水气压亏缺进行拟合,有效地反映了各月份液流通量密度对空气水气压亏缺的响应特征。各月份的曲线特征和拟合参数的差异表明,蒸腾耗水过程也受到土壤水分状况等其他因素的影响。     

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.     

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.     

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,