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。     

北京山区大果榆树干液流的季节与昼夜环境调控

【目的】探究水源涵养树种树干液流在不同时间尺度的环境调控机制和蒸腾,以提高森林生态系统水源涵养功能评估的准确性,为森林可持续性经营管理提供科学支持。【方法】以北京松山地区乡土树种大果榆为研究对象,2019年和2020年生长季,采用热扩散技术法连续原位观测其树干液流,并同步观测相关环境变量,采用线性和非线性回归法分析树干液流速率(J_s)对环境的响应。【结果】连续2年生长季内大果榆单位地面面积蒸腾累计分别为334和252 mm,平均每天分别为1.82和1.37 mm。生长期J_s变化主要由短波辐射(R_s)、空气温度(T_a)、饱和水汽压差(VPD)等环境因子综合调控,J_s与R_s、T_a和VPD均呈显著正线性相关关系,决定系数R²分别为0.93、0.88和0.89,VPD对J_s的调控存在阈值(0.9 kPa)。R_s、T_a和VPD与冠层气孔导度(g_s<...     

修枝对欧美杨107杨水分生理的影响

以欧美107杨为研究对象,从树干液流、蒸腾速率(Tr)以及叶水势(LWP)等杨树水分生理指标角度,探讨修枝处理对这些生理指标在生长季(6—9月)内的影响及其变化规律,并做相应的分析和讨论。试验地Ⅰ以4年生107杨为样木,试验地Ⅱ以6年生107杨为样木。试验地Ⅰ,Ⅱ均设计3个处理组,每个处理组设有3种处理,即对照处理CK(不修枝)、中度处理P1(修掉树冠高度的1/3)、重度修枝P2(修掉树冠高度的2/3)。研究结果表明:1)发生旱情季节(6—8月),液流通量及液流速率呈现P1>CK>P2的规律;正常月份(9月),液流通量及液流速率呈现出CK>P1>P2的规律;P1的液流通量及速率在旱季或正常月份大小基本相同。这表明同正常月份未修枝CK相比,适当修枝(P1)使杨树树干液流始终保持在一定的较低水平,抗旱能力得到一定程度的提高。2)整个生长季内,蒸腾速率(Tr)和叶水势(LWP)都呈现出CK相似文献   

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。     

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。     

西藏拉萨河谷区藏川杨和北京杨树干液流特征及其对环境因子的响应（英文）

【目的】研究西藏拉萨半干旱河谷地带藏川杨和北京杨树干液流的干湿季变化特征及环境影响因素,以期为该地区造林树种选择和合理配置提供科学依据。【方法】运用Granier热扩散探针技术,于2015年旱季和雨季在西藏拉萨半干旱河谷对藏川杨和北京杨的树干液流进行连续观测,并同步测定太阳辐射(Q)、空气温度(T_a)、土壤含水量(SWC)、饱和蒸气压亏缺(VPD)等环境因子。【结果】1)拉萨河谷区主要气象因子在旱季和雨季存在较大差异,雨季的Q、T_a、SWC、VPD等均高于旱季,主要气象因子的平均值为雨季的60%左右。2)藏川杨和北京杨的树干液流日变化表现出昼高夜低的规律,二者在雨季的日变化为多峰曲线,旱季为单峰曲线。旱季和雨季藏川杨液流速率均显著大于北京杨,北京杨液流密度在旱季和雨季相比藏川杨的液流密度分别下降71%和58%;相比雨季的液流密度,2种杨树的液流密度在旱季分别下降65%和76%。3)在旱季和雨季,主要环境因子Q和VPD与2种杨树树干液流间具有显著相关性,且Q和VPD的日变化与2种杨树的液流速率日变化之间存在明显的时滞效应。Q和VPD对北京杨树干液流的影响小于对藏川杨树干液流的影响。【结论】在拉萨河谷区旱季和雨季较大气候差异的环境下,藏川杨和北京杨树干液流速率均具有较为明显的昼夜节律。但2树种树干液流在峰值、日平均值、启动时间以及受环境因子的影响方面均存在明显差异,特别是在干旱季节尤为显著,藏川杨作为乡土树种显示出更强的适应性。     

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。     

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。     

雷州半岛尾巨桉人工林树干液流对台风天气的响应

[目的]为正确认识台风对桉树人工林蒸腾耗水的影响。[方法]采用热扩散茎流计对尾巨桉树干液流在台风前后进行连续监测,分析其对台风天气的响应,并同步测定林分气象条件,分析台风过程中树干液流与气象因子之间的相关性。[结果]表明:台风当天,树干液流密度与台风登陆前后(单峰)不同,呈不规律多峰型曲线,树干日均液流密度(2.89 mL·h~(-1)·cm~(-2))较台风前减少53%,夜间液流波动较大;日间最大峰值(7.76 mL·h~(-1)·cm~(-2))出现在下午,峰值较台风前降低55%,树干液流日通量极显著小于台风登陆前后;台风登陆前树干液流密度峰值(17.4 mL·h~(-1)·cm~(-2))及平均液流密度(6.15 mL·h~(-1)·cm~(-2))分别是台风登陆过后的1.24倍和1.14倍,台风后树干液流日通量较台风前均有所下降;台风当天,影响液流的主要气象因子为风速、大气温度、空气湿度、水汽压亏缺和降雨量,液流与风速的相关系数较台风前增大52%,与降雨量的相关系数是台风前的2.6倍,与其他因子的相关系数较台风前均下降了50%左右,而台风登陆前后之间的主要影响因子差异不大。[结论]台风当天的日均液流密度、白天的平均液流密度和日通量均极显著小于台风前后,而夜间液流显著大于台风前后;台风前后的日均液流密度差异不显著,夜间液流台风前显著大于台风后;台风过程中风速成为影响液流的关键因子,与太阳辐射相关性不显著,其他影响因子与台风前后相同,但相关系数除风速和降雨量外均显著下降。     

六盘山半干旱区华北落叶松树干液流速率及主要影响因子的坡位差异

【目的】在土壤水分条件坡位差异明显的半干旱地区,深入了解树干液流速率的坡位差异及其主导环境因子,探讨从样地到坡面尺度的上推方法,以准确估算坡面和流域尺度的森林蒸腾耗水。【方法】2015年6—9月,在宁夏六盘山叠叠沟小流域选择1个西北坡向的典型坡面,设立上、中、下3个坡位的华北落叶松林样地,利用热扩散探针法监测树干液流速率,并同步监测气象因子及土壤水势的变化。【结果】研究期间,0~60 cm土壤水势(Ψ0-60)和日均液流速率均存在显著的坡位差异,土壤水势(MPa)为下坡(-0.210)中坡(-0.410)上坡(-0.511),日均液流速率(m L·cm-2min-1)为下坡(0.045)上坡(0.036)中坡(0.034)。日均液流速率与日均气温(Ta)、日最高气温(Tmax)、日最低气温(Tmin)、日潜在蒸散(PET)、日均饱和水汽压差(VPD)、日均太阳辐射强度(Rs)、Ψ0-60呈极显著正相关,与日均空气相对湿度(RH)、日降水量(P)呈极显著负相关。但相关系数大小存在显著的坡位差异,日均液流速率与气象因子的相关系数为下坡上坡中坡,与Ψ0-60的相关系数为上坡中坡下坡。为了排除其他因子的影响,基于边界线分析评价树干液流速率对单个环境因子的响应程度,结果表明存在显著的坡位差异。从上坡到下坡,液流速率对Ta、Tmax、RH、VPD及Ψ0-60的响应程度逐渐减小,而对Rs的响应程度逐渐增强。利用逐步回归分析建立日均液流速率与环境因子的多元线性模型,发现不同坡位入选环境因子存在明显差别:在土壤水势较高的下坡,对液流速率贡献最大的前2个主导环境因子依次为Rs和Ψ0-60,在土壤水势较低的上坡依次为Ψ0-60和VPD,在介于二者之间的中坡则是VPD和Ψ0-60。【结论】树干液流速率的坡位差异是由土壤水分条件及受地形影响的气象因子共同决定的。因此,在进行树干液流速率从样地到坡面尺度的上推时,不仅需要考虑土壤水分的沿坡变化,还要考虑由地形因素引起的气象因子的坡位差异。     

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。     

Estimating water use of a black locust plantation by the thermal dissipation probe method in the semiarid region of Loess Plateau, China

Black locust (Robinia pseudoacacia) is a major reforestation species in the semiarid region in the Loess Plateau of China. There has been increasing concern about the sustainability of the plantations because of their possible high water-use. This study was, accordingly, undertaken to quantify the stand-scale water use of a middle-aged black locust plantation in the region. The thermal dissipation probe method was applied to 27 trees to measure sap flux densities in an experimental plot during the growing season of 2008. The monoculture stand has a basal area of 23.3 m² ha^?1 and a maximum plant area index (PAI) of 2.89. Sapwood areas were estimated by use of a regressive relationship with the diameter at breast height (DBH) for scaling up of stand transpiration. The results showed that DBH could be a good predictor of sapwood area of individual trees. The diurnal cycles of average sap flux densities differed among DBH classes. Daily transpiration can be predicted from mean daily daytime vapor pressure deficit (VPD_m) using a fitted exponential saturation model. Model variables were different among seasons, probably owing to different soil water conditions and leaf phenology. By using the derived model for each month, stand canopy transpiration over the growing season was estimated to be 73.8 mm, with an average daily value of 0.41 mm day^?1 and a maximum of 0.89 mm day^?1. The relatively small estimates of stand transpiration might be attributed to low PAI and sap wood area of the middle-aged stand.     

Soil water affects transpiration response to rainfall and vapor pressure deficit in poplar plantation

Influences of environmental factors on transpiration are interactive. Sensitivities of transpiration responses to both evaporative demand and rainfall under contrasting soil water conditions constitute the physiological basis of the drought tolerance of trees. Such knowledge is practically significant for plantation management, especially for irrigation management. We therefore conducted a 6-year study on the transpiration of a poplar plantation in temperate China to elucidate the existence and pattern of the influence of the soil water over stand transpiration responses to (1) vapor pressure deficit (VPD), the major indicator of air dryness and (2) the rainfall, in terms of total amount and event size. The results showed that the response of plantation transpiration (E _c ) to VPD was conditioned by soil moisture. There was a significant difference in the frequency distribution of maximum sap flux under contrasting soil relative extractable water. E _c after rainfall of different sizes varied under similar VPD. The increasing occurrences of only large rainfall events led to enhanced total E _c during the growing season, but prolonged rainless intervals did not lead to a continuous decrease of E _c , suggesting appreciable supplements from the soil water were present to sustain transpiration. In addition, the balance of soil water between replenishment and extraction also conditioned the influence of rainfall over subsequent E _c during the respective rainless intervals. Based on the E _c responses to VPD and rainfall under different soil moisture levels, irrigation that directly replenishes the deep soil layers in order to alleviate water stress on transpiration during the small-rain event-dominated growing season is an effective and water-saving approach to guarantee trees survival during drought period.     

Nocturnal sap flow characteristics and stem water recharge of Acacia mangium

In this paper, we studied the nocturnal stem water recharge of Acacia mangium. It is helpful to improve the precision of canopy transpiration estimation and canopy stomatal conductance, and to further understand the lag time of canopy transpiration to stem sap flow. In this study, the whole-tree sap flow in an A. mangium forest was measured by using Granier’s thermal dissipation probe for over two years in the hilly land of South China. The environmental factors, including relative humidity (RH), precipitation, vapor pressure deficit (VPD), photosynthetically active radiation (PAR), and air temperature (T _a) were recorded simultaneously. The stem water recharge of A. mangium was analyzed on both daily and monthly scales. Sap flux density was lower at night than during the day. The time range of nighttime sap flux density was longer in the dry season than in the wet season. The water recharging mainly occurred from sunset to midnight. No significant differences were observed among inter-annual nighttime water recharges. Nighttime water recharge had no significant correlation with environmental factors, but was well correlated with the diameter at breast height, tree height, and crown size. In the dry season the contribution of nighttime water recharge to total transpiration had significant correlations with daytime transpiration, total transpiration, VPD, PAR and T _a, while in the wet season it was significantly correlated with daily transpiration and total transpiration. __________ Translated from Chinese Journal of Ecology, 2007, 26(4): 476–482 [译自: 生态学杂志]     

新疆杨树杆液流密度轴向差异的初步研究

利用热扩散技术(TDP)分别监测新疆杨冠基部、杆基部处液流密度的变化,并结合同步气象观测,分析液流密度与大气蒸发潜力(ET0)的关系,结果表明:典型晴天日,新疆杨树冠、杆基部的液流密度日变化格局总体上与大气蒸发潜力相一致,但前者与ET0的相关性更强,可用Hill函数式得到较好的拟合,而后者与ET0间呈斜率不等的线性关系;在午间,冠基部液流密度是杆基部的3倍以上,在清晨,冠基部液流比杆基部液流提前平均约1 h启动。冠、杆基部边材液流间的"净"量因季节而异,在生长旺盛的7、8月份略有"亏损",而在6、9月份略有"盈余",新疆杨单株日吸收水分量与冠层日失水量并不完全一致。6—9各月冠基部液流日平均通量一般呈晴天>云天>阴天的规律,这与太阳辐射及大气蒸发潜力的变化格局相一致,而基部液流有时会呈现出云天>晴天的趋势。     

黄河小浪底库区山地栓皮栎人工林土壤呼吸的季节动态

[目的]分离并量化土壤自养呼吸和异养呼吸,探讨各自贡献率及其随季节变化的动态特征。[方法]采用壕沟法和气体红外分析法,研究黄河小浪底库区山地栓皮栎人工林土壤总呼吸、自养呼吸和异养呼吸速率的季节动态变化、贡献率和环境影响因子。[结果]表明:栓皮栎人工林总土壤呼吸、自养呼吸和异养呼吸均呈夏季速率高、冬季速率低。栓皮栎土壤总呼吸、自养呼吸及异养呼吸速率与5 cm土壤温度均呈极显著指数相关,温度敏感性系数Q_(10)值大小为自养呼吸(3.40)异养呼吸(2.90)土壤总呼吸(2.45);栓皮栎土壤总呼吸、自养呼吸、异养呼吸速率与0 10 cm土壤体积含水量均显著线性相关;土壤总呼吸、自养呼吸速率与0 10 cm土壤电导率显著相关。土壤总呼吸和异养呼吸的温度敏感系数Q_(10)值均在冬季最大,夏秋季最小;而自养呼吸的Q_(10)值则呈相反的变化趋势。栓皮栎人工林自养呼吸和异养呼吸对土壤总呼吸的月贡献率为13.23%37.33%和62.67%86.76%,且自养呼吸的贡献率与土壤温度的季节变化规律相似。土壤总呼吸、异养呼吸与自养呼吸的CO2年通量分别为1 616.41、1 199.39、417.02 g·m~(-2)·a~(-1)。[结论]经过区分与定量化土壤总呼吸及其组分,确定异养呼吸为本研究区栓皮栎人工林土壤总呼吸的主要组分,作用于异养呼吸的生物与非生物因子均能显著影响整个森林生态系统表层CO_2总排放通量的大小,进一步为该研究区森林生态系统碳循环与能量流动的进一步量化研究提供参考。     

兴安落叶松天然林不同分化等级林木树干液流对综合环境因子的响应

[目的]以大兴安岭北部典型寒温带针叶林优势建群树种兴安落叶松为对象,分析不同分化等级林木树干液流对环境因子的综合响应,构建不同分化等级林木树干液流模型。[方法]利用热扩散式液流监测系统和通量塔的梯度气象系统连续监测树干液流及环境因子的变化。[结果]表明:1)观测期间,优势木具有较强的蒸腾能力,其平均液流密度分别为中等木和被压木的1.9倍、2.5倍。总体上,分化程度越高的林木日树干液流持续时间越长,液流密度峰值出现时间越早,液流密度的峰值也越高。2)利用主成分分析将降雨、净辐射、空气温度、空气湿度、风速、土壤温度、土壤含水量和水汽压亏缺降维为蒸发需求因子(EDI)、土壤水热因子和降水因子。EDI(与净辐射、温湿度、水汽压亏缺显著相关)是影响该地区林木树干液流的关键环境要素,其携带环境数据信息量的45%;土壤水热因子和降水因子分别携带20%和13%。3)各分化等级林木树干液流密度对EDI呈顺时针时滞,对净辐射和水汽压亏缺则分别呈逆时针、顺时针时滞,且EDI的时滞效应明显较小。不同分化等级林木液流密度对EDI和水汽压亏缺的时滞表现一致,对净辐射的时滞则以优势木最小。4)各分化等级林木树干液流密度对EDI的响应均符合"S"型模型,即液流升高到阈值后,不再随蒸发需求的增加而增大。模型中,中等木(0.458)和被压木(0.457)的过渡斜率略高于优势木(0.443),表明优势木树干液流对环境因子的敏感性略低。该模型对不同分化等级林木液流密度的模拟精度均在90%以上,考虑EDI的时滞效应或引入土壤水热因子、降水因子对模型精度的影响较小。[结论]兴安落叶松树干液流对综合环境因子存在较强的响应性,且在不同分化等级间存在差异;利用"S"模型和综合环境因子可有效估算不同分化等级兴安落叶松的树干液流。     

非生长季刺槐林土壤CH4通量的变化特征及其影响因子

[目的]探讨在非生长季不同天气条件下45年生刺槐林土壤CH₄通量的日变化和季节变化特征,并确定其主要影响因子.[方法]2014年10月-2015年4月(非生长季),在华北低山丘陵区黄河小浪底森林生态系统定位研究站,利用基于离轴积分腔输出光谱技术的土壤CH₄通量自动观测系统,对土壤CH₄通量进行连续观测,同步观测林内大气温度和相对湿度、5 cm深处土壤温度和土壤湿度、林内总辐射以及降雨量,分析各因子间的相互关系并确定影响土壤CH₄通量的主要因子.[结果]表明:(1)在非生长季,刺槐人工林土壤为大气CH₄重要的汇,变化范围为-0.15~-2.34 nmol·m^-2·s^-1 .晴天的林地土壤吸收CH₄能力 (-0.78 nmol·m^-2·s^-1) 明显高于阴天(-0.61 nmol·m^-2·s^-1)、降雨或降雪天气 (-0.58 nmol·m^-2·s^-1),而且呈"V"型日际变化特征;在2014年11月-2015年1月,土壤吸收CH₄能力逐渐下降,并维持相对较低的水平,直至2015年3月达到最大值 (-2.34 nmol·m^-2·s^-1);(2)土壤CH₄通量与大气温度、5 cm深处土壤温度呈显著负相关,与相对湿度呈正相关;在2015年1月,土壤CH₄通量与总辐射呈正相关;(3)在生长末期土壤上冻阶段和冬季土壤冻结阶段,大气温度和相对湿度为影响土壤CH₄通量的主要因子;而在生长季初期,主要的影响因子为大气温度和5 cm深处土壤温度.[结论]非生长季刺槐林土壤表现为大气CH₄的汇,在非生长季初期土壤吸收CH₄的能力最弱,主要受大气温度和相对湿度的影响,而在非生长季末期土壤吸收CH₄的能力逐渐增加,主要受大气温度和土壤温度的影响.     

Sap flow of irrigated <Emphasis Type="Italic">Populus alba</Emphasis> var. <Emphasis Type="Italic">pyramidalis</Emphasis> and its relationship with environmental factors and leaf area index in an arid region of Northwest China

Populus alba L. var. pyramidalis Bge. (Populus) is a main tree of the farmland shelter-belt system in the arid region of Northwest China. However, soil moisture cannot satisfy the water requirements of normal Populus growth under local natural conditions, thus studying the transpiration characteristics of irrigated Populus and its relationship with the environmental factors and growth parameters is very important to the growth of the trees in this region. In this study, the sap flow of two irrigated Populus trees was measured during May to September from 2005 to 2008 using the heat-pulse technique. The results show that the maximum and minimum daily sap fluxes in Populus were 15.7–24.0 and 3.0–4.0 L day⁻¹, respectively. And the sum of sap fluxes from June to August accounted for approximately 63–69% of the total sap flux during May to September (almost the whole growing season). The order of the meteorological factors affecting the daily sap flux of Populus was: vapor pressure deficit > solar radiation > mean air temperature > wind speed. Furthermore, a highly linear relationship between the ratio of daily sap flux to the reference evapotranspiration (SF/ET₀) and the amount of soil water in the 0–2.0 m layer was found, indicating that the amount of soil water at this layer was quite important to the growth of Populus in this region. Especially, the amount of soil water in the 0.5–1.0 m soil layer contributed to most of the plant transpiration as the highest coefficient of determination at this layer. Based on the environmental factors and leaf area index influencing sap flux, an empirical transpiration model was constructed to estimate daily transpiration.     

辣木幼林对氮、磷、钾肥效响应及叶片的生理反应

[目的]研究辣木幼林时期对大量元素的需求状况。[方法]应用"3414"配方施肥试验设计,探讨N、P、K配方施肥对元阳干热河谷辣木幼龄林的生长量、叶片色素含量(叶绿素a、b及类胡萝卜素)和叶片含水率的影响。[结果]肥力补充对辣木幼林的生长具有非常明显的促进效果,其中N肥各施肥配方对幼林的各项生长量指标和生理指标具有显著或极显著的影响,P肥对除地径增量和叶片含水率之外的其它设定指标也表现出显著效果,而K肥各施肥处理仅对冠高增量、冠高比增量和叶片含水率具有显著影响。[结论]综合方差分析、多重比较、极差分析和相关分析结果,显著促进树高、地径、冠幅生长和叶片色素积累的组合均为本试验设计的中高施肥量配比,其中N3P2K3为最优组合。辣木幼龄阶段对大量元素需求非常旺盛,以维持其快速增长的生物量。