天目山柳杉古树的树干液流速率时空变化

应用热扩散式边材液流计,研究了天目山柳杉Cryptomeria fortunei树干液流速率时空变化、蒸腾耗水量及其与环境因子的关系,揭示了柳杉水分生理的内在机制。结果表明：柳杉树干液流速率的日变化呈单峰曲线．春季于6：20左右启动,12：30左右达到峰值,18：50左右开始迅速下降。夏季于7：00左右启动,13：20左右达到峰值．19：40左右开始迅速下降。春季液流启动比夏季早,达到高峰和迅速下降时间均比夏季提前。春季液流峰值、日均液流速率和液流量均显著大于夏季,且胸径越大的柳杉液流速率越大：在柳杉不同方位上．春季柳杉南向液流速率最大,为平均值的187．3％,西向最小仅为平均值的15．4％。夏季东向液流速率最大,为平均值的226．2％．北向最小为平均值的33．1％。同一季节不同测点的液流速率目变化有明显差异．但具有较好的一致性．不同季节液流变化节律表现不同;在柳杉垂直高度上,柳杉春季日均液流速率大小排序为中位（61．71g．min-1）〉上位（48．36g．min-1）〉下位（35．10g·min-1）,夏季则为上位（20．65g·min-1）〉下位（14．81g·min-1）〉中位（10．43g·min-1）,不同高度的树干液流速率差异明显,且上位液流的波动节律明显早于中位和下位．上位液流峰值出现的时间比下位要早。图5表3参30     

亚热带红壤区湿地松边材液流的尺度扩展及其对环境因子的响应

运用TDP液流计对湿地松树干液流密度进行长期连续测定，并用传感器同步记录环境因子的变化。湿地松边材面积与胸径之间的关系可以用二次函数很好地拟合。对湿地松生长旺季、非生长旺季以及全年液流观测结果与边材面积进行回归分析，日累计液流量与边材面积间均呈极显著的线性相关关系，所有方程的相关系数都在0．95以上。单位边材面积日累计液流量与冠层温度、冠层相对湿度、光合有效辐射均呈极显著的线性相关。建立了单位边材面积日累计液流量与冠层温度、冠层相对湿度、光合有效辐射的多元线性回归方程，各变量相关程度大小顺序为光合有效辐射〉冠层相对湿度〉冠层温度。     

土壤温度系中瞬时现象重要性研究

The primary objective of this study was to investigate the impact of observation scale on the estimation of soil thermal properties. Transients are usually filtered out and ignored when classical Fourier approaches are used to deconstruct and model temperature time series. It was hypothesized that examination of such transients may be more important in identifying and quantifying short-term perturbations in internal soil heat transfer induced by agronomic disturbances. Data-logged temperatures were collected at 10-minute intervals from thermistor probes installed at 10 and 25 cm depths in isolated areas of two grassed plots. One plot （6T） had been treated twice with 6 Mg ha^-1 composted turkey litter as received. The other plot （NPK） was fertilized at the same time with NPK fertilizer. Various methods were used to analyze the series to obtain apparent soil thermal diffusivity （D-value） at various time scales. Results supported the hypothesis that short-term differences in internal soil heat transfer between the 6T and NPK plots were more manifest and effectively captured by estimated D-values calculated from the monthly and daily partial series. The 6T plot had higher soil organic matter content than the NPK plot and had lower apparent soil thermal diffusivity. Diurnal soil temperature amplitudes, required to calculate the mean D-values from partial series, were more effectively obtained using a temperature change rate method. The more commonly used Fourier analysis tended to be effective for this purpose when the partial series reasonably presented well-defined diurnal patterns of increasing and decreasing temperatures.     

叶斑病对白桦树干液流的影响

本文主要利用热扩散原理,分析叶斑病对白桦树干液流产生的影响。     

生长季红松树干液流密度的特征

利用热扩散探头测定系统监测不同径级红松样木生长季的树干液流,并初步分析和对比了不同样木液流密度的特征及变化趋势。晴天,红松树干液流日变化的表现可形成比较规则的单峰曲线;阴天,受温度、太阳辐射等环境因子的影响,红松树干液流则有较大的波动,并且液流密度的峰值相对较低;雨天,液流密度减到最低值。各径级样木液流密度的日变化比较一致,白天随着气温升高和植物蒸腾拉力的增大,液流密度增加,最大值一般出现在12:00左右,13:00以后持续降低,至凌晨左右减至最低,但为0的时候甚少,一般夜间都有液流存在,只是液流密度值较小。大径级样木液流密度平均值在6、7、8月份分别为6.01、3.12、2.54g·cm-2·h-1;中径级样木液流密度平均值在6、7、8月份分别为4.1、2.10、1.95g·cm-2·h-1;小径级样木液流密度平均值在6、7、8月份分别为1.89、1.13、0.90g·cm-2·h-1。大径级样木液流密度峰值在6、7、8月份分别为26.74、15.5、13.7g·cm-2·h-1;中径级样木液流密度峰值在6、7、8月份分别为17.51、10.12、11.58g·cm-2·h-1;小径级样木液流密度峰值在6、7、8月份分别为11.06、4.86、5.99g·cm-2·h-1。     

银杏树体茎流变化及其对环境因子的响应

为了动态地掌握银杏的蒸腾耗水规律,并揭示其生态、生理作用机理,采用热扩散式液流探针(TDP)监测银杏树体不同生长阶段的茎流变化,并通过气象站同步测定环境因子参数。结果表明:在典型的晴天、多云、阴雨天气下,银杏树干茎流的日变化差异显著,日累积茎流通量为晴天>多云天气>阴雨天气;银杏茎流的季节变化趋势呈现为先上升后下降的态势,在新梢生长期的蒸腾耗水量最大,日耗水量可达23L左右。在叶速生期、新梢生长期和叶黄期银杏日蒸腾耗水量的波动明显,其中以新梢生长期最为显著,日间差异最大可达20L。以各阶段日均耗水量来估算,12年生银杏年耗水量大约为2580L;银杏在年生长周期中茎流通量的变化趋势与气温、土壤湿度、土壤温度、相对湿度、光合有效辐射以及降雨量的季节变化趋势基本一致,逐步回归分析表明银杏年生长周期中大气温度是茎流最为主要的影响因子,回归方程达到极显著水平。     

秋冬季节大叶女贞枝干液流的动态特征

利用热扩散（TDP）等观测技术,于2009年秋季和初冬季（9-12月）在河南省济源市黄河小浪底森林生态系统定位研究站对大叶女贞主干和分枝液流速率的关系进行了研究,试验取3个分枝进行液流测定,枝干直径大小顺序为主干〉分枝1〉分枝3〉分枝2。结果表明：（1）大叶女贞的主干和各分枝液流的日变化均为单峰曲线,观测期内主干与分枝液流速率的变化规律一致,主干与各个分枝液流速率的相关性在0.01水平上达到极显著,相关系数分别为0.997、0.933和0.997;（2）主干的液流峰值明显大于各分枝,这与主干向各分枝提供水分的事实相符;（3）各分枝的液流峰值和平均液流速率表现为分枝1〉分枝3〉分枝2,这与分枝枝条的直径大小排序一致,说明枝条越粗液流速率越大,而与分枝的方位关系不明显;（4）分枝2的直径最小,液流速率的变化规律不明显,说明分枝的直径越小对环境变化的响应能力越弱;（5）连续晴天各分枝的液流速率之和与主干的液流速率在量值上相近,且二者变化规律相同;（6）外界因素对各分枝液流速率影响比对主枝影响大,降水后温度、太阳辐射越低各个分枝液流恢复正常所需的时间也就越长。     

尾巨桉树干液流特性及其影响因子分析

应用热扩散式探针法于2010年7-8月对广东尾巨桉进行树干液流观测,并结合小型气象站采集的同步气象数据分析了环境因子与液流的关系.结果表明,尾巨桉液流的日变化有明显的昼夜节律,夜间有微弱的液流活动.树干南北两侧液流速率相关性显著(R2=0.994),数值上北侧高于南侧.尾巨桉液流的变化与光合有效辐射、空气相对湿度及风速3个环境因子的变化具显著相关关系,按相关程度排序为:光合有效辐射＞空气相对湿度＞风速.夜间液流与环境因子相关性不显著,主要用于植物补水.     

树干液流监测系统的研制

树干液流速率是判断根系水分吸收和蒸腾作用强弱的关键指标,被普遍应用于树木蒸腾耗水研究,常用的植物液流仪普遍是价格高昂、采样数据类型单一的进口设备,因此亟待研发集多因素于一体的树干液流监测系统。基于树干液流及气象和土壤因子建立树干液流监测系统,其采用基于热扩散技术的TDP液流计监测枝干液流,采用多类型传感器实现气象和土壤因素数据的收集,系统平台采用PHP+HTML+MySQL作为开发语言和设计工具。与对照植物液流仪对比,二者电压差、液流速率相关系数分别为0.834 3、0.876 5。选取环境因子对全天、日间、黑夜时段的白玉兰液流速率进行相关性分析,发现不同时段环境因子对液流速率的影响程度不同。此外,建立液流速率与环境因子的多元线性回归模型,其中全天时段的回归模型拟合程度较好,R²为0.674。该系统具有性价比高、监测指标多、各指标数据可视化等特点,可用于研究林木液流速率和环境因子的时空变化规律。     

塔里木河下游阿拉干地区胡杨树干液流特征

2013年4月至10月,采用热扩散法测定了塔里木河下游阿拉干地区胡杨的树干液流,分析了树干液流与气象因子的关系。研究表明,在极端干旱的塔里木河下游地区,胡杨的树干液流呈单峰曲线型,有明显的昼夜变化规律,树干液流随气象因子变化而波动;胸径为52.06cm胡杨的日均液流速率达15.14L/h;选择典型的晴天7月20日,对胸径32.58,29.13,20.23cm胡杨的液流速率进行了监测,平均值分别为15.35,12.44,4.10L/h,胡杨液流速率和胸径呈正相关关系。同时,胡杨树干液流速率随地下水位的降低而减少。光合有效辐射、风速、气温和相对湿度是影响胡杨树干液流的主要气象因子,光合有效辐射是影响胡杨树干液流的最主要气象因子,可以用光合有效辐射和风速的线性回归模型预测树干液流的变化。胡杨具有极强的环境适应性,随着气温的升高,胡杨加强蒸腾作用,从而降低温度来维持正常的生命活动,胡杨通过大量的水分消耗来抵御高温干燥的沙漠环境。