亚热带季风区樟树的水分利用特征

基于2017—2019年樟树(Cinnamomum camphora)生长季(4—10月)的茎干水、叶片水和土壤水稳定同位素及同期环境因子数据,并结合2019—2021年樟树生长季的蒸腾速率,分析了日间樟树植物水同位素与其影响因子之间的关系,探究樟树在生长季和不同环境条件下吸水深度的变化特征,旨在加深对樟树自身水分利用特征的了解。结果表明:在晴日,樟树蒸腾速率与叶片水δ¹⁸O的值在日间高于夜间,茎干水δ¹⁸O的值在日间低于夜间。蒸腾速率与叶片水δ¹⁸O之间的时滞在8月晴日较5月晴日大,平均时滞为2.32 h。在5月晴日,叶片水δ¹⁸O和茎干水δ¹⁸O与温度、饱和水汽压差、相对湿度及蒸腾之间均呈二次函数关系;在8月晴日,叶片水δ¹⁸O与温度、饱和水汽压差、相对湿度及蒸腾之间呈二次函数关系,但茎干水δ¹⁸O与上述影响因子之间无明显的函数关系。樟树的吸水深度存在明显的季节变化特征。在生长季初期(4—5月)樟树吸水层位单一,主要利用浅层土壤水;在生长季中期(6—8月)和后期(9—10月),樟树有2个吸水层位:在中期利用中层和深层土壤水,在后期利用浅层和深层土壤水。樟树的吸水深度和蒸腾还受到生境的影响。季节性干旱期间,随着干旱的持续,蒸腾日变化曲线的宽度逐渐变窄,蒸腾耗水量相应减小;受环境变化和自身生理特性的影响,樟树的吸水深度逐渐由浅变深再变浅。与降水前相比,降水后樟树的蒸腾作用增强,吸水深度上升,吸水土层变窄。     

山地枣林蒸腾主要影响因子的时间尺度效应

为揭示时间尺度效应对蒸腾规律的影响,对黄土丘陵区山地枣林蒸腾及其影响因子进行同步监测,并在不同时间尺度上分析蒸腾的主要影响因子。结果表明:不论逐月蒸腾还是全年蒸腾,其主要影响因子均存在明显的时间变异性和时间尺度效应。逐月蒸腾在生育期内时、日和旬尺度上主要影响因子分别是光合有效辐射(R2峰值,Rmax2=0.79),风速(Rmax2=0.81)和相对湿度(Rmax2=0.78),叶面积(Rmax2=0.73)和叶面积指数(Rmax2=0.82)。全年蒸腾在较小时间尺度(时和日尺度)上和除风速外的其他气象因子均呈极显著相关(p0.01),而在较大尺度(旬和月尺度)上仅和叶面积、叶面积指数以及土壤水分呈极显著相关(p0.01)。随着研究尺度的提升,气象因子对蒸腾的影响逐渐减弱,作物自身生长状况和土壤水分状况对蒸腾的影响逐渐增强。该研究对于进一步揭示枣树的蒸腾规律,制定科学合理的节水措施具有重要的指导意义。     

黄土半干旱区油松苗木蒸腾特性与影响因子的关系

 为分析土壤水分与气象因子对油松蒸腾作用的影响程度,提高造林成活率,并为林地水分管理提供科学依据。在2004年生长季典型晴天,采用盆栽试验,人为控制土壤水分,利用针叶Li-1600稳态气孔仪和BP-3400精密天平等仪器,对黄土半干旱区油松苗木的蒸腾特性及其影响因子的关系进行研究。结果表明:在不同的土壤水分条件下,油松蒸腾速率和气孔阻力的日变化曲线分别呈“双峰型”和“W”型;在典型晴天下,蒸腾速率与土壤含水量的关系呈三次曲线相关,7、8和10月份,油松叶片蒸腾速率达到最大值时所对应的土壤含水量分别为17.7%、19.8%和17.5%。蒸腾速率除自身生理特性的影响外,还受土壤水分和气象因子综合影响,当土壤水分充足时,蒸腾速率与气象因子相关性高;当土壤水分产生胁迫时,蒸腾速率与气象因子相关性降低。在严重土壤水分胁迫下,7和8月份气温对蒸腾作用的影响最大,10月份光合有效辐射的影响最大。在土壤充分供水的条件下,7月份空气相对湿度对蒸腾作用的影响最大,8月份是气温,10月份是叶温。     

沙棘苗木蒸腾特性与影响因子研究

采用人工控制土壤水分,通过盆栽试验,在2005年生长季典型晴天的条件下,利用针叶L i-1600稳态气孔仪等仪器对黄土半干旱区沙棘苗木的蒸腾特性及其环境因子进行测定。结果表明:在不同的土壤水分条件下,沙棘蒸腾速率的日变化曲线呈“单峰型”;蒸腾速率除自身生理特性的影响外,还受土壤水分和环境因子综合影响,当土壤水分充足时,蒸腾速率与环境因子相关性高,当土壤水分产生胁迫时,蒸腾速率与环境因子相关性降低。     

枸杞叶片蒸腾与生理及微气象因子的关系研究

模拟研究枸杞叶片蒸腾速率与气孔导度、细胞间隙CO2 浓度及外界光、温、湿和风的关系结果表明 ,枸杞叶片蒸腾速率与环境气象因子和气孔导度均密切相关 ,影响枸杞叶片蒸腾的环境气象诸因子中气温、环境相对湿度起主导作用 ,辐射作用相对较弱 ,弱风对蒸腾的影响较小     

气象因子对AF试剂生理效应的影响

本文从生理生态学角度探讨了气象因子对AF试剂生理效应的影响.研究表明,在所选的6种气象因子中,以口最高气温和日照时数的影响最为突出.指出高温与长时日照是AF试剂使用的最适气象条件.这是AF试剂生产应用中需注意之问题.     

东北寒区日光温室葡萄液流特征及其主要环境影响因子研究

为了探明东北冷寒区设施环境下,葡萄液流特征及其与温室内环境因子之间的响应特征,对葡萄液流速率以及环境因子进行连续监测和系统分析,结果表明:葡萄日内液流和全生育期逐日蒸腾均呈现单峰变化趋势,日内液流峰值出现在10:30-13:00之间,在液流最为旺盛的8月,其峰值达406.32g/h。葡萄全生育期日蒸腾量在8月变化相对最为剧烈,日均蒸腾量超过4 mm/d。液流速率与光合有效辐射(photosynthetically active radiation,PAR),气温、水汽压亏缺(vapor pressuredeficit,VPD)及实际水汽压均表现为显著正相关(P0.01),与相对湿度表现为显著负相关(P0.01)。瞬时液流速率与日蒸腾最主要的影响因子是PAR与VPD,月尺度液流最主要影响因子在PAR与蒸腾整合变量(variableof transpiration,VT)之间变化。全生育期液流最主要的影响因子是PAR与VT,但其决定系数随研究时间尺度的增加而降低。不同气象因子与液流之间存在明显的时滞效应,PAR的启动时间及停止时间均提前于液流,到达高峰时间滞后于液流,时滞时间最长为1.5 h。VPD整体滞后于液流。     

沙木蓼蒸腾耗水特性及环境影响因子研究

为探讨毛乌素沙地固沙树种选择和植被水分管理,2009和2010年5—9月在宁夏回族自治区盐池县利用热包裹式树干液流仪测定沙木蓼(Atraphaxis bracteata)茎干液流,并同步观测环境影响因子。研究表明:(1)沙木蓼茎干液流日变化呈显著规律性,液流速率呈多峰曲线,且昼夜变化明显。(2)沙木蓼生长季液流变化具有节律性。5—6月植物处于生长初期,液流量较小;7—8月雨季到来,植物生长旺盛,液流速率也达到生长季的最大值;9月植物生理过程减慢,沙木蓼液流量逐减降低。(3)采用偏相关分析法分析各环境因子对于沙木蓼茎干液流的影响,结果表明,太阳辐射是影响沙木蓼茎干液流的最主要环境因子,其次是大气温度、大气相对湿度和风速。     

气象因子对薄荷油产量的影响

研究了薄荷收割时气象因子的变化对原油产量的影响。结果表明，薄荷收割时降雨使原油产量下降２０％－４０％，连续降雨甚至下降７０％左右，雨后连续３－５个晴天，原油产量即可基本恢复到雨前水平，温度、日照与薄荷原油产量间呈显著的下相关。两年观察，复相关系数分别达到０．８８８５９（ｎ＝１３）和０．８４５６（ｎ＝１０）其中尤以温度效应最显著。     

太行山石灰岩区侧柏人工林蒸腾耗水及其与环境因子的关系

为阐明太行山石灰岩区干旱瘠薄立地侧柏人工林的蒸腾变异及其与环境因子的关系,采用自动观测技术对边材液流速率、气象与土壤因子进行高时间分辨率的同步测定,经统计分析与模型模拟,表明:1)不同月份,蒸腾速率的昼夜变化均为单峰曲线,昼夜均值为0.025～0.041 mm/h,峰值为0.078～0.150 mm/h。2)除风速(vw)(P>0.05)外,相对湿度(Hr)、气温(ta)、光合有效辐射(Par)、土壤体积含水量(Wv)均对蒸腾速率昼夜变化有显著影响(P<0.05),可共同解释其变异的87.7%,相关程度从大到小依次为Par、Hr、ta与Wv;林分日蒸腾量为0.2～1.6 mm,平均为0.7 mm,除日降雨量(R)与vw外,Par、Hrt、a与Wv均对日蒸腾量有显著影响(P<0.05),可共同解释其季节性变异的64.3%,相关程度大小依次为Par、Hr、Wv与ta;观测期多数时段,日蒸腾量受Par的影响最为强烈,其次为ta,仅在干湿交替比较剧烈时段,Hr与Wv才明显发挥作用;林分月蒸腾量为18.3～28.8 mm,平均为21.8 mm,变化趋势为单峰曲线,6月最高,仅与Par月(月均值)有显著的相关关系(P<0.05)。3)观测期林分总蒸腾量为130.5 mm,占同期降雨量(306.8 mm)的42.5%。     

生物质炭对黄棕壤理化性质及龙脑樟幼苗生长的影响

以南京林业大学下蜀林场黄棕壤为试验对象,采用室外盆栽试验,研究生物质炭不同施用量(炭土质量比0、1%、2%、4%)对黄棕壤理化性质及龙脑樟幼苗生长的影响。结果表明:生物质炭可有效改良黄棕壤物理性质,4%施用量改良效果最好,与仅施化肥处理相比,土壤总孔隙度、饱和持水量、毛管持水量和田间持水量显著提高,土壤容重显著降低(P0.05);施用生物质炭可显著提高土壤pH(P0.05),改善土壤酸碱性;生物质炭施用对土壤氮磷有效性影响显著(P0.05),低施用量下土壤碱解氮含量最高,高施用量下土壤有效磷含量最高。生物质炭1%施用量下,龙脑樟叶片产量最高(41.54 g),分别比对照和仅施化肥处理提高141.53%和11.16%;而苗高相对生长速率较仅施化肥处理显著降低6.79%,有利于矮化苗木。可见生物质炭改良土壤理化性质和促进苗木生长的最佳施用量并不相同。考虑到经济效益,1%的生物质炭施用量对龙脑樟叶片产量的提高较为适宜。     

长沙地区樟树林穿透水空间变异及稳定同位素特征

于2018年4月至2019年3月在长沙地区典型樟树林收集降水、穿透水和相应的冠层信息,分析穿透水量的空间变异及穿透水稳定同位素的特征,旨在揭示林冠层水文过程,为林地水文生态系统的科学管理提供参考。结果表明:樟树林下总穿透水量为340.1 mm,占林外总降水量的71.2%;受观测点距树干距离和冠层叶面积指数等因素的综合影响,穿透水量具有较大的空间变异,且在时间变化上相对稳定。分析表明,研究区穿透水量的空间变异系数随降水量增加而减小,体现了降水特征对穿透水空间变异的重要影响;相对穿透水量而言,穿透水稳定同位素组成受冠层结构和大气条件的影响较小,其空间变异较小,在时间变化上不稳定;大部分降水事件中穿透水稳定同位素较降水稳定同位素富集,但其平均值之间不具有显著性差异,说明穿透水在形成过程中经历了较弱的蒸发作用;穿透水与降水中稳定同位素和过量氘的偏离还暗示了冠层具有选择性穿透效应。     

不同时间尺度下刺槐蒸腾耗水与环境因子关系

探究不同时间尺度下植物蒸腾变化与环境因子的关系,对理解植物生长的驱动机制及估算林分耗水具有重要的理论意义。以晋西黄土区蔡家川人工刺槐纯林为研究对象,于2021年5—12月采用热扩散探针(TDP)测定8株样树树干液流,并同步监测太阳辐射、空气温度、降雨量、土壤温度、土壤含水量等环境因子,分析不同时间尺度(小时、日、月)下刺槐蒸腾特征及其对环境因子的响应。结果表明：(1)环境因子对刺槐蒸腾耗水的影响在不同时间尺度下存在差异,整体上随着时间尺度的变大,土壤含水量成为影响刺槐蒸腾的主要因子,并且短时间尺度是主要取决于表层土壤水分,长时间尺度不仅为表层同时也取决于较深层土壤含水量。小时尺度下,刺槐蒸腾随太阳辐射、空气温度、水汽压亏缺、土壤温度变化而变化,但蒸腾峰值与环境因子的峰值均存在时间差异性,并无完全同步,差异时长可达-180～30 min,在各环境因子中太阳辐射与空气温度对刺槐蒸腾的影响较大;日尺度下,刺槐蒸腾速率主要取决于浅层土壤含水量,并随浅层含水量的增加而增大;月尺度下刺槐蒸腾耗水则取决于浅层与深层土壤含水量的共同作用;(2)构建了不同时间尺度下环境因子与刺槐蒸腾耗水的模型,各时间尺...     

香樟树枝堆肥产物与盾构脱水泥共堆肥的效果

[目的]实现两种城市固体废弃物盾构脱水泥和香樟树枝堆肥产物同时最大化处置与利用,从而推进园林绿化废弃物与城市盾构污泥资源化产品的应用。[方法]以盾构脱水泥与香樟树枝堆肥产物分别按照25∶1,30∶1,20∶1,25∶1比例(质量比)调配一级、二级草坪种植土与一级、二级花坛种植土,考察4种比例下共堆肥过程中阴离子表面活性剂AES的降解特征以及堆肥发酵产物的主要元素含量与盆栽试验。[结果]盾构脱水泥与香樟树枝堆肥产物分别以25∶1,30∶1,20∶1,25∶1比例堆肥20 d的产物均满足《绿化种植土壤CJ/T340-2016》一级、二级草坪种植土与一级、二级花坛种植土要求。共堆肥明显促进了盾构脱水泥中主要污染物AES的降解,堆肥20 d后产物中AES表面活性剂含量均下降了75.24%以上。盆栽试验结果发现,堆肥终产物一级草坪土与二级草坪土种植马尼拉种子的发芽率分别为92%与86%;一级花坛土中移栽杜鹃与二级花坛土中移栽满天星的成活率均为100%。[结论]香樟树枝堆肥产物与盾构脱水泥混合共堆肥,不仅有利于盾构脱水泥的环保处置,堆肥后可进行二次利用,而且促进了盾构泥中AES的降解,降低了盾构脱水泥中AES对环境的危害。     

长江三角洲地区麻栎和栓皮栎蒸腾规律及其对气候因子的响应

森林蒸腾在维系森林生态系统水量平衡上起着重要作用,研究麻栎和栓皮栎的蒸腾耗水规律,有助于了解栎林的水文过程和水量平衡.采用热扩散探针法,对江苏省句容市麻栎和栓皮栎林蒸腾速率进行连续观测,研究蒸腾速率在晴天、阴天和雨天的日变化特征,以及不同天气下气候因子对蒸腾速率的影响机制.结果表明,麻栎和栓皮栎蒸腾速率日变化在晴天、阴...     

单株油蒿蒸腾耗水特征及其与环境因素的关系

[目的]探究油蒿的蒸腾耗水规律及其对环境因子的响应,旨在为固沙植被建设提供科学依据。[方法]利用野外大型称重式蒸渗仪于2014年6—9月底对单株油蒿的蒸腾过程进行连续观测,并同步监测了土壤含水量及相关气象因子。[结果]油蒿单日蒸腾强度曲线在晴天表现为双峰曲线,而在阴雨天双峰曲线不明显;研究期间,单株油蒿蒸腾耗水量为101.66mm,日平均蒸腾强度为0.83mm/d。蒸渗仪内土壤蒸发量106.05mm,日平均土壤蒸发强度为0.87mm/d,试验期间蒸散量占降雨量的82.98%。降雨可以维持油蒿正常生长,并对土壤水分进行一定补充;油蒿蒸腾强度与空气相对湿度(p0.01)、空气温度(p0.01)、太阳净辐射(p0.01)和20cm深度土壤体积含水量(p0.05)具有很好的相关性,且相关性依次减小。[结论]油蒿蒸腾耗水日变化明显,其蒸腾速率受土壤水分状况、气象条件及自身生理特征等因素的影响。     

皇甫川流域单株本氏针茅的蒸腾模型

采用快速离体称重法,测定皇甫川流域本氏针茅每日6:00-19:00蒸腾强度的日动态;用自动气象站同步连续监测太阳总辐射、空气温度、空气相对湿度、风速、10 cm处土壤温度等环境因子;用LI-6400便携式光合系统同步测定本氏针茅每日6:00-19:00的叶蒸腾速率、气孔导度等因子,并用Excel 2003,Visual C++6.0和SPSS 13.0处理所测定数据.通过分析本氏针茅每1 h单株蒸腾量与环境因子以及植物特性因子之间的关系,建立了皇甫川流域单株本氏针茅瞬时蒸腾量数学模型.通过对模型评价指标进行计算及分析,认为该模型拟合优度较好,可以获得满意的数值模拟结果.在此基础上,建立了单株本氏针茅的日蒸腾量数学模型.     

基于MATLAB的华北落叶松蒸腾仿真模拟

蒸腾是植株主要的耗水形式.以六盘山北侧的华北落叶松为研究对象,采用当前国内外较先进的热扩散式树干边材液流测定技术从单株水平上探讨了华北落叶松的蒸腾速率特性以及其与环境因子之间的影响机理.就气象因子和蒸腾速率进行了分析,提出了气象因子和华北落叶松蒸腾耗水的数学模型.应用Matlab软件对华北落叶松进行了模糊蒸腾模型的设计和仿真.研究结果表明,空气相对湿度和空气温度是影响华北落叶松蒸腾速率的直接因子,太阳辐射式通过改变空气湿度和空气温度进而来影响华北落叶松的燕腾速率.     

亚热带湿润区樟树吸水的土层来源及研究方法对比

以长沙地区针阔混交林内的樟树为对象,基于2017年3月至2019年9月降水、土壤水和樟树茎杆水稳定同位素观测数据,利用直接比较法、水线法(δ~2H和δ~(18)O的线性关系)、Iso-Source模型和MixSIR模型,分析了樟树吸收水分的土层来源的季节变化,并比较4种方法的优缺点,旨在为植物水分利用来源研究提供新思路。结果表明:在判别樟树吸收水分的土层来源中,4种方法的判别结果基本一致。观测期内,樟树吸水层位存在明显季节变化。在2017年3—6月、2017年10月至2018年6月、2018年10月至2019年6月的湿润期,樟树分别主要利用0—20,0—40,0—20 cm土层的土壤水。在2017年、2018年、2019年的干旱期(7—9月),樟树分别主要利用20—60,0—60,60—100 cm土层的土壤水。在各层土壤水稳定同位素组成不存在明显差异时,水线法可很好地揭示樟树吸收水分的土层来源,而其他方法均无法判别樟树吸水层位。Iso-Source模型分别基于δ~2H和δ~(18)O计算得到的樟树主要吸水层位及其利用比例均存在一定差异,相比之下,MixSIR模型分别根据δ~2H和δ~(18)O计算得到的樟树主要吸水层位基本一致,且利用比例较接近。综上,在植物水分利用来源的定性判别中,适宜将直接比较法和水线法相结合进行分析;而在植物水分利用来源的定量研究中,MixSIR模型较Iso-Source模型更优。