喀斯特森林优势树种罗伞生物量研究

为了准确评估喀斯特森林生物量,以青冈栎黄樟群落中罗伞为研究对象,采用回归模型估测法,从含水率、生物量时空异质性、生物量模型拟合3个方面进行生物量研究。结果表明:罗伞树叶和树干的含水率明显大于林木其他各组分,各组分含水率的大小为树叶树干干材树枝树皮;各组分生物量在空间上分配关系为干材树枝树叶树皮,并且各个组分生物量均随着胸径增大而增大。通过对解析木生物量的回归分析,得出罗伞各组分生物量的最优回归模型:Y树干=-1 664.800 0x2+299.630 0x-1.276 5(R2=0.926 9),Y树皮=11.543 0x2+19.985 0x+0.032 1(R2=0.939 5),Y树枝=-567.560 0x2+98.880 0x-0.994 6(R2=0.943 9),Y树叶=-121.690 0x2+48.549 0x-0.399 9(R2=0.937 0),Y干材=-1 624.700 0x2+274.240 0x-1.190 9(R2=0.912 0),Y地上部分=-2 302.400 0x2+441.650 0x-2.553 2(R2=0.953 9)。     

环境因子对树干液流的影响

分析了水分、盐分、水蒸汽压、温度、太阳辐射,土壤养分等环境因子对树干液流的影响,探讨了树干液流对环境因子变化的响应机制。     

环境变化对树干液流的影响

探讨了环境变化对树干液流的影响及其响应机制,为树干液流及变化的环境条件下植物水分利用的研究提供依据。     

退化红壤区针阔混交林3种优势树种树干液流特征比较

运用Granier热扩散法对退化红壤区针阔混交林3种优势树种杉木(Cunninghamia lanceolata)、马尾松(Pinus massoniana)和木荷(Schima superba)树干液流速率进行测定,结合自动气象站同步监测太阳净辐射、空气温度、空气相对湿度等气象因子,为退化地区植被恢复林分结构配置以及林地水分管理提供理论依据。结果表明:3树种晴天树干液流呈"昼高夜低"的单宽峰型曲线,但液流启动、到达峰值的时间以及数值大小存在差异。木荷比杉木、马尾松提前0.5 h启动、到达峰值。木荷液流速率平均值分别为杉木、马尾松的4倍和1.5倍。3树种雨天树干液流呈多峰型曲线,液流速率值明显低于同时期晴天水平。3树种树干液流与太阳净辐射、水汽压亏缺昼夜变化间存在时滞时间,表现为树干液流滞后太阳净辐射,而提前于水汽压亏缺。偏相关分析结果表明:树干液流速率与空气温度、太阳净辐射、水汽压亏缺呈极显著正相关,与空气相对湿度呈极显著负相关。在考虑液流速率与气象因子间时滞现象的情况下,采用逐步剔除法建立各生长时期液流速率与气象因子的多元线性回归方程。所有回归方程的拟合效果良好,复相关系数基本在0.8以上,经F检验,均达到极显著水平。在整个生长季,太阳净辐射、空气温度和空气相对湿度共同解释杉木液流速率的81.3%~92.2%,太阳净辐射和水汽压亏缺共同解释马尾松液流速率的91.9%~93.6%。对于木荷而言,在4、5、6、7月,太阳净辐射和水汽压亏缺共同解释液流速率的72.1%~92.5%,而在8、9、10月,太阳净辐射和空气相对湿度共同解释液流速率的80.7%~92.7%。因此,在整个生长季,太阳净辐射为影响3树种液流速率的主导因子。     

新疆乌拉泊库区主要乔木树种树干液流对比研究

选择新疆乌拉泊库区沙枣、银白杨、大果榆、白榆和火炬等5种乔木树种,于2009年5月份和8月份对树干液流和气象进行同步监测。结果表明:(1)沙枣、银白杨和火炬树干液流表现为单峰曲线;大果榆和白榆树干液流则为双峰曲线;5月份平均液流流速为火炬>银白杨>沙枣>大果榆>白榆;8月份树干液流平均流速为沙枣>白榆>大果榆>火炬=银白杨。(2)5种树种的树干液流流速与气温、太阳辐射强度呈极显著正相关,与空气相对湿度呈极显著负相关;除大果榆树干液流与风速呈显著相关外,其余树种树干液流流速与风速关系不密切。(3)沙枣、大果榆和白榆8月份树干液流流速比5月份高;火炬则表现出相反的变化趋势;银白杨变化不明显;5种树种的日耗水量也表现出类似的变化;各树种5月份日耗水量为大果榆>白榆>火炬>银白杨>沙枣;8月份的日耗水量为大果榆>白榆>沙枣>银白杨>火炬。     

喀斯特森林树种的PV曲线研究

运用ＰＶ技术制作了黔中喀斯特森林２１个常见树种的ＰＶ曲线，分析了由ＰＶ曲线导出的８个水分状况参数的生态意义，用聚类分析和ＰＣＡ对２１个树种的水分状况参数进行了归类，阐明这些树种对水分亏缺适应的途径、类型上的分异，并用座标综合评定法对２１个树种的耐旱性进行了评定，同时讨论了ＰＶ技术在树木水分生态研究中的应用。     

饱和供水条件下无患子树干液流特征及其影响因子

采用热扩散探针式径流计测定树干液流,选取3棵形态学特征一致的无患子作为标准样木,在每棵样木距离地面1.3 m处安置两个探针,将最后的平均值作为树干液流最终数据。建立Decagon便携式气象站,对无患子周围环境因子进行同步监测。结果表明:无患子日液流速率昼高夜低,液流启动时间晴天要比阴天提前30min左右,日液流量由大到小的顺序为晴天、阴天、雨天,液流"午休"现象明显。无患子冬季液流日累计量较小且变化平缓,夏季液流日累计量较大且变化幅度较大,盛花期和盛果期液流量最高。液流速率(F)与相对湿度(R_H)、气温(T)、饱和水气压差(V_(P,D))、太阳辐射(S)、风速(W)的Pearson相关系数分别为-0.770、0.704、0.785、0.825、0.653。总之,无患子液流速率日变化均呈单峰曲线。降水对树干液流速率影响明显,树干液流月累计量季节差异显著,主要集中在盛花期和盛果期。液流速率与环境因素均具显著相关性,温度、相对湿度与太阳辐射为主要影响因素,通过拟合得到多元线性回归模型为F=0.169T+6.02VP,D+0.104R_H+0.081S-11.403(R=0.847),多元非线性回归模型为F=10.543+2.446lnR_H+0.197W+0.042S~2-0.118V_(P,D)~2+0.017T(R=0.885)。     

喀斯特森林树种PV曲线特征研究

应用ＰＶ技术对榆树等１１个喀斯特森林树种的耐旱性进行初步研究，结果表明：ＰＶ曲线所获的水分状况参数能直接或间接地反映植物的耐旱能力。以ＰＶ曲线所获水分状况参数为基础数据，用极点排序法和主成分分析法对喀斯特森林树种的耐旱性强弱进行分类评价。将榆树等１１个树种分为耐旱性弱、耐旱性中等和耐旱性强三大植物群，同时说明了用数量分析法对植物生态生理特性进行分类评价是可行的。     

地面覆盖对核桃树干液流变化动态的影响

为探明地面覆盖对核桃树干液流变化动态的影响,以盛果期核桃为试验材料,对各试验树进行连续观测。结果表明:从核桃茎流通量的典型日变化特征来看,晴天各处理的树干液流日变化呈单峰曲线,阴天呈多峰曲线,各处理变化趋势一致。在干旱季节(6月份),覆盖有机肥、覆盖碎木屑及对照的日最大茎流通量分别为8 183.86、5 765.06、7 269.31 g·h~(-1),处理间差异显著;在雨季(8月份),各处理日最大茎流通量分别为6 468.12、5 670.28、7 093.32 g·h~(-1),处理间差异不显著。晴天各处理的日累积茎流通量分别为72 373.52、54 797.61、62 674.55 g,处理间差异显著;阴天各处理的日累积茎流通量分别为54 945.03、47 248.34、48 476.46 g,处理间差异不显著。各处理的茎流通量与土壤温度的相关系数均达0.9以上,而覆盖处理的茎流通量与土壤温度的相关系数均在0.95以上;各处理的茎流通量与土壤含水量的相关系数均达0.85以上。     

喀斯特森林恢复过程中优势乔木树种种间联结性分析

采用2 × 2列联表、χ2检验、Ochiai指数等方法定量分析了在茂兰国家级自然保护区喀斯特森林自然恢复过程中乔灌过渡阶段、乔林阶段和顶极阶段群落主林层优势树种的种间联结性。结果表明：从乔灌过渡阶段、乔林阶段到顶极阶段,群落的总体种间关联性呈无关联性→正关联性→显著正关联性,反映了树种间竞争分化的过程;树种种间联结性从负联结低关联度的种对为主,发展到以正联结高关联度种对为主的变化规律,反映了从乔灌过渡、乔林阶段和顶极阶段群落主林层树种间关系从相对独立、相互排斥的关系,经种间充分竞争,逐渐形成相互依存关系的发展过程。讨论了种间联结性形成原因,提出了高度异质、极端脆弱的喀斯特地区,群落种间联结性深入研究的途径。表6参14     

长汀水土流失区3种优势植物树干液流特征分析

应用TDP(Thermal Dissipation Probe)技术测定福建长汀水土流失区生长季马尾松、木荷与枫香的树干液流密度,并利用自动气象站同步记录环境因子,以探讨优势植物的水分生理生态特征及其对环境变化的响应.结果表明,马尾松、木荷与枫香树干液流日动态变化具有相同的昼夜节律性,均呈中午高、早晚低的单峰型变化,木...     

六盘山半干旱区降雪对华北落叶松树干液流的影响

为探究特殊天气(降雪)情况下树干液流的变化规律,在半干旱的宁夏六盘山叠叠沟小流域,于2011年在华北落叶松生长季中后期,监测提前到来的雨雪天气对树干液流的影响。在样地内采用热扩散探针监测4棵样树的液流速率,结果表明,晴天液流规律同降雪当日有明显差异,降雪带来的低温和低太阳辐射抑制了华北落叶松的蒸腾作用,降雪当日树干液流没有明显的高峰,在4棵样树中晴天液流日峰值(9月15日)是降雪当天日峰值40倍左右;晴天一天液流总量大致为降雪时日总量的20倍以上;降雪过程中与华北落叶松树干液流密度极显著相关(P0.01)的环境因子有空气温度和太阳辐射,晴天时则为空气温度、太阳辐射、相对湿度、水汽压亏缺,但是降雪时太阳辐射与液流速率由晴天时的正相关转为负相关。     

喀斯特森林树种白榆的芽移育苗技术

阐述白榆的生物学和生态学特性,并介绍其芽移育苗技术,主要包括播前准备、催芽与播种、芽苗移栽、移栽后肥水管理、苗期病虫害防治等内容,以期为白榆的苗木培育提供技术参考。     

西伯利亚落叶松树干液流的动态变化

基于热扩散原理,利用TDP茎流计连续测定6—9月西伯利亚落叶松的树液流动速率,分析其季节变化和日变化特征。结果表明:(1)西伯利亚落叶松树干液流的最大速率出现在7月,且其南向树干液流值为是其北向液流值的1.08倍;但二者的变化趋势相同,但变化速率和变化幅度有差异。(2)树干液流的日变化呈"昼高夜低"的多峰型变化规律,12:00—17:00时段的液流处于高水平状态,5:00—8:00夜间液流的为0,夜间补水完成。(3)南向树干液流启动时间较北向的早0.5h,日最大液流速率是北向树干的1.16倍。(4)树干液流速率与气温和太阳辐射呈极显著正相关(P0.01),与相对湿度和土壤温度呈极显著负相关(P0.01),与风速呈显著正相关(P0.05),各因子的影响力排序为:气温空气相对湿度光合有效辐射土壤温度(10~20cm)土壤温度(0~10cm)风速。     

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。     

两个喀斯特森林树种幼苗对不同光照的生态适应性

以构树、青檀两种喀斯特森林树种幼树为材料进行盆栽试验,分别用100%、40%、20%、10%的光照强度处理50 d.结果表明:构树和青檀幼苗在相对光照强度为100%时株高达到最大,而在相对光强为40%时地径达最大.随着光照强度的降低,青檀的叶绿素含量、SOD活性和可溶性糖均增加,质膜透性和丙二醛含量则下降;构树的叶绿素含量、SOD活性和可溶性糖均下降,质膜透性和丙二醛含量则增加;并且在透光率40%处理条件下光合作用和蒸腾作用最大,生长也较好.表明,构树幼苗适应强光下生长,青檀幼苗适应轻度遮阴环境.     

缙云山典型树种树干液流日际变化特征及与气象因子关系

运用Granier热扩散探针方法,于2012—2015年8—9月对重庆缙云山自然保护区内3个典型优势木(杉木、马尾松、四川山矾)的树干液流进行测定,并运用微型气象站同步监测太阳辐射(ES)、大气温度(T)、大气相对湿度(RH)、风速(W)、饱和水汽压差(VPD)等气象因子及土壤含水量(SWC),分析3个树种的树干液流在日尺度及典型天气条件(晴、阴、雨)下的差异和特征及其与气象因子的关系。结果表明:树种间导水能力差异表现为四川山矾＞马尾松＞杉木,阔叶树种蒸腾速率高于针叶树种;3个树种树干液流日变化规律均呈现“昼高夜低”的单峰走势;液流启动时间和达到峰值时间均为山矾最早,杉木最晚;典型天气条件下3个树种液流量均呈现晴天＞阴天＞雨天,与晴天液流量相比较,阴、雨天液流量减少幅度为41%至86%;白天树干液流贡献率表现为晴天(94.74%~98.04%)＞阴天(93.63%~96.71%)＞雨天(81.43%~85.43%),夜晚树干液流贡献率表现为雨天(14.57%~18.27%)＞晴天(3.29%~6.37%)＞阴天(1.96%~5.26%);导致雨天夜间液流贡献率最大的因子为SWC;影响3个树种树干液流的主要气象因子为ES和VPD;T、RH、W对3个树种的影响程度都很小,且略有不同。气象因子与杉木、马尾松、四川山矾的树干液流多元回归方程决定系数分别为0.873、0.873、0.903。      

油松树干液流的时空变异性研究

应用热脉冲式液流测定系统 (HPVR)和Delta T自动气象站 ,对华北土石山区的主要造林树种油松的液流变化及其与环境因子的关系进行了 1年的观测 .对液流的日变化、各位点液流及最大液流位点的时空变异性进行了深入地研究 ,分析了水分胁迫条件下的液流特征 .应用SPSS系统对平均液流速度和环境因子的统计分析表明 ,辐射强度、风速、空气温度是影响液流的主要因子 ,相对湿度与土壤温度的影响较小 ,并给出了依据气象因子估算液流速度的统计模型     

树干液流速率的ARIMA模型研究

应用ARIMA模型拟合了晴天的液流速率,与传统的时间序列模型进行了精度比较,并随机选取另外两个时段的液流速率进行了模型普适性分析。结果表明,应用ARIMA(1,2,1)模型液流速率拟合值与观测值回归方程的决定系数达到0.994,二者相关性极显著;与传统的二次滑动平均和二次指数平滑模型相比,液流速率相对误差处于±10%和±5%范围内的分别为90.909%和65.152%,拟合精度明显提高;分别应用ARIMA(1,2,2)和ARIMA(1,1,2)模型拟合9、10月的液流速率,拟合值与观测值的相关性均达到极显著水平。ARIMA模型可以明显提高树干液流速率的拟合精度。     

元宝枫树干液流的时空变异性研究

该研究应用热扩散式边材茎流计,对北京植物园绿地中元宝枫树干液流的时空变异特征进行了观测.研究结果显示:树干液流的日变化和季节差异与太阳辐射日变化和季节差异具有较好的一致性,夏季太阳升起比春秋早,落日比春秋晚,相应地树干液流启动夏季比春秋季早,进入低谷比春秋季晚;元宝枫为春季耗水性树种,树干平均液流速率春季0·00188cm/s、夏季0·00112cm/s、秋季0·00086cm/s;元宝枫树干液流存在明显的方位差异,同一样木,液流最大方位的流速可达平均值的122·1%,最小为平均值的86·3%,在同一株样木上,液流的方位差异较为稳定,不同样木液流最大和最小的方位不同,树干液流的方位差异与冠幅大小无关;在垂直高度上,春夏两季上部液流的波动节律明显早于下部和中部,液流速率上部最大,中部次之,下部最小.