阿克苏市3种绿化乔木树干液流日变化特征

为了测算园林树木的蒸腾耗水量,应用热脉冲技术对阿克苏市3种常见绿化乔木(小叶白蜡、法国梧桐、桑树)进行树干液流的测定,并分析其日变化规律,同时运用自动气象站记录各气象参数数据,分析树干液流日变化与气象因子之间的相关性。结果显示：3种乔木树干液流速率之间有一定的差异,但其日变化过程几乎相似,均有明显的昼夜变化规律。白天的液流速率比夜间大,午间由于太阳辐射( Rs)过强出现午休现象,凌晨和晚上树干液流速率较低,夜间保持微弱的树干液流过程。小叶白蜡、法国梧桐、桑树等树干液流日变化都与太阳辐射、空气温度( Ta)、风速( Ws)呈显著正相关,而与空气湿度( H)呈显著负相关;逐步回归模型显示,影响小叶白蜡树干液流的主要气象因子是太阳辐射和空气湿度,模型拟合度为0.962,法国梧桐的是空气温度和空气湿度,拟合度为0.971,桑树的是空气温度和太阳辐射,拟合度为0.915。不同乔木的日累计液流量大小排序为小叶白蜡(57000±2400) mL﹥法国梧桐(55400±2100) mL﹥桑树(7600±1800)mL。     

秋季大叶女贞树干液流径向变化特征

于2009年9~11月采用热扩散法对大叶女贞树干液流速率径向变化规律进行系统研究。结果表明,秋季大叶女贞树干不同深度液流速率沿边材从外到内呈＂低-高-低＂变化,不同深度液流速率日变化趋势基本相同,20 mm处液流速率最大,30 mm处次之,10 mm处最小;南侧树干液流速率和变化幅度均大于北侧;3种典型天气条件下,大叶女贞树干液流日变化趋势差异显著;太阳辐射、空气温度和相对湿度是影响树干液流的主要气象因子。     

辽西农林复合系统中杨树水分耗散规律

以辽西杨树-烟草复合系统为研究对象,采用Granier热扩散探针法,对杨树-烟草复合系统的杨树树干液流进行连续观测,并对环境因子(空气温度、空气湿度、净辐射、风速、土壤温度和土壤湿度)进行同步观测。结果表明:杨树液流速率具有明显的早晚低、中午高的单峰型日变化特征,并具有从6月到9月逐渐降低的季节性变化规律,6月液流速率月平均的日变化峰值为5.77×10-3cm/s,9月下降至2.34×10-3cm/s。相关分析表明:净辐射、空气温度、空气湿度是杨树液流速率的主要影响因子,风速和土壤温度次之,土壤湿度影响最小,并建立了依据环境因子估算液流速率的逐步回归模型。树干液流与环境因子之间的数量关系能很好地预测杨树的蒸腾耗水量。     

油松树干边材液流空间变化规律

利用热扩散探针配合自动气象站,于2005年在北京林业大学妙峰山试验林场对油松树干边材液流指标空间变化规律进行了研究。结果表明:油松树干不同高度边材液流速率随树干高度的升高而增加,而且,高层液流峰值的出现时间比低层早,高层液流曲线窄、斜率大,低层液流曲线变化平缓、斜率小。树干不同高度的平均液流速率峰值为:6.6m处为0.0013cm·s-1,4.6m处为0.0010cm·s-1,2.6m处为0.0006cm·s-1,0.6m处为0.0003cm·s-1。在树木生长正常的情况下,无论是液流速率还是连日耗水量,不同直径的单株树干液流都随直径的增加而增加(树干直径和边材面积与日平均液流速率和平均耗水量相关分析表明,除油松直径与液流速率的相关系数为0.867之外,其它相关性都在0.9以上,差异性极其显著),但其变化并不是线性的,在一定范围内,相差一个径阶,液流速率并无明显的变化。土壤的含水量极大地限制着树木的耗水能力,日平均液流通量与土壤含水量呈现良好的指数关系:y=0.597e25.154x(决定系数R2=0.8999),其中,20~40cm土层的这种关系更为密切。不同气象因子对树干的液流影响方式不同:太阳辐射、大气温度、风速与液流指标呈正相关,并且属于第一主分量,对液流的影响较为直接;空气相对湿度和土壤温度与液流指标呈负相关,属于第二主分量,对液流的影响较为缓慢。多元线性回归分析表明:各气象因子和液流相关性都比较高,通过气象因子可以预测树干液流。     

荔枝花果期树干液流特征的研究

为了给荔枝园的适时、适位和适量节水灌溉技术提供理论基础和技术指导,需要准确了解荔枝树蒸腾耗散过程,理解其对水分的吸收利用机制。利用热扩散式液流探针(TDP)对广州市桂味荔枝在3～5月的树干液流变化特征及其与主要气象因子间的关系进行了研究,结果表明:(1)荔枝树干液流速率呈现"昼高夜低"的变化特征。(2)在不同气象条件下,荔枝树干液流速率变化规律并不一致。晴天或多云天气下,荔枝树干液流速率的变化为单峰曲线;阴雨天气下荔枝树干液流速率的变化大多为多峰曲线,且晴天或多云时的液流速率大于阴雨天的液流速率。(3)不同月份树干液流速率变化存在差异,3月份荔枝树干平均液流速率显著低于4月和5月,4月份荔枝树干平均液流速率峰值出现时间比5月早。(4)荔枝树干液流速率与气象因子之间存在良好的相关性。树干液流与太阳光照度和空气温度呈正相关关系,与空气相对湿度呈负相关关系。     

天目山柳杉树干液流动态及其与环境因子的关系

以浙江临安天目山森林生态定位观测站160年生柳杉古树为研究对象,于2007年12月—2008年11月,采用热扩散技术对柳杉树干液流进行连续监测,同步测定相关环境因子,研究了树干液流速率的日变化、季节变化及其与各环境因子的关系。结果表明:晴天和阴天,柳杉树干液流速率日变化均呈现为单峰曲线,最大值一般出现在13:30—15:00,而雨天则无明显的日变化规律;冬、春、夏、秋季柳杉日液流量分别为(44.92±3.76)kg/d、(62.86±3.86)kg/d、(56.59±3.85)kg/d、(53.47±3.55)kg/d;在不同月份,柳杉月液流量存在差异,1月份最小为1 064.30 kg,5月份最大为2 122.62 kg,全年柳杉树干液流总量为19 853.19 kg。回归分析表明,树干液流与环境因子的关系随不同的研究尺度而不同,影响瞬时液流速率的环境因子主要是空气温度和10 cm深处的土壤温度,影响日液流量的环境因子主要是光合有效辐射,影响月液流量的环境因子主要为空气温度和光合有效辐射。     

辽西北半干旱区沙地樟子松树干液流变化特征及影响因素

为探究主要影响樟子松树干液流速率的环境因子在不同时间尺度(小时、日、月)上的变化,于2016年生长季(5～10月)采用热扩散式液流探针(FLGS-TDP)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。结果表明:樟子松的树干液流速率在小时尺度上均呈"几"字型变化趋势;在日变化尺度上树干液流速率呈现不规则的波动且波动程度差异明显,8月份和7月份波动范围较大,分别为94.14～1492.00g·h~(-1)和117.47～1151.278g·h~(-1),5月份波动范围较小,为305.09～926.26g·h~(-1);树干液流日累积量以6,7,8月份最大,10月份最小;在月尺度上的变化特征为整体先上升后下降,月平均树干液流速率为8月7月6月5月9月10月,且树干液流月平均速率在6月份开始增大,8月份最高,为870.97g·h~(-1),9月份开始降低,10月份最小,仅为216.44g·h~(-1)。随着时间尺度的变化,光合有效辐射平均值、空气温度、饱和水汽压差、土壤温度与树干液流速率的相关性系数总体上越来越大,相关性系数随时间尺度的扩大而变得越来越显著。空气相对湿度和土壤含水量与树干液流速率的相关性系数随时间尺度的扩大而由明显负相关变为不显著。多元回归分析表明,影响液流速率的主要环境因素具有时间尺度的差异,饱和水汽压差和光合有效辐射平均值是影响液流速率变化的最重要因素。环境因子与树干液流速率的变化具有直接的关系,树干液流速率对环境因子的响应在不同时间尺度上有所不同,说明树干液流速率具有即时性,与各环境因子的相关性程度上有所不同。     

酸枣树干液流速率与环境因子的关系

选择华北地区典型灌木酸枣为研究对象,用TDP传感器测定树干液流速率,并对不同气象条件下的液流速率与环境因子进行了相关性分析及模型模拟。结果表明:不同气象条件下,各环境因子都对树干液流速率有影响,但程度不同。晴天、阴天、雨天影响树干液流速率最重要的环境因子分别是空气温度、太阳辐射和降雨量。在不同气象条件下,酸枣树干液流速率与环境因子间回归模型的自变量构成有很大差异,且晴天和阴天模拟效果较好,雨天模拟效果不佳。      

张家口崇礼区3种优势树种蒸腾耗水特征研究

依据组织热平衡原理,运用热扩散探针法,于2016年4月1日-2017年4月1日对张家口市崇礼区清水河流域油松、落叶松、白桦混交林中3个树种的树干液流速率进行连续监测,并同步观测气温、空气湿度、净辐射、总辐射、风速、日照时数、土壤温度、土壤含水量等环境因子,研究油松、落叶松、白桦的蒸腾耗水特征。结果表明:1）油松、落叶松、白桦3树种晴天条件下树干液流速率日变化呈典型的“单峰”曲线,阴天呈“双峰”或“多峰”曲线,雨天呈“多峰”曲线。3树种树干液流速率均表现为晴天＞阴天＞雨天。2）树龄相近的白桦、油松、落叶松生长季液流速率平均值分别为0.066、0.013、0.012 kg·h^-1·cm^-1,阔叶树种白桦液流速率明显高于针叶树种,分别是油松、落叶松液流速率的5.19和5.75倍。3）林分密度986株/hm²,油松、落叶松、白桦混交比例38%、54%、8%,林龄40 a左右,林分生长季总耗水量297.4 mm,其中油松、落叶松、白桦分别耗水98.0、118.1、81.3 mm。生长季林分耗水量占同期降雨量的58.3%,4、5、9月降雨量小于耗水量,水分供不应求。4）Pearson分析结果表明,油松、落叶松、白桦树干液流速率与气温、净辐射、总辐射、风速、日照时数显著正相关,与空气湿度显著负相关;偏相关分析结果表明,影响3树种树干液流速率的主导气象因子为气温、土壤温度和日照时数。     

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。     

树干液流研究进展与展望

树干液流是土壤-植物-大气连续体水流路径中一个关键的链接,承接了庞大的地下根系所吸收、汇集的土壤水,并决定着整个树冠的蒸腾量,因此成为分析树木耗水特性、研究树木水分传输机理的重要指标。结果表明,1）常见的测定树干液流的5种方法,对比分析各种方法的原理以及优点和缺点,热比率法是目前研究树干液流最可靠的方法。2）分析树干液流的日季变化、方位变化和高度变化,发现大多树干液流日变化呈单峰型,季节变化总体上呈现夏季液流速率最高,春秋次之,冬季最小的变化趋势。3）分析不同树种树干液流与环境因子的滞后效应及与环境因子的关系,发现树木液流与太阳辐射、水汽压亏缺等呈正相关,与空气相对湿度呈负相关。针对目前研究中存在的问题提出了有待进一步解决的问题,旨在为进一步研究树木耗水及生态需水提供理论依据。     

杏李树干液流变化与环境因子的关系研究

[目的]研究杏李树干液流变化与环境因子的关系,了解树体蒸腾耗水规律,为杏李水分管理提供理论依据.[方法]采用PS-TDP8型热耗散式树干液流测定系统连续监测,分析环境因子对液流速率的影响.[结果]杏李在不同生长阶段液流日变化均呈昼高夜低的单峰曲线,晴天液流速率高于阴天.各月液流速率均不相同,4月液流速率最低,月液流量为232.31L,6月液流速率最高,月液流量为533.81L.4、6和8月,杏李液流速率均与空气温度相关性最大,相关系数分别为0.831、0.806、0.846.5、7月,液流速率与光照强度的相关性最大,相关系数分别为0.860、0.863.4～8月回归方程决定系数R2均在0.8左右.[结论]在生长期,杏李树干液流速率日变化均呈现昼高夜低规律,晴天液流速率高于阴天.在整个生长阶段,6月液流量达到最大.杏李树干液流与环境因子显著相关,受光照强度和空气温度的影响最大.     

神农架2树种树干液流特征及与环境因子关系

采用热扩散探针法和自动气象站,于2018年6-8月对神农架华山松和日本落叶松树干液流和环境因子进行连续观测,分析生长旺季树干液流密度变化规律及其与环境因子的关系。结果表明,日本落叶松生长旺季的月树干液流密度（1 824.80 mL·cm^-2）显著高于华山松（1 026.15 mL·cm^-2）。2个树种晴天树干液流密度均高于雨天,晴天树干液流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。2个树种树干液流主要影响因子不同,在小时尺度下,华山松液流密度的主要影响因子依次是光合有效辐射＞风速＞土壤温度＞土壤含水率＞空气温度＞空气相对湿度＞降水量＞蒸汽压亏缺,而日本落叶松主要影响因子依次是光合有效辐射＞风速＞空气相对湿度＞土壤温度＞蒸汽压亏缺;在日尺度下,华山松液流密度主要影响因子依次是土壤含水率＞蒸汽压亏缺＞光合有效辐射＞降水量＞空气相对湿度＞风速,而日本落叶松主要影响因子依次是光合有效辐射＞蒸汽压亏缺＞土壤含水率＞空气温度。     

不同时间尺度下黄土塬区19年生苹果树干液流速率与环境因子的关系

【目的】以黄土高原沟壑区的典型代表长武塬为研究区,通过环境因子估算19年生苹果树耗水速率在不同时间尺度上的可行性,以期为黄土塬区有限水资源条件下苹果发展的科学布局、合理制定果园管理措施、增强其生产能力提供理论依据。【方法】选取黄土塬区长武县19年生苹果林生态系统为研究对象,应用热扩散式茎流计（TDP）于2014年5-9月对苹果林内8株标准果树树干液流速率进行连续测定,并通过数据采集器CR1000（Campbell Scientific,UN）对数据进行采集分析,用位于距样地50 m处的自动气象观测站连续监测获取气象数据;分析不同时间尺度下19年生苹果树干液流速率与环境因子的关系,建立不同时间尺度下树干液流速率与环境因子的关系模型。【结果】小时尺度下,苹果树干液流速率与水汽压差相关关系最密切,且与太阳辐射、风速和地表温度均呈极显著相关关系,树干液流速率曲线呈明显的单峰曲线,逐步回归方程为：v=-11.683+2.3VPD+0.009Rs+0.55Ts+0.880Ws,相关系数为0.779。日尺度下,只有地表温度、水汽压差与苹果树干液流速率显著相关。逐步回归方程为：v=1.637+0.404Ts-3.097VPD,相关系数为0.771。月尺度下,19年生苹果树干液流速率整体表现为8月＞7月＞6月＞9月＞5月,进入逐步回归方程的仅有地表温度,逐步回归方程为：v=-3.524+0.509Ts,相关系数为0.981。时间尺度越大,与苹果树干液流速率相关的环境因子越少,但地表温度始终都是其主导因子,且相关系数随着时间尺度的增大而增大;风速只在小时尺度下与树干液流速率极显著相关。水汽压差在小时尺度下与树干液流速率极显著正相关,在日尺度下与树干液流速率极显著负相关;太阳辐射在3种尺度下与树干液流速率的相关关系不明确。3种尺度下的逐步回归方程,以月尺度下的相关系数最大。【结论】在较大的时间尺度上,通过对少量环境因子的监测便能推算整株植物甚至整个林分的耗水量;在较小时间尺度上,液流速率受较多环境因子影响,且对每个环境因子的分辨率较高。因此,用环境因子估算整株植物或整个林分耗水不能达到很高的精准度,还需采用直接测定的方法。     

板栗全生长季树干液流及蒸腾耗水特征

【目的】明确板栗（Castanea mollissima Bl.）蒸腾耗水特征,为板栗园制定科学合理的水分管理措施提供理论参考。【方法】采用热扩散探针法,对‘大板红’板栗植株全生长季树干液流速率进行连续监测,并同步观测7个相关环境因子：太阳辐射（solar radiation,SR）、水汽压亏缺（vapor pressure deficit,VPD）、空气温度（air temperature,AT）、空气相对湿度（air relative humidity,ARH）、风速（wind speed,WS）、土壤温度（soil temperature,ST）和土壤湿度（soil relative humidity,SRH）,解析板栗树干液流规律和耗水特征及其与环境因子间的关联性。【结果】板栗树干明显液流启动于5月3日,结束于10月26日,前后历时176 d。板栗全生长季晴天树干液流速率日变化呈单峰“几”字形曲线,其在6、7、8月每日启动到达峰值时间早于5、9、10月,而下降时间晚于5、9、10月,致6、7、8月份液流速率峰值持续时间长于5、9、10月。板栗全生长季液流速率日均值、日均耗水量和...     

天目山柳杉树干液流春秋季特征及影响因素分析

利用热扩散式液流探针(TDP)对天目山柳杉树干液流进行连续观测,并对多个环境因子进行同步测定.结果表明:柳杉树干液流晴天、阴天日变化呈单峰曲线,雨天则变化不明显.春季晴天树干液流在6:00启动,13:00达到峰值,启动时间比秋季早1h,春季液流维持时间长于秋季.春、秋季阴天液流变化与晴天相似,但启动时间、达到峰值及开始下降时间的变化节律明显不同.液流速率与光合有效辐射、空气温度、空气湿度、叶面湿度呈显著性相关关系,但与二氧化碳浓度的关联性较低,而且不同季节液流速率与叶面湿度的关联属性相异.利用多元统计方法建立了不同季节树干液流与环境因子的回归方程,春季:Vs=-23.785+0.032PAR+9.944Ta-1.022Rh+1.263Lh,秋季:Vs=29.635+0.069PAR+4.641Ta-0.756Rh-1.072Lh.     

辽西地区油松树干液流变化规律及影响因子研究

利用热扩散式树干茎流仪(TDP)于2010年5～10月对辽宁北票市油松树干液流进行连续观测,测试样木为4株。结果表明:在不同天气条件下,油松树干液流变化规律差异明显,晴天为宽单峰曲线,阴天为尖而窄的多峰曲线,雨天基本无液流活动;6～10月液流速率峰值分别为:33.13 g.h-1.cm-2、27.68 g.h-1.cm-2、33.71 g.h-1.cm-2、30.82 g.h-1.cm-2和24.44 g.h-1.cm-2。6～10月液流活动时间逐渐缩短,6月液流活动时间为15h,10月为10h,与日照规律密切相关。树干液流速率与空气温度、水汽压亏缺和太阳辐射强度呈正相关,与空气相对湿度呈负相关,利用4种环境因子拟合了树干液流速率预测模型。     

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。     

喀纳斯自然保护区2树种树干液流变化特征及其与气象因子的关系

采用热扩散式探针法(TDP)对西伯利亚落叶松、疣枝桦的阳生面和阴生面树干液流进行测定,结合自动气象站同步监测光合有效辐射(PAR)、空气温度(T)、空气湿度(RH)、饱和水汽压、风速等气象因子,分析气象因子与2树种树干液流的相关关系。结果表明:西伯利亚落叶松和疣枝桦阳生面、阴生面树干液流日变化均呈明显的"昼高夜低"的典型单峰曲线型变化,且阳生面高于阴生面,树干液流变化幅度西伯利亚落叶松大于疣枝桦。在生长季节,西伯利亚落叶松阳生面、阴生面树干液流月平均值均呈递减趋势,其液流平均最大值出现在6月,平均最小值出现在9月。疣枝桦阳生面树干液流月平均值呈先增后减的趋势,最大值出现在8月,最小值出现在6月;阴生面树干液流呈递增趋势,最大值出现在9月,最小值出现在6月。相关分析表明,气象因子与2树种树干液流相关性大小依次为:气温光合有效辐射空气相对湿度风速水汽压,气温和光有效辐射是影响液流速率的主要因子。     

新疆乌拉泊库区3种灌木树干液流对比研究

[目的]为干旱区水源函养林适宜树种选择、健康培育及科学经营与管理提供理论依据.[方法]选择新疆乌拉泊库区水源涵养林3种主要灌木树种紫穗槐、榆叶梅和疏花蔷薇,利用热扩散探针配合自动气象站,于2009年5和8月对树干液流和气象进行同步监测.[结果](1)3种灌木树种树干液流流速呈宽单峰曲线;5月平均液流流速最高的是榆叶梅,达0.027 cm/s,其次是疏花蔷薇,为0.024 cm/s,最低的是紫穗槐,为0.018 cm/s;8月树干液流平均流速最高的是紫穗槐,达0.013 cm/s,其次是疏花蔷薇,达0.008 cm/s,最低的是榆叶梅,为0.007cm/s,该3种灌木树种5月树干液流速率均高于8月.(2)3种树种的树干液流流速与气温和太阳辐射强度呈现极显著正相关,与空气相对湿度为极显著负相关.除疏花蔷薇树干液流速率与风速有显著关系外,榆叶梅和紫穗槐树干液流流速与风速关系不密切.(3)5月日耗水量最高的是榆叶梅,为3.87L/d,紫穗槐和疏花蔷薇次之,分别为2.94和2.92 L/d;8月日耗水量最高的是紫穗槐,为2.12 L/d,榆叶梅和疏花蔷薇次之,分别为1.00和0.97 L/d.与3种灌木树干液流流速季节变化相似,日耗水量变化也表现为5月高于8月.