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。     

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。     

六盘山北侧生长季内华北落叶松树干液流速率研究

2006年5～10月在宁夏六盘山北侧叠叠沟林场,运用德国Ecomatik公司生产的SF-L树干液流仪研究了9株华北落叶松的树干液流变化过程及其对环境因子(气象条件、土壤水分)的响应.结果表明:华北落叶松的树干液流昼夜变化明显,呈不太典型双峰型曲线,晴天变化幅度大(0.087～0.348cm/min),阴天变化幅度小(0.087～0.281cm/min).树干液流速率在生长季内呈现逐渐降低的趋势.对环境因子影响树干液流速率的偏相关分析表明:日液流速率(SFV)与太阳辐射(ESR)、土壤水分(Ps)各影响因子均存在显著正相关,而与温度因子(Tamean)的相关系数较低.经回归分析,建立了日液流速率与各环境因子的线性回归模型:SFV=0.106 0.000141Ps 0.00214ESR 0.00218Tamcan-00043P(R=0.883).     

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.     

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.     

用热扩散式茎流计测定园林树木蒸腾耗水量

采用热扩散式边材液流探针和环境自动监测系统对北京3种园林树木的树干液流及主要环境因子进行了一个生长季的同步观测．结果表明，3树种树干液流的日变化呈明显的单峰曲线，晴天的液流速率大于多云天和阴天，紫叶李和悬铃木的日耗水量明显大于元宝枫，对不同天气3树种每h的液流速率与相应的环境因子进行逐步回归分析．结果显示．影响3树种液流速率的主要环境因子是空气温度、空气相对湿度、辐射强度和5cm土层温度，在不同天气里起主导作用的因子不同。环境因子与树干液流之间的数量关系能较好地预测树木的蒸腾耗水量．     

祁连山东部祁连圆柏树干液流变化特征及其与气象因子的响应研究

采用TDP技术在自然条件下测定了祁连山东部祁连圆柏的树干液流,在深入分析其日变化和季节变化的基础上探讨生态环境因子对其的影响。结果表明,祁连圆柏树干液流日变化大多表现为单峰型的变化趋势,但在不同天气条件下会出现双峰型和多峰型变化。祁连圆柏树干液流的大小、启动时间、变化趋势、最高峰到达时间等因素在不同月份具有明显的差异,其流通量在各月表现为8月>7月>6月>5月>10月>12月>9月。祁连圆柏树干液流受多种环境因子的影响,但不同环境因子对其影响存在显著的差异,多元逐步回归分析发现,气温是研究区祁连圆柏树干液流的限制因子,而土壤含水量并非是研究区内祁连圆柏生长的限制因子。该研究结果为进一步探讨祁连山植被变化的驱动机制奠定一定的理论基础,也为祁连山植被保护提供一定的技术支撑。     

油松边材液流时空变化及其影响因子研究

2000～2001年,利用热扩散式边材液流探针及微型自动气象站对北京林业大学西山实习林场低山阴坡45年生人工油松林单木边材液流速率进行了连续观测.持续的春季干旱导致油松边材液流速率时空变化特征发生很大变化.油松边材液流速率日变化呈现"早晨启动并迅速上升-中午前后出现峰值-峰值后缓慢下降-夜间进入低谷"典型的液流波形特征.树干上位液流波峰值明显大于下位,且峰值和低谷出现时间较早,但二者周期相同.随着时间推移和春季干旱胁迫的加剧,边材液流启动和峰值出现时间提前至17:50和6:00, 峰值进一步减小.灌水后树干液流启动时间和峰值出现时间明显提前,树干边材液流速率显著提高,连续两日树干上位液流峰平均值较灌水前提高40.1%,树干下位液流速率提高95.1%.油松边材液流速率与林内太阳辐射、空气温湿度、土壤温度、风速等环境因子密切相关,其多元线性回归模型达到极显著水平.     

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。     

不同灌水量条件下苹果树茎流变化规律及其影响因素

为分析阿克苏地区苹果树在不同灌水量条件下(滴灌单次灌水量99.0、148.5、198 m3·hm-2,分别标记为W1、W2、W3)茎流变化规律和气象因子对其的影响,以红肉苹果树(红色之爱119/06)为试验材料,2020年6—9月通过TDP插针式茎流仪连续观测苹果树茎流速率,用HOBO小型气象站自动获取气象数据.结果表...     

‘寒富’苹果树茎流特征及其对环境因子的响应

【目的】果树蒸腾规律集中体现在其茎流特征上,研究东北地区‘寒富’苹果Malus pumila Mill（‘Hanfu’）树蒸腾耗水规律,为制定适宜的灌溉制度提供理论依据。【方法】采用热扩散式茎流计（TDP）于2017年5—10月连续监测‘寒富’苹果树幼果期至落叶期的茎流速率,用果园内自动气象站获取气象数据;分析‘寒富’苹果树茎流特征及其与环境因子间的关系,建立树干茎流速率与环境因子的关系模型。【结果】‘寒富’苹果树单日茎流速率呈现昼高夜低的单峰“几”字型变化,夜间茎流速率变化稳定,零点到日出的时间段内茎流速率变化平缓且接近于0,日落后到次日零点的时间段内仍然保持较高的茎流速率水平。果树生长周期中,茎流启动时间和下降时间较集中,到达峰值的时间较分散。夜间茎流量占比为10月>9月>5月>6月>8月>7月,10月夜间茎流量占比达到33.69%,7月夜间茎流量占比仅为4.57%。瞬时尺度下环境因子与‘寒富’果树茎流相关性程度大小为：太阳辐射>大气温度>风速>水汽压差>相对湿度>30 cm土层温度;‘寒富’苹果树茎流速率和各环境因子的多元回归方程为：V=6.441+0.012Rn+1.874T–0.577Ts,_5cm+1.915Ws–9.766VPD–0.362RH,方程的相关系数R ²为0.842。茎流与10 cm土层含水率在日尺度下显著正相关,相关性系数为0.521,与其他土层含水率相关性不显著。 【结论】东北冷凉地区‘寒富’苹果树在6—9月蒸腾量较大,蒸腾受太阳辐射、风速等环境因子影响程度高,应注意在果实膨大期,尤其7、8月及时补充灌水,灌水时间宜避开太阳辐射最强的时间段,选在日出前或在日落后,以减少蒸发造成的水分损耗。     

枣树蒸腾耗水变化规律

对壶瓶枣单木蒸腾速率、单株耗水量的变化规律以及蒸腾速率与土壤含水量的关系进行了研究.结果表明:枣树蒸腾速率的日变化呈单峰曲线,夜间枣树树干也有微弱的茎流.枣树不同物候期蒸腾速率变化规律不同,萌芽期和落叶期蒸腾速率较小,而果实膨大期最大.枣树平均蒸腾速率在4月最高.枣树日累计蒸腾量曲线呈"S"型,蒸腾日累计量为10.47...     

玉兰蒸腾规律及移植过程中茎流变化研究

用GREENSPAN茎流测定系统监测玉兰树干茎流动态变化,使用HOBO气象站同步测定气象因子,分析不同天气情况下树体茎流变化与气象因子的关系.结果表明:太阳辐射是影响树体茎流变化的决定因素,气温和相对湿度是影响茎流变化的主导因子;通过多元线性回归分析建立评价茎流速率与气象因子关系的模型,利用此模型得到预测值与实测值之间的差别,通过比较预测值和实测值之间的差异研究水分失衡的程度.     

马占相思整树蒸腾的日变化和季节变化特征

为深刻揭示华南丘陵退化荒坡植被恢复树种的水分利用特征,运用Granier 热消散式探针法对马占相思的树干液流进行了连续测定,并同步测定样树周围环境因子如光合有效辐射、总辐射、空气温度、空气湿度、土壤湿度等. 结果表明,马占相思树干东、南、西、北各方位测得的液流密度存在显著差异,并显著相关;以北方位液流密度为自变量,其他各方位液流密度作为因变量进行回归分析,发现回归系数随时间和个体的变化而变化. 对9月和2月的液流和光合有效辐射及水蒸气压亏缺的日变化作了对比,发现存在较大差异,分析认为是由于环境因子如温度低、雨雾多及落叶较多造成的. 相关分析得出各样树间整树液流季节变化格型一致. 分析了液流与环境因子的相关关系后发现树干液流与光合有效辐射、总辐射、温度、水蒸气压亏缺在不同时间尺度上(日内、日间、年内)均具有显著相关关系;与土壤湿度则在任何时间尺度(日内、日间、年内)不存在相关关系. 此外,精确计算得出马占相思整树全年的平均蒸腾量为9 380.9 kg,最大整树蒸腾量为14 076.6 kg,最小整树蒸腾量为6 229.8 kg,个体间差异较大.      

生长季刺槐树干液流昼夜变化特征及其对气象因子的响应

  目的  研究刺槐Robinia pseudoacacia生长季树干液流昼夜变化规律,探究气象因子对刺槐蒸腾的影响,为估算林木耗水和林分水资源管理提供理论依据。  方法  在山西省吉县蔡家川流域刺槐样地选择8株样树,于2021年5—9月采用热扩散探针(TDP)对样树树干液流进行连续观测,并同步监测太阳辐射、气温、土壤温度、风速、相对湿度等气象因子,并采用随机森林与逐步线性回归法分析气象因子对树干液流的影响。  结果  ①生长季各月昼间树干液流速率从小到大依次为9月、5月、6月、8月、7月,昼间树干液流速率对整日树干液流速率的贡献率为88%~93%;夜间树干液流速率从小到大依为9月、5月、8月、7月、6月,夜间树干液流速率对整日液流速率的贡献率为7%~12%。②影响昼间树干液流速率的主导气象因子在各月基本一致,主要为太阳辐射和气温;影响夜间液流速率的主导气象因子在各月存在差异,5、6月主要为土壤温度、水汽压亏缺,7月主要为气温,8月主要为水汽压亏缺、相对湿度,9月主要为风速与水汽压亏缺。③采用随机森林回归法构建的各月昼夜树干液流速率模型拟合度优于逐步回归法。  结论  昼夜树干液流速率在各月存在明显差异,夜间树干液流对刺槐耗水的影响不可忽视,气象因子对昼夜树干液流速率的影响程度不同,在根据气象因子模拟树木蒸腾耗水时应该区分昼间和夜间。图3表6参24     

天目山柳杉的茎干液流特征

利用Envis网络生态监测系统,对天目山柳杉Cryptomeria fonunei古树的茎千液流特征及环境因子的动态变化进行了监测,并对柳杉古树茎干液流速率的日变化、月变化进行分析。结果表明：柳杉古树茎干液流速率的日变化呈单峰或多峰曲线,并有明显的昼夜变化规律,茎干液流随环境因子的变化而波动。冬季的平均茎干液流速率在11月份最大,为56．7mL·min^-1,比2月份高22．9mL·min^-1。晴天茎干液流变化幅度较大,雨天茎干液流变化幅度较小。柳杉古树的茎干液流速率与环境因子之间经关联度分析得出：茎干液流速率与光合有效辐射关系最为密切．其次为气温和空气相对湿度。图5表1参26     

初果期矮化中间砧‘红富士’苹果生长期茎流变化规律初报

以4年生‘红富士’(中间砧为‘SH3’)为试材,利用AZ-D茎流系统监测生长期茎流数据、HOBO气象站同步监测气象因子数据,研究了其茎流变化规律及其与环境因子的关系.结果表明:生长期苹果茎流呈现出明显的日际、旬变化特征,2008、2009年旬茎流量最大值分别为50.84 kg和86.09 kg,整个生长周期中新梢二次生...     

陇南地区土壤水分及气象因子对油橄榄树干液流的响应特征

在初步掌握油橄榄树干液流的变化规律基础上，探索土壤水分、气象因子与树干液流的关系。结果表明，油橄榄树茎流量随太阳辐射强度增大而呈现迅速降低的趋势，随空气相对湿度的增加逐渐减小，与空气温度呈正相关关系，由于高温抑制作用，空气温度>29.78℃时，茎流量有小幅下降的趋势，土壤温度在12.51℃～25.06℃时，油橄榄树茎流量随土壤温度升高而缓慢增大，但当土壤温度>30.86℃时，油橄榄树茎流量也会逐渐下降。通过分析油橄榄茎流速率与气象因子之间的关系，构建了多元线性回归模型，生产上可根据此模型推导出油橄榄树的潜在茎流量，以此为依据提出合理的节水补灌制度。