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)。     

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。     

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。     

生长季白桦树干液流密度的特征

应用热扩散技术测定了帽儿山不同径级白桦样木生长季的树干液流,并初步分析和对比了优势木、中等木和被压木树干液流密度的特征及季节变化趋势。结果表明,白桦树干液流密度变化具有明显的昼夜节律性,一般呈单峰曲线;白桦优势木液流密度明显大于中等木和被压木,中等木和被压木液流密度值非常接近;不同天气条件下液流密度日变化规律大不相同,阴雨天液流密度值较小且变化曲线十分不规则,波动性较大,甚至出现多峰曲线。生长季,优势木、中等木和被压木日液流通量最大值均出现在6月初至7月中旬,分别为2623.97、1744.50、1689.82L.m-2.d-1;优势木日液流通量最小值出现在7月下旬至8月初,中等木和被压木日液流通量最小值均出现在生长季末期。随季节的推移,生长季各月份液流密度均值基本逐渐减小,白桦优势木6、7月份液流密度平均值较大,8月份和9月份液流密度均值较接近,10月份明显减小;中等木液流密度平均值7月份最大,6、8、9月份液流密度均值较接近,10月份液流密度波动微弱;被压木最大值出现在6月份,7、8、9月份液流密度月均值变化不大。     

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。     

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。     

苹果树干液流与气象因子关系的定量分析

利用DYNAGAGE包裹式茎流测量系统和MONITOR自动气象站于2006年8~10月测量了鲁东大学学校附近一株典型苹果树树干液流和微环境气象条件,对所得的液流和气象数据进行多因子分析。多元线性回归、逐步回归和主成分分析得到的回归方程的决定系数分别为0.874、0.881和0.891,利用三种分析方法得到液流速率的拟合值与真实值回归方程的决定系数分别为0.878、0.904和0.941,主成分分析法在苹果树干液流与气象因子的回归分析中精度最高。     

滨海盐碱地不同衰退程度刺槐树干液流规律

以滨海盐碱地31 a衰退刺槐为研究对象,采用TDP树干液流测定系统测定树干边材液流变化规律,同时进行全自动微型气象站全天候检测林分气象和土壤生态环境因子。结果表明:衰退树木同方位同高度液流速率降低,高度愈大下降愈快,树木衰退与液流速率呈显著相关。正常树体液流速率日变化呈宽峰曲线,随着衰退程度的增加逐渐变为窄峰,树体液流启动时间晚,开始迅速,下降时间早;正常树体1.5 m处液流启动时间在每天7:00左右,12:30左右出现峰值,19:00左右开始迅速下降,中等衰退树体在7:30左右启动,13:30左右出现峰值,18:30左右迅速下降,严重衰退树体在9:30左右启动,12:00左右出现峰值,17:30左右迅速下降,随高度增加,启动时间、峰值出现时间和下降时间提前。北侧液流速率显著高于南侧,随着衰退程度增加,南北侧液流速率相差减小。健康木不同高度液流速率6 m>4 m>1.5 m,随着衰退程度增加,6 m和4 m液流速率减小,不同高度速率差异变小。南北方位液流速率相差显著,北侧显著大于南侧。     

陕西榆林地区旱柳和小叶杨夜间树干液流变化特征分析

【目的】研究陕西榆林地区旱柳和小叶杨夜间树干液流的变化特征,为毛乌素沙地造林选种提供依据。【方法】利用热消散探针法测量了陕西榆林地区旱柳(2011-04-28-11-07)和小叶杨(2011-06-27-11-07)的夜间树干液流密度,利用自动气象站测量风速、温湿度、净辐射、降雨量和土壤水分等环境因子,计算空气水汽压亏缺,分析夜间树干液流密度与空气水汽压亏缺、风速和白天总蒸腾量的相关关系。【结果】旱柳和小叶杨树干液流密度均呈现明显的昼夜波动,且白天(07:00-19:00)高,晚上低。白天旱柳和杨树的平均树干液流密度分别为6.79和6.49g/(cm2.h),而夜间平均树干液流密度分别是0.82和0.63g/(cm2.h)。雨天夜间树干液流比晴天大,主要是因为强降雨后,土壤水分明显增多,40cm以上土层的土壤水分增加了10%左右。夜间树干液流密度与空气水汽压亏缺、风速和白天总蒸腾量呈极显著相关,旱柳夜间树干液流密度与三者的相关系数分别是0.62,0.42和0.44,小叶杨与三者的相关系数分别是0.35,0.29和0.50。旱柳和小叶杨夜间树干液流密度对整树总蒸腾量的平均贡献率分别为11.4%,7.1%。【结论】旱柳和小叶杨2个树种均存在明显的夜间树干液流,且雨天的夜间树干液流比晴天高。影响夜间树干液流的因素是空气水汽压亏缺、风速和白天总蒸腾量,树干液流是由夜间补水和蒸腾共同造成的。旱柳夜间树干液流对总蒸腾量的贡献率较高,且随季节变化大,而杨树夜间液流对总耗水量的贡献率小且稳定。     

柽柳不同季节树干液流特征及其与土壤含水量及土壤温度的关系

为揭示库姆塔格沙漠东南部柽柳的水分传输过程,探究柽柳的耗水特性,本研究利用PS-TDP8树木茎流监测系统对柽柳的树干液流速率进行测定,分析土壤因子与液流速率在不同季节的差异。结果表明,夏季树干液流的启动时间最早,为7:20,峰值最大（6.93 cm·h^-1）,春季启动时间为7:40,峰值为6.46 cm·h^-1,秋季启动时间最晚,为8:40,峰值最小（4.22 cm·h^-1）。在日尺度上,春、夏、秋季柽柳树干液流速率与土壤含水量及土壤温度呈正相关,土壤温度分别单独能解释61.1%、65.6%、64.0%的树干液流变化,土壤含水量与土壤温度分别共同能解释73.4%、74.1%、76.9%的树干液流变化。在小时尺度上,春、夏、秋季树干液流与20、50 cm层土壤含水量及土壤温度呈显著负相关,50 cm层土壤温度是影响树干液流的主导因子。本研究建立了不同季节柽柳液流速率与土壤因子之间的回归方程,能够较好地解释不同季节树干液流速率变化,为柽柳树干液流速率预测与耗水量估算提供了很好的途径,明确了在不同季节通过土壤因子估算柽柳树干液流速率的可行性,可为制定水分管理措施提供参考。     

核桃树干液流特征研究

应用热脉冲技术对核桃树干液流进行了测定,探讨了核桃液流的日变化、月变化规律和水分的供求关系。结果表明:核桃树干液流速率存在明显的昼夜变化规律,呈单峰形曲线;典型晴天耗水大小顺序为8月>7月>5月>6月>9月>4月>10月,月总耗水大小顺序为5月>8月>6月>7月>9月>4月>10月;6~9月份降雨量与耗水量比>1,水分供大于求;4、5、10月份降雨量与耗水量比<1,水分供不应求,不利于土壤水分积累;大气温度、辐射强度与液流速率极显著正相关,相对湿度与液流速率呈极显著负相关。     

基于物候期的核桃树干液流特征

运用SF100热脉冲茎流仪对核桃树干液流按物候期进行了观测,并对其周围环境因子如辐射强度、空气温度和空气相对湿度进行了同步监测。结果表明,核桃花期和果实成熟期,水分条件较好,液流量较大,液流速率与辐射强度和空气温度的相关性较好;果实生长期由于受到土壤水分的强烈胁迫,液流量较小,液流速率与相对湿度的偏相关系数最高,其次是太阳辐射,而与空气温度的相关性则较差。     

油松树干液流特征及其与环境因子的关系

利用TDP(thermal dissipation probe)茎流计观测油松树干液流速率在生长季节的动态变化,并结合全自动气象站同步监测了环境因子。结果表明,油松树干液流速率连日变化为昼夜单峰曲线变化规律,白天差异显著,夜间差异不大。在油松主要生长月份(5-10月),各月的均值分别为19、26、36、41、21、9 cm.h-1;以气象因子作为自变量,以边材液流速率作为因变量,经过逐步回归,建立油松液流速率与环境因子的多元线性模型,回归方程极显著,其相关程度:太阳辐射>大气温度>相对湿度>风速>水汽压。     

不同时间尺度山杏树干液流密度对环境因子的响应

确定不同时间尺度树干液流的主要影响因子,对理解液流密度响应环境的驱动机制提供理论基础。以宁夏黄土丘陵区的山杏为对象,在生长季同步监测树干液流密度、气象要素、土壤环境等指标,分析时、日和月尺度树干液流对环境因子的响应关系。结果表明：1)日尺度上,树干液流与太阳辐射(R_s)、饱和水汽压差(V_PD)、气温(T_a)、相对湿度(R_H)、风速(W_a)、降雨量(P_re)、土壤水分(V_SM)、土壤温度(T_s)8个环境因子相关性极显著;时尺度上,树干液流与除W_a外的其他7个环境因子呈极显著相关;月尺度上,树干液流仅与V_SM、T_a呈极显著相关。2)从时尺度到日尺度,树干液流对V_PD和T_s的响应程度逐渐增强;从日尺度到月尺度,树干液流对R_s、V_PD、T_s的响应程...     

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.     

山西太岳山油松林木夏季树干液流速率的研究

2005年6—8月在山西太岳山32年生油松林内,用TDP探针,采用热平衡技术,测定油松林木树干液流速度.研究结果表明:晴天液流速度曲线略呈现双峰形状,为11:00和13:00时(0.002 97,0.002 94 cm/s),12:00流速略有下降(0.002 73 cm/s),反映出林木蒸腾轻度午休现象.树干液流速度晴天大于阴天,雨天液流速度很低.相同天气条件下树干液流速度存在随林木胸径增大而上升的趋势,树干液流速度主要受太阳辐射强度、气温和空气相对湿度影响.夏季林木日平均液流量与树干胸高横断面积呈正比.试验林夏季日平均单株液流量为白天8.666 3 dm3/d,日总量10.373 3 dm3/d,30年生油松林分夏季日平均蒸腾速率为12 843 dm3/(hm2.d),其中白天蒸腾10 730 dm3/(hm2.d),占日蒸腾总量的83.55%.     

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。     

不同胸径日本柳杉树干液流及其蒸腾耗水差异

利用热扩散式探针法对庐山自然保护区内不同胸径大小的日本柳杉在2016年7月树干液流情况进行连续监测,并同期监测样地区域的气象因子（降雨、气温、湿度、太阳辐射等）,揭示不同胸径日本柳杉的液流变化规律和蒸腾耗水特征以及对主要气象因子改变的响应情况。结果表明：液流呈现明显昼夜变化规律,其日变化呈多峰曲线型,平均每日峰的次数晴天约3.5次,雾天3次;在典型晴天,液流每日平均起始时间为6：45,总持续时间15 h,首次峰值出现时间约为11：45,峰值总持续时间4.25 h,雾天,液流每日平均起始时间为7：30,总持续时间11.5 h,首次峰值出现时间约为10：45,峰值总持续时间4.5 h,且液流峰值出现时间、下降时间、结束时间、最大峰值出现时间雾天均要早于晴天;不同胸径树干液流的日变化规律有差异,总体来看,随着树干胸径的增加,液流日波动次数增加,各样树的液流首次到达峰值和峰值结束的时间分布不同,液流最大峰值随着胸径的增加而增大;晴天液流日均值与胸径的大小存在良好线性正相关关系,而雾天的线性相关拟合一般,太阳辐射和大气水汽压亏缺（VPD）是树干液流的主要影响因素,树干液流对太阳辐射和VPD均以幂函数形式呈正相关关系,液流变化对于太阳辐射变化存在45～135 min的时滞效应,但是其峰值持续时间比太阳辐射峰值持续时间少1 h;在典型晴天,胸径越大树木日总蒸腾量越大,蒸腾量与胸径以幂函数的形式呈现正相关关系,在雾天,蒸腾量与胸径之间的正相关性不如晴天。     

应用TDP技术研究油松树干液流流速

应用TDP(ThermalDissipationProbe)技术对油松树干液流及其影响因素进行了初步研究,经过野外近1a的实地定位观测,研究结果显示该研究区油松在研究年份中除4、6、7、8月份外,土壤含水量低于10%,土壤水势小于-15MPa.油松树干液流速率与土壤容积含水量和土壤水势呈明显线性相关关系.油松在全生长期受水分胁迫影响.油松树干液流速率在7、8月份明显受气象因素影响,在5、6月份则主要受土壤水分影响,在9、10月份不同时间段分别以土壤水分或气象因素为主要影响因素.在7、8月份油松树干液流速率与太阳总辐射、大气水势、空气相对湿度、绝对温度呈明显的线性相关关系.从油松树干液流速率及影响因素的变化可以看出,油松在该研究区大部分时间受到干旱胁迫的影响,通过抚育间伐降低密度,割灌、除草降低其他植物的耗水竞争,均可能是有利于油松良好生长的营林措施.     

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.