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...     

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。     

宁夏六盘山华山松树干液流的动态研究

为了解华山松树干的液流特征及其对微气象因素的响应,2008年5月～10月份,在宁夏六盘山应用热扩散液流探针测定了华山松树干的液流速率,并同步监测了气象因子.华山松树干液流速率呈现出明显的季节变化规律:生长季前期(5月、6月)随着气温回升华山松树干液流速率迅速增加;生长季中期(7月、8月)树干液流速率达到整个观测期的蜂值(0.201 3ml/cm2/min、0.177 3 ml/cm2/min);生长季后期(9月、10月)树干液流速率受生理调节影响明显降低,到10月初中旬液流速率已经降至很低(0.033 2ml/cm2/min).华山松瞬时树干液流速率主要受饱和水汽压差的影响(R=0.933),而日均液流速率则主要受太阳辐射的影响(R=0.582).     

月尺度下杨树树干液流对环境因子的响应

以北京市大兴区榆伐镇大兴林场沙地107欧美杨(Populus×euramericana cv.“74/76”)人工林为研究对象,运用热扩散法(TDP)并结合自动气象站(HOBO)的连续观测,基于连续1 a(2011.1-2011.12)的树干液流密度和空气温、湿度(Ta,RH)、太阳辐射(Rs)、土壤温度(T)、土壤含水量(SWC)和风速(w)等环境因子的测定数据,探讨月尺度下树干液流密度与环境因子的关系.结果表明:太阳辐射、空气温度、土壤温度和风速的最大均值分别是326.25 W· m-2、21.66℃、24.16℃和1.1m·s-1,土壤含水量和空气湿度的最小均值分别是0.054 m3·m-3和54.1％;各环境因子与液流密度均呈良好的三次曲线关系,R＞0.714;太阳辐射、空气温度、土壤温度、风速与液流密度呈正相关,相关系数分别为0.82、0.705、0.962、0.578,土壤含水量、空气湿度与液流密度呈负相关,相关系数为-0.24和-0.911.可见,空气湿度、土壤温度和太阳辐射是影响液流最主要的因素.     

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。      

晋西黄土区苹果树液流特征及其与环境因子的关系

为研究晋西黄土残塬沟壑区苹果园的水分利用特征,对黄土残塬沟壑区苹果园主要生长季（4-9月）苹果的树干液流速率进行测定,并与环境要素进行对比分析。结果表明:（1）苹果树干液流速率值的季节动态表现为6月 > 5月 > 9月 > 7月 > 8月 >4月,4-9月典型晴天的液流日变化均表现为单峰曲线,液流速率的峰值依次为1496、1736、1607、1537、1474、1674 cm3·cm-2·h-1。（2）液流速率在白天和夜间表现出较大的差别,有较明显的昼夜节律性。（3）苹果树干液流与太阳辐射（PY）、净辐射（Rn）、大气水分亏缺（VPD）均存在正相关关系,与大气相对湿度（RH）存在负相关关系,液流速率与气象因子PY、Rn、VPD、RH的相关系数分别为0789、0783、0619和-0482。研究结果对于加强果园的经营管理水平,提高苹果果品与产量具有重要意义。     

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。     

不同时间尺度胡杨液流速率与土壤因子的关系

为揭示土壤因子对胡杨液流的影响是否存在时间尺度差异,对库姆塔格沙漠东南部胡杨液流速率及20、50、100、150和200 cm土层的土壤含水量（soil water content,SWC）、土壤温度（soil temperature,Ts）进行持续 5个月的同步观测。结果表明,月尺度下,SWC_200cm是胡杨液流速率变化的主要影响因子,单独能解释94.9%的液流速率变化;日尺度下,Ts_200cm、SWC_50cm、SWC_20cm、SWC_200cm4个因子可以共同解释胡杨93.2%的液流速率变化,其中,Ts_200cm可以解释液流速率变化的90.3%,对胡杨液流速率影响最大;小时尺度下,Ts_200cm对胡杨液流的影响最大,可以解释液流速率变化的51.6%。随着时间尺度的扩大,对液流速率变化的影响因子由多变少,可靠性由小变大。由此表明,根据土壤含水量及土壤温度预测小时尺度胡杨液流速率需要较多的参数,且可靠性较小;而预测月尺度液流速率需要较少的参数,且可靠性较大。因此,预测月尺度胡杨液流速率更为合适。     

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。     

不同时间尺度土壤因子与柽柳液流速率关系的差异

【目的】研究土壤因子对柽柳液流的影响及存在时间尺度差异,为不同时间尺度下更为准确的分析柽柳液流的变化规律。【方法】利用PS-TDP8树木液流监测系统及5TM土壤温度与湿度传感器对库姆塔格沙漠东南部柽柳液流速率及土壤因子(土壤含水量SWC及土壤温度Ts)持续 5个月同步观测。【结果】月尺度下,Ts_20cm是液流速率变化的主要影响因子,单独能解释91.7%的液流速率变化;日尺度下,进入的土壤因子依次为Ts_20cm、Ts_200cm、SWC_50cm、SWC_150cm、SWC_20cm,Ts_20cm可以解释液流速率变化的72.1%,5个因子共同可以解释82.9%的液流速率变化,日尺度下对柽柳液流速率影响最大的也是20 cm层土壤温度;小时尺度下,对液流影响最大的是Ts_20cm,Ts_20cm可以解释液流速率变化的37.6%,6个因子共同可以解释55.9%的液流速率变化。随着时间尺度的扩大,与柽柳树干液流显著相关的土壤因子个数有减少的趋势,而对其解释程度则有增加的趋势。【结论】土壤因子模拟计算小时尺度柽柳液流速率需要的参数较多,预测月尺度液流速率需要的参数最少,可靠性最大,能够较好地解释柽柳液流速率变化,月尺度预测柽柳液流速率更加准确。     

‘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。     

黄土塬区不同生育期小麦光合性能及茎流速率变化规律

通过陕西长武黄土塬区的田间品种试验,就2个小麦品种拔节期和开花期的叶面积指数、光合性能和茎流速率日变化做了研究,并对蒸腾速率(Tr)和茎流速率之间的相关性做了分析。结果表明:2个品种的叶面积指数开花期大于拔节期,陕麦893大于郑农16;叶片光合速率(Pn)拔节期呈现先升高后下降再升高和下降的双峰曲线模式,开花期呈现单峰曲线;Tr日变化在不同时期基本上都呈现先升高后降低的趋势,拔节期的值大于开花期;同时拔节期和开花期的茎流速率日变化也都呈现先升高后下降的趋势;陕麦893的产量为4 093.0kg/hm2,大于郑农16(3 464.5kg/hm2)。对不同时期日茎流速率和叶片Tr变化进行时间同步性相关分析得出,茎秆茎流速率比叶片的Tr滞后。     

应用热脉冲方法对红富士苹果树干茎流速率的研究

采用热脉冲探针和数据采集器,测定了黄土高原地区苹果园红富士树干的液流速率.结果表明,单棵树的边材径向液流速度的总趋势是从形成层向内逐渐减少,边材12 mm处的液流速率占5 mm处液流速率的0.6～0.7,而32 mm处的速率仅为5 mm处的0.2左右.苹果园红富士树干的液流速率变化在晴天表现为单峰曲线,在生长季4～8月期间晴天,树干茎流在早晨6:30～7:00 时开始启动,形成层下5 mm处树干液流速率在4～5 cm/h以上,在12:30～14:30 时达到最大值,期间树干液流速率基本保持在45～57 cm/h以上,最大值可达到64.6 cm/h.在22:00时树干液流速率降低到最低水平,并维持到第二天液流启动时,这段时间树干内几乎没有树液流动.在阴天表现为较低水平的多峰曲线.     

尾巨桉树干液流动态及其影响因子分析1）

为了正确认识桉树的耗水规律,利用热扩散探针法对2～3年生尾巨桉树干液流进行连续监测,分析其动态特征,并利用自动气象站同步测定林分气象条件,分析各气象因子与液流的关系。结果表明：2～3年生尾巨桉树干液流白天变化幅度较大,呈单峰曲线,占全天液流量的85％以上,变化特征与4年生尾巨桉相似,日平均树干液流密度为5．06 mL· h－1· cm－2较4～6年生尾巨桉日平均液流密度大,夜间液流曲线平坦且较弱,夜晚平均树干液流密度为1．79 mL· h－1· cm－2是4年生的3．8倍。不同月份间晴天的树干液流特征存在较大差异。不同天气条件下,晴天的液流启动时间最早（7：00）,达到峰值所需时间最短（4．5 h）,且液流峰值最大（18．47 mL· h－1· cm－2）,持续时间最长,日液流量也最大;其次是阴天,最后为雨天。2～3年生尾巨桉树干液流密度与大气温度、风速、太阳辐射、光合有效辐射以及水汽压亏缺呈极显著正相关（P＜0．01）,与空气湿度呈极显著负相关（P＜0．01）,相关系数分别为0．468、0．127、0．903、0．909、0．778、－0．626,这与4年生尾巨桉影响因子略有不同;日耗水量与大气温度、太阳辐射、光合有效辐射和水汽压亏缺呈极显著正相关（P＜0．01）,与空气湿度呈显著负相关（P＜0．05）,相关系数分别为0．489、0．489、0．523、0．408、－0．184。     

青藏高原青稞蛋白质含量空间分异规律及其与环境因子的关系

【目的】揭示不同环境因子对青藏高原青稞籽粒蛋白质含量(GPC)的影响程度,完善青稞GPC空间分异与环境因子的关系,明确青藏高原不同地区青稞GPC的环境响应。【方法】利用农学和地理学相结合的研究方法,研究青藏高原青稞GPC的分布特征及其与环境因子之间的关系。【结果】在地理水平方向上,青藏高原青稞GPC总体呈现出斑块状交错分布的格局和南高北低的态势,并形成了2个青稞GPC高值区。其中一个是介于东经100.0°—102.5°、北纬35.0°—37.5°,以青海共和、贵德、门源、同德和甘肃合作为中心的青藏高原东北部高值区,这一区域青稞GPC平均值为(13.1163±0.5939)%;另一个是介于东经86.0°—92.0°、北纬28.0°—29.0°,以西藏贡嘎、拉孜、尼木、扎囊、聂拉木、堆龙德庆、桑日、康马为中心的青藏高原中南部高值区,这一区域青稞GPC平均值为(12.8715±0.6609)%;在地理垂直方向上,随着海拔升高,青稞GPC呈现出"倒N"型分布格局,即从海拔3 000 m以下的高值区(此海拔区间青稞GPC平均为(10.8650±1.8600%))随着海拔的升高,青稞GPC逐渐减少,在海拔3 000—3 300 m达到低值区。在海拔3 000—3 300 m,随着海拔的升高,青稞GPC逐渐增加,在3 600—3 900 m达到最高值区,此海拔区间青稞GPC平均为(10.8937±2.0719)%。此后,又随着海拔的升高,青稞GPC逐渐减少。影响青稞GPC的环境因子从大到小的顺序是土壤速效氮含量抽穗-成熟期日照时数出苗-分蘖期平均气温日较差分蘖-拔节期平均气温日较差拔节-抽穗期相对湿度。【结论】影响青稞GPC最大的环境因子主要是土壤因子,其次是气候因素,地理因子无明显影响。影响青稞GPC的土壤因子主要是土壤速效氮含量,气候因子主要是抽穗-成熟期日照时数、出苗-分蘖期平均气温日较差、分蘖-拔节期平均气温日较差和拔节-抽穗期相对湿度。青稞GPC含量随着分蘖-拔节期平均气温日较差、拔节-抽穗期相对湿度的增加而显著增加,但随着抽穗-成熟期日照时数、出苗-分蘖期平均气温日较差和土壤速效氮含量的增加而显著降低。