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。     

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。     

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。     

冀西北山地油松和落叶松树干液流昼夜变化特征及其与环境因子的关系

依据组织热平衡原理,运用热扩散探针法,于2016年3月1日—2017年3月1日采用捷克生产的Ems 51树干液流测定系统对张家口市崇礼区清水河流域油松(Pinustabulaeformis)、落叶松(Larixprincipis-rupprechtii)混交林中2个树种的树干液流速率进行连续监测,用美国HOBO公司生产的小型自动气象站同步观测环境因子(温度(T_a)、湿度(H)、净辐射(R_n)、总辐射(R_t)、风速(S)、土壤温度(T_s)、土壤含水量(C_s)、水气压亏缺(P_d))的变化,研究油松、落叶松树干液流速率的昼夜变化特征以及与环境因子的关系。结果表明:油松晴天、阴天、雨天树干液流速率日均值分别为0.019、0.008、0.006 kg·h~(-1)·cm~(-1),落叶松分别为0.016、0.006、0.005 kg·h~(-1)·cm~(-1),由大到小的顺序均表现为晴天、阴天、雨天。两树种夜间水分补充主要集中在前半夜(20:00—23:00);生长季初期(4月份)和末期(10月份)后半夜液流速率明显要高于旺盛生长期(7月份),4、10月份后半夜液流速率,油松分别是7月份的3.41和2.38倍,落叶松分别是7月份的1.86和1.61倍。油松、落叶松整树生长季昼间液流速率均值分别为1.12、0.98 kg·h~(-1),夜间液流速率均值分别为0.11、0.09 kg·h~(-1)。旺盛生长期(6—9月份)液流量夜间贡献率小于10%,昼间贡献率大于90%;而在生长初期(4—5月份)和末期(10月份)夜间贡献率有所增加,达到10%以上。两树种昼间液流速率的主要影响因子是T_a和H,夜间液流速率的主要影响因子是T_s。     

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。     

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.     

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。     

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。     

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...     

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...     

基于侧柏液流的测定对Granier原始公式系数进行校正

为研究Granier原始公式计算单株树木蒸腾耗水量的准确性,以侧柏作为研究对象,采用热消散方法测定在15、30、50、70和90cm水柱高度形成不同压力梯度下的树干液流通量密度,并以称重法作为对照,利用回归分析方法拟合称重法测定的液流通量密度与热消散法测定的树干液流温差系数(K值),进而建立校正公式.结果表明:基于侧柏校正的Granier公式为Fd=0.0115K0.5581(R2=0.8319).与称重法测定的液流通量密度相比,校正的Granier公式计算的结果略高(6.70±0.02)％,而Granier原始公式计算的则低估(78.53±0.04)％.由此可知,采用校正的Granier公式计算侧柏的液流通量密度具有较高的精度.     

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。     

尾巨桉液流密度动态及其影响因子分析

采用热扩散树干液流仪监测树干液流,自动气象站同步监测环境因子,研究尾巨桉不同季节液流密度日变化、液流密度日均值和月均值的季节变化及其主导环境影响因子。结果表明,尾巨桉单木液流密度日变化呈现昼高夜低的典型单峰变化规律;不同季节液流密度日变化差异较大,主要表现在液流密度启动并迅速增加时刻、液流密度峰值及到达时刻、白天液流持续时间和液流密度降低并保持微弱时刻;液流密度的季节动态总体表现为春季和夏季最大,秋季其次,冬季最小。光合有效辐射和水汽压亏缺是影响尾巨桉液流密度的主导因子,但研究地区土壤含水率不是限制液流密度的主要因子。以光合有效辐射和水汽压亏缺为自变量拟合的线性回归方程可用于估算尾巨桉液流密度瞬时值,为估算液流通量奠定基础。     

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。     

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。      

大兴安岭北部兴安落叶松树干液流规律及影响因子分析

利用Granier 热扩散植物液流技术(TDP),于2012 年5—9 月连续对大兴安岭北部兴安落叶松蒸腾进行测定, 结合同步观测的环境因子,分析兴安落叶松树干液流规律及其与环境因子的关系。结果表明:1) 兴安落叶松蒸腾速率具有明显的昼夜变化规律,晴天和阴天均为单峰曲线,雨天为双峰曲线,且晴天和阴天的蒸腾速率高于雨天。夜间液流通量占整日液流通量的百分比为晴天(5.91%) 雨天(4.88%) 阴天(2.57%),在高温无雨情况下,液 流通量呈现随高温无雨日数的增加而逐渐降低的趋势。2) 6—8 月兴安落叶松蒸腾量占观测期总耗水量的80%, 液流速率日峰值较高,其中7 月最高达23.6 cm3 / (cm2·h),5 月次之,9 月最低为2.03 cm3 / (cm2·h)。3) 边材液流速率与环境因子存在良好的相关性,多元回归模型决定系数为0郾79;影响兴安落叶松树干液流的主要影响因子为蒸汽压亏缺和光合有效辐射。4) 生长季内兴安落叶松林蒸腾耗水量为566郾49 t/ hm2 ,即56郾65 mm,占同期降雨量 的12%。      

‘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。     

天目山柳杉古树的树干液流速率时空变化

应用热扩散式边材液流计,研究了天目山柳杉Cryptomeria fortunei树干液流速率时空变化、蒸腾耗水量及其与环境因子的关系,揭示了柳杉水分生理的内在机制。结果表明：柳杉树干液流速率的日变化呈单峰曲线．春季于6：20左右启动,12：30左右达到峰值,18：50左右开始迅速下降。夏季于7：00左右启动,13：20左右达到峰值．19：40左右开始迅速下降。春季液流启动比夏季早,达到高峰和迅速下降时间均比夏季提前。春季液流峰值、日均液流速率和液流量均显著大于夏季,且胸径越大的柳杉液流速率越大：在柳杉不同方位上．春季柳杉南向液流速率最大,为平均值的187．3％,西向最小仅为平均值的15．4％。夏季东向液流速率最大,为平均值的226．2％．北向最小为平均值的33．1％。同一季节不同测点的液流速率目变化有明显差异．但具有较好的一致性．不同季节液流变化节律表现不同;在柳杉垂直高度上,柳杉春季日均液流速率大小排序为中位（61．71g．min-1）〉上位（48．36g．min-1）〉下位（35．10g·min-1）,夏季则为上位（20．65g·min-1）〉下位（14．81g·min-1）〉中位（10．43g·min-1）,不同高度的树干液流速率差异明显,且上位液流的波动节律明显早于中位和下位．上位液流峰值出现的时间比下位要早。图5表3参30     

‘中林46杨’林分耗水特性及其与环境因子的关系

应用热扩散原理,采用径流计和自动气象站同步观测树干液流和林内环境因子,分析‘中林46杨’蒸腾耗水规律及其与环境因子关系,旨在为该地区更精确地估计生态用水定额提供科学依据,而且也可为该区域杨树胶合板用材林的造林、营林及流域综合管理提供理论基础。结果表明:在整个生长季的晴天,‘中林46杨’树干液流的日变化呈现明显的单峰宽峰曲线,在4、6~10月的液流速率分别为6.21、12.96、11.07、8.18、5.86和2.98 cm/h;‘中林46杨’在夜间有微弱的上升液流,这可能与根压有关;在生长季树干液流速率与环境因子回归分析结果表明,树干液流受环境因子综合影响,影响大小依次是太阳辐射、空气温度、相对空气湿度、林地10 cm土壤温度和风速,建立的回归方程达到极显著水平。     

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。