毛乌素沙地南缘樟子松树干液流特征及其对环境因子的响应

树木边材液流是实时反映水分利用过程的重要变量。分析液流与环境因子尤其是与土壤水分间的关系，进而明确树木对水分胁迫的响应机制，是认识树木适应环境变化机制的重要内容。文中以毛乌素沙地南缘樟子松人工固沙林为研究对象，采用热扩散式液流计连续监测了树干边材液流速率，分析了液流变化与环境因子间的关系。结果表明：毛乌素沙地樟子松生长季中边材液流速率(J_s)平均为4.91±1.25cm·h^-1,最大值为18.75±2.99cm·h^-1,其中夜间液流速率平均为1.42±0.38cm·h^-1,最大值为7.47±1.92cm·h^-1。J_s与环境因子间的主成分分析结果显示，前3个主成分的累积方差贡献率达86.2%,分别解释了方差的54.5%、20.6%、11.1%。其中第一主成分主要包含大气水分亏缺(VPD)、大气温度(T_a)、太阳辐射(R_a)等因子，归为蒸发需求因子；第二主成分主要包含风速(W_s)等因子，为大汽水...     

生物炭对北方寒区农田土壤热性能参数的影响

为揭示生物炭对土壤热特性参数的影响规律,以施加不同生物炭的北方寒区农田土壤为研究对象,设置土壤含水率水平分别为0%、8%、16%、24%、32%、40%,利用ISOMET2114型热性能分析仪,测定土壤在15～-15℃温度范围内导热率、热扩散率和体积热容量的变异特征,探究生物炭调控作用下土壤热特性参数对水热环境的响应机理。研究结果表明:在冻结与非冻结状态下,随土壤含水率增加,土壤导热率、体积热容量和热扩散率均表现出增大趋势,在3℃条件下,生物炭含量为0 t/hm2、含水率为24%和32%时,土壤导热率相对于含水率为16%时分别增加0. 141 4、0. 580 5 W/(m·K)。随生物炭含量增加,土壤导热率和热扩散率呈降低趋势,体积热容量在非冻结情况下呈降低趋势,在冻结情况下则呈增大趋势,在-3℃条件下,含水率为32%、生物炭含量为4 t/hm2和6 t/hm2时,土壤体积热容量相对于0 t/hm2水平分别增加0. 16、0. 20 J/(cm3·K)。土壤导热率与含水率呈对数函数关系,土壤体积热容量与含水率呈线性函数关系,土壤热扩散率与含水率呈二次函数关系。本研究结果可为准确描述北方寒区农田土壤热性能和生物炭改良土壤技术提供理论依据。     

基于主动热成像技术的苹果早期机械损伤检测

针对苹果早期机械损伤在普通光学图像中特征不明显,易受表皮颜色、果梗和花萼干扰,很难检测识别的特点,选取红富士苹果作为研究对象,通过主动红外热激励以及降温措施,利用红外热成像技术研究苹果表面机械损伤温度变化情况.结果表明:苹果表面早期机械损伤在热图像中的对比度受周围空气流动影响,苹果的缺陷部位与果梗、花萼的线轮廓温度曲线的波形特征存在明显差异,可以较好地排除苹果果梗和花萼的干扰,达到缺陷检测的目的.     

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。     

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5 cm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.     

应用热扩散技术对柠条锦鸡儿主根液流速率的研究

运用热扩散技术对柠条锦鸡儿根部液流速率(Fs)进行连续测定,同步进行环境要素的实时监测。选择2008年4—10月30天典型晴天日观测数据。结果表明:1)Fs在晴天日表现出典型的宽峰型正态分布,可划分为4个特征差异明显的阶段,反映了大气环境因子对液流的直接驱动效应,以及柠条锦鸡儿叶片气孔行为对液流变化的调控作用。2)液流的变化受多个环境因子共同驱动,其中潜在蒸发散(ET0)综合性强、与Fs相关紧密,是分析液流特征更为可靠的复合型环境变量。Fs与主要环境因子间的耦合关系因时段而异,在早晨启动的液流上升阶段,Fs与太阳辐射、ET0间均呈线性关系,反映了太阳辐射等因子对液流的驱动与对光合作用的激活效应,而在峰值后的下降阶段基本呈Sigmoidal-Hill函数关系;Fs随大气水分亏缺(VPD)的变化与随太阳辐射、ET0的变化趋势相反,表明VPD在达到一定值后启动气孔调节行为以及抑制过度蒸腾耗水的效应。3)柠条锦鸡儿根部Fs与主要环境要素间的变化近似同步,试验期间没有出现典型的时滞现象。4)在整个生长季的大部分时间内观测到柠条锦鸡儿根部夜间持续存在着液流现象,夜间液流量平均占全天液流量的3.83%。试验结果可例证热扩散技术在根部测定液流并用来计算灌木树种单株耗水方法的科学性与优越性。     

黄土高原半干旱区人工林刺槐展叶期树干液流动态分析

应用热扩散式树干茎流计(TDP)于2008年4月26日至5月31日,在黄土高原半干旱区安塞县对人工林刺槐展叶期树干液流及其气象、土壤水分等6个指标进行连续测定.结果表明:刺槐展叶期可分为芽期、展叶初期、中期和全叶期.在芽期,刺槐树干液流速率日变化无明显昼夜波动;在展叶初期至全叶期日变化呈现出从微弱波动逐渐增大到趋于平稳的剧烈波动;在展叶中期以后液流速率表现为上升快、下降缓慢的单峰曲线;在全叶期平均峰值约为0.002 7 cm·s-1;树干液流速率与光合有效辐射强度、大气温度、水蒸气压亏缺和风速呈极显著正相关,与相对湿度呈负相关,其相关程度依次为光合有效辐射强度>大气温度>水蒸气压亏缺>相对湿度>风速,且可用光合有效辐射强度和大气温度线性表达式来估测;土壤水分在展叶期呈逐渐减少趋势,但对树干液流的胁迫不显著;在展叶期刺槐单株日蒸腾耗水量随直径的增大而增大并与胸径呈良好的线性关系,可用来估算展叶期刺槐人工林蒸腾耗水量.     

河北省清苑县平原区国槐耗水特征研究

以保定清苑县北王力乡林场的国槐(Sophora japonica)为研究对象,采用热扩散式探针法(TDP)检测国槐在不同季节、不同时刻的耗水量,分析国槐耗水量在不同生长季节下的波动规律。结果表明：在春季4—6月,平均耗水量约为1.34 mm·d^-1,日耗水量波动不大。在夏季7—9月,日耗水量相比春季的日耗水量波动较大,尤其是8月的耗水量波动最大,夏季的平均日耗水量为1.08 mm·d^-1,夏季的日耗水量相较于春季的日耗水量有所减少。在秋季10—11月份,10月份的平均日耗水量1.29 mm·d^-1左右,11月份日平均耗水量1.25 mm·d^-1左右,秋季的日耗水量相比夏季的耗水量有所上升,波动幅度较前两个季度平稳。1天内不同时间和不同生长季节中耗水量的差异与气候息息相关。     

元宝枫等3个树种枝干水容特征

对元宝枫、油松、侧柏等3个树种枝条和树干水容特征进行了研究.结果表明:3个树种枝条水容值的日变化均表现为自6:00开始先行递减,12:00或14:00后缓慢回升,直至18:00上升至一定数值,其季节变化为雨季大于旱季;3个树种树干水容值的日变化也表现为先降后升,但其季节变化为雨季小于旱季;树干水容要大于枝条水容,而且上部枝干水容的日变化较中下部的变化明显.树体枝干水容特征能很好地反映林木与环境水分的关系,对蒸腾耗水具有一定的调节作用.     

杉木采伐对集水区土壤热状况的影响

土壤作为森林生态系统的子体系 ,是林木扎根并赖以生存的基础 ,也是土壤微生物一切生命活动的场所。因此 ,有关土壤养分、水分及其土壤物理结构特征等方面的研究报告颇多 (王政权等 ,2 0 0 0 ;张合平等 ,1 997)。但是有关森林土壤的热状况 ,以及林木采伐后对土壤热状况影响的研究报导很少 (康文星等 ,1 989;刘煊景等 ,1 993)。本文在获得采伐前连续 3年和采伐后连续 3年的观测数据的基础上 ,就杉木人工林生态系统土壤的热状况各因子之间 ,土壤各组成成分对热状况的单一或组合效应 ,以及皆伐这种人为强烈干扰对土壤热状况的影响进行了剖析。…