臭椿夜间树干液流变化特征及环境驱动因素分析

【目的】研究树木夜间液流可以更全面地了解其水分利用与环境的关系,本试验针对臭椿夜间液流与环境因子的关系开展研究,以深入揭示臭椿水分利用特征。【方法】采用热扩散式探针法(TDP)对河北保定地区臭椿(6—8月)树干液流密度、相关环境因子和树干径向的变化进行监测,分析了臭椿夜间液流的变化特征及其影响因素。【结果】臭椿夜间液流量占日总液流的12.1%,20:00—00:00(T1)时段液流密度大于00:00—05:00(T2)时段,T1时段液流量占总夜间液流的65%,T2时段占35%;臭椿T2时段液流密度同饱和水气压差、风速极显著正相关(P<0.01),T1时段液流密度同饱和水气压差、风速相关性较低;晴天臭椿夜间液流密度大于雨天,且雨天过后的晴天液流密度明显增大;臭椿夜间液流量与冠幅极显著正相关(P<0.01),与胸径显著正相关(P<0.05),日尺度下树干径向微变化与液流密度变化具有较好的线性关系(R^(2)=0.672),T1时段树干膨胀幅度大于T2时段。【结论】液流和树干径向微变化共同反映臭椿的水分利用状况,臭椿夜间液流受环境因子和其生物学结构综合影响,T1时段主要进行补水,T2时段存在明显蒸腾,且补水大于蒸腾。

马占相思夜间树干液流的分配及其对整树蒸腾估算的影响

采用Granier热消散探针测定了马占相思(Acacia mangium)的树干液流,结合Li-6400光合测定系统测定的夜间叶片气孔导度和蒸腾,将夜间液流区分为夜间树干水分补充和叶片气孔蒸腾。叶片的蒸腾作用微弱,因此,夜间液流主要用于补充贮水部位的水分亏缺。马占相思夜间水分补充量年内和年际的变化不明显,树形特征的差异是解释夜间水分补充量变化的重要因子,夜间水分补充量对于整树蒸腾量的贡献因季节和树木径级的不同而有明显变化,但对整树总蒸腾量计算造成的误差可以忽略。

缙云山典型树种树干液流日际变化特征及与气象因子关系

运用Granier热扩散探针方法,于2012—2015年8—9月对重庆缙云山自然保护区内3个典型优势木（杉木、马尾松、四川山矾）的树干液流进行测定,并运用微型气象站同步监测太阳辐射（ES）、大气温度（T）、大气相对湿度（RH）、风速（W）、饱和水汽压差（VPD）等气象因子及土壤含水量（SWC）,分析3个树种的树干液流在日尺度及典型天气条件（晴、阴、雨）下的差异和特征及其与气象因子的关系。结果表明：树种间导水能力差异表现为四川山矾〉马尾松〉杉木,阔叶树种蒸腾速率高于针叶树种;3个树种树干液流日变化规律均呈现＂昼高夜低＂的单峰走势;液流启动时间和达到峰值时间均为山矾最早,杉木最晚;典型天气条件下3个树种液流量均呈现晴天〉阴天〉雨天,与晴天液流量相比较,阴、雨天液流量减少幅度为41%至86%;白天树干液流贡献率表现为晴天（94.74%~98.04%）〉阴天（93.63%~96.71%）〉雨天（81.43%~85.43%）,夜晚树干液流贡献率表现为雨天（14.57%~18.27%）〉晴天（3.29%~6.37%）〉阴天（1.96%~5.26%）;导致雨天夜间液流贡献率最大的因子为SWC;影响3个树种树干液流的主要气象因子为ES和VPD;T、RH、W对3个树种的影响程度都很小,且略有不同。气象因子与杉木、马尾松、四川山矾的树干液流多元回归方程决定系数分别为0.873、0.873、0.903。

‘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。

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。

107杨夜间液流变化规律及其影响因子

为了实现杨树的精准灌溉,本研究以107杨为研究对象,采用热扩散探针法(TDP)配合小型自动气象站的方法,对107杨的树干液流及气象因子进行了同步监测,统计分析了其夜间树干液流变化规律以及影响因子。结果表明,白天(5:00—20:00)液流呈现单峰多峰的趋势,且液流速率值较大,夜间(20:00至次日5:00)液流速率值很小,但不为0;夜间树干液流前半夜(0:00之前)呈下降趋势,且下降速率由快到慢,后半夜(0:00之后)液流速率呈上升趋势,且上升速率较慢;夜间树干液流只与风速表现出了显著正相关性,相关系数为0.080,而与其他因子均未表现出显著相关性。

木荷树干夜间水分补充的季节动态及其与树形特征和叶片生物量的关系

利用热消散探针(TDP)法对位于中国科学院华南植物园的木荷(Schima superba)人工纯林的15株样树进行了树干液流监测,并结合光合有效辐射(PAR)和土壤含水量的测定,探讨了不同季节的夜间水分补充量与树形特征和叶片生物量的关系。结果表明:1)夜间液流活动时间与PAR同步,但其结束时间不受PAR影响;春、夏季夜间液流明显比秋冬季活跃。2)春、夏、秋季的夜间水分补充量与样树的胸径、冠幅、边材面积、叶片生物量呈极显著线性关系,与树高仅在春季呈显著线性关系。3)春、夏季的夜间水分补充量主要受样树冠幅影响,成正相关;秋季主要受胸径影响,成正相关;冬季仅受树高影响。该试验说明木荷夜间水分补充与树形特征、叶片生物量关系密切,但起主要作用的树形特征和具体关系具有季节差别。