雷州半岛尾叶桉人工林耗水量研究

利用热脉冲技术对雷州半岛2种主要土壤类型下的4年生尾叶桉人工林林分耗水量进行了为期1 a的观测,并对林分耗水与林分生长特性、气象因子及4 m深土壤有效水关系进行研究。研究结果表明:尾叶桉人工林边材面积与胸径具有显著的相关性,利用边材面积进行单株向林分尺度耗水的转换可行;河头、纪家尾叶桉人工林日平均茎流密度分别为2 772、1 839 L.m-2.d-1;日平均耗水量分别为1.49、1.53 mm;河头与纪家尾叶桉人工林林分的年耗水量分别为542、559 mm,分别占年降水量的35%、36%;开阔的林冠及较小的叶面积指数、旱季时土壤有效水的减少及较低的饱和蒸汽压差等在不同程度上都限制了桉树的耗水量。

鼎湖山针阔叶混交林4种优势树种树干液流特征

运用Granier热消散式探针法,对鼎湖山自然保护区针阔叶混交林4种优势树种(马尾松、木荷、锥栗和广东润楠)的树干液流密度进行了长期连续观测,并同步监测林分的环境因子(光合有效辐射(PAR)、空气温度(T)、空气湿度(RH)、土壤含水量)。结果表明:(1)4种优势树种的边材面积(As)与胸径(DBH)均存在显著相关关系(P<0.05);(2)各优势树种树干液流均呈现"昼高夜低"单峰曲线,且液流速率存在明显的季节性差异;(3)无论湿季还是干季,光合有效辐射(PAR)和水汽压亏缺(VPD)均为控制蒸腾的主要驱动因子;(4)4种优势树种湿季平均日蒸腾量高于干季,马尾松、木荷、锥栗、广东润楠湿季平均日蒸腾量分别为29.52、39.29、30.40、9.41 kg H2O/d,干季分别为20.91、24.84、24.26、8.43 kg H2O/d,干季和湿季的平均日蒸腾量(kg H2O/d)大小均为木荷>锥栗>马尾松>广东润楠,这种种间差异是由边材面积大小和树种本身的生物学特性共同决定的。

柏木(Cupressus funebris Endl.)木材生长与材质变异关系的研究

采用树干解析,生长锥取样测试、回归分析方法研究了柏木木材生长和材质变异的关系。结果表明柏木木材速生期持续50年以上,初始形成心材的年龄为13—16年,木材最大密度出现在20—25年间。人工林较同龄级天然林分蓄积高11.7％,速生期提早5—10年,最大密度提早5年。心材量与年龄间呈显著线性相关(r=0.9464),其色泽多型现象被认为是与木材内含物氧化过程有关,而后者受制于年龄和生命活力。

八种防霉剂对橡胶木和竹材霉菌及蓝变菌的毒性试验

霉菌和蓝变菌是橡胶木和竹材变质的主要原因之一。八种防霉荆对上述木竹材霉菌及蓝变菌的毒性试验结果表明：祛霉乐防霉剂对霉菌的最低抑制浓度为２～１０ＰＰｍ，和ＭＥＣＴ相当，对蓝变菌有特效，防治橡胶木或竹材霉菌和蓝变菌的最低有效浓度为０．２％，可替代五氯酚钠和进口防霉剂。

杨木边材变色菌的生物防治

用18个来自5种寄主上的具有拮抗作用的细菌菌株,在试验室进行了杨木抗变色(生防)实验,结果证明广玉兰上的M3-2、MJ-2、M5-4,红叶石楠HX1、HX2是潜在的生防菌。

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.

酸枣耗水尺度扩展参数研究

在河北省平山县岗南镇寺家沟村的田边地头随机选择17株直径大小不同的酸枣,通过测定其单株相关指标,建立酸枣单株耗水尺度扩展参数模型,以树高、地径、生物量作为基础,挖掘其与边材面积之间的回归关系,建立回归模型,并用实测值和相关系数等来选择回归模型。经过相关系数、模型、实测检验,并综合测定难易程度,确定酸枣耗水模型的扩展参数。结果表明,将酸枣耗水模型的扩展参数定为地径、地上部生物量、全株生物量3种。模型有,地径与边材面积为Y=0.459 36 D2地+0.884 67 D地-0.970 92,R2=0.997;全株生物量与边材面积为Y=2.6×10-12W3-1.1×10-7W2+0.002 15 W+0.964 32,R2=0.994,中间模型为全株生物量与地径:W=927.02D2地-2 366D地+1 577.8,R2=1;地上部生物量与边材面积为Y=8.6×10-12W3上-2.6×10-7W2上+0.003 21 W上+1.071 27,R2=0.940;中间模型为地上部生物量与地径:W上=681.13 D2地-1 890.2D地+1 350.9,R2=1.000。

基于热比率(HRM)法的低速率茎流测量技术

茎流测量技术在植物耗水规律的研究中具有重要作用。在测量低速率茎流植物时常用的热脉冲法(CHPM)存在测量时间长,热损耗大,测量误差难于克服的问题。论文提出了一种新的热技术——热比率法(HRM)来测量低速率木本植物的茎流量。与热脉冲方法相比,热比率法可以对样本植物进行连续测量,不仅提高了采样频率,而且减小了测量过程中的热损耗,从而扩大了测量范围,尤其适用于低速率茎流植物的茎流测量。同时还研究了热比率法(HRM)的理论和方法,分析了探针插入位置和伤口宽度对茎流测量的影响,提出用有限差分数学模型解决伤口修正问题,并用实验验证了热比率法在茎流测量中的可靠性与准确性。

废弃木材纤维制备高吸水树脂研究

本论文以废弃木材纤维为原料,经粉碎、浸泡,氢氧化钠碱化、氯乙酸醚化处理,烘干后得到水溶性大大增强的羧甲基纤维素。然后以此为母体,以丙烯酸和丙烯酸钠为单体,以过硫酸钾为引发剂,以N,N’亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,在高温下发生接枝聚合反应制备高吸水树脂。制备过程进行了单因素变量实验,在此基础上筛选条件进行了正交实验探究,得出最佳原料质量比为:羧甲基纤维素质量∶丙烯酸质量∶氢氧化钠质量∶交联剂质量∶引发剂的质量=1∶6∶2∶0.021∶0.042,其最大吸水率可达2535 g/g。实验证明本论文制备的高吸水树脂吸水率高,性能优良。

典型天气下经济林液流特征及其对环境因子的响应

为探明典型天气条件下北京市经济林树种液流特征,以6种经济林树种为研究对象,利用热扩散探针式径流仪连续测定各树种液流变化,结合同步监测的环境因子,揭示各经济林树种液流对环境因子的响应规律。结果显示:(1)各树种液流昼夜变化差异显著,多呈现出晴天“单峰”型,阴天“双峰”型,雨天“单峰”型,液流密度整体晴天>阴天>雨天,晴天液流密度约是阴天的2.01倍、雨天的2.12倍。(2)3种典型天气下,各树种液流与水汽压亏缺、太阳辐射呈极显著正相关性,与相对湿度呈极显著负相关性;阴天、晴天时,由于无降雨量,各树种液流与降水量无显著相关性;晴天时,各树种液流与温度呈极显著正相关性。(3)受天气变化、树种种间差异和个体差异的影响,各树种液流在不同天气条件下对土壤水势、土壤温度的响应表现出差异性,土壤水势、土壤温度对各树种液流影响程度均为雨天>阴天>晴天。(4)各树种液流对环境因子响应始终保持相似性,树种液流变化虽受到多环境因子共同作用,当某一环境因子的影响程度过大时,就会打破各环境因子共同作用于液流变化的平衡,形成“独大”的局面。试验结果可为北京地区实现水分平衡下的生态建设、经济效益提供参考。

受蛀干害虫危害树干的液流特征及其与环境因子的关系

研究树干液流对空气温度、相对湿度以及风速等环境因子的响应关系,分析蛀干害虫侵蚀下的树干液流特征,为树干液流研究在病虫害方面的应用做初步探索。采用自主研发的热脉冲速度(HPV)茎流仪,测量行道树无患子(Sapindus mukorossi)、乐昌含笑(Michelia chapensis)、银杏(Ginkgo biloba)的树干日液流,并通过生态环境参数数采仪同步测量温度、湿度及风速等环境因子。各树种健康木液流与温度、相对湿度、饱和水汽压亏缺(VPD)等因子呈显著相关(P<0.05),而受害木液流变化受环境因子的影响较弱,液流峰值均低于健康木。受害木与健康木之间一致性指数D分别为0.897、0.913、0.937,RMSE为8.561、4.617、2.594,MAE为5.527、3.153、1.663,表明HPV方法可以有效测量树木液流的动态变化,蛀干害虫受害木的树干日液流格局发生明显改变,对温度、湿度、VPD等环境因子的响应程度减弱。

北方四种城市树木蒸腾耗水的环境响应

2008年6—8月,以大连市劳动公园内雪松、大叶榉、水杉和丝棉木4种树木作为研究对象,采用热扩散探针(TDP)法对其树干边材液流进行了连续动态测定,并同步测定了土壤水分与小气候等环境因子.结果表明:观测季节内,树木所处立地条件下不存在水分胁迫,树木液流与土壤湿度相关性不显著(R2<0.05,P>0.211,n=1296).4种样木白天液流速率与太阳辐射变化存在"时滞"现象,液流速率的相关系数(R2)在0.624～0.773(P=0.00,n=1296),其影响主要集中在5:00—8:00和18:00—20:00辐射骤变期间(R2>0.700,P<0.05).水汽压亏缺(VPD)是影响样木夜间蒸腾的主要因子(R2>0.660,P<0.05,n=1872),与全天液流速率的R2值在0.650～0.823(P=0.00,n=1296),以VPD建立的统计模型可以解释90%以上全天液流的变化(P=0.00).风速与树木液流呈极显著相关关系,但R2值小于前两者(R2<0.380,P=0.00,n=1296).此外,树木液流的环境响应存在饱和现象.

浑善达克沙地榆树干液流动态研究

应用Granier热扩散技术对内蒙古浑善达克沙地榆(Ulmus pumila var.sabulosa)疏林林分进行树干液流通量研究。选择该区占林分80%以上林木的3种胸径级(小径级,15—25cm;中等径级,25—35cm;大径级,>35cm)榆树,使用Granier探针进行每隔15min的树干液流测定,同步测定各林分环境因子。林分中不同胸径级榆树树干液流通量特征表现为:树干液流密度峰值大径级树>中等径级树>小径级树,且差异明显;大径级树由于林龄较大,液流密度曲线变化平缓,没有明显的峰值,呈弧形曲线;液流密度随季节推移在生长季中液流密度均值逐渐减小,在生长季末期(10月)基本处于微弱波动状态。液流通量最大月平均值一般出现在6—8月,不同径级树月液流通量变化差异较大。对样木的日液流通量比较发现,胸径对液流有显著影响。对不同胸径树木各树种影响较大的环境因子为饱和水汽压差(VPD),光合有效辐射(PAR),气温(Ta);在不同生长季节,对不同胸径类型树木起主要作用的环境因子也不尽相同,但是PAR和VPD是其中起主要作用的两个因子。