应用热扩散技术对红松人工林树干液流通量的研究

以黑龙江帽儿山森林生态定位研究站42年生红松人工林为研究对象,选择有代表性的优势木、中等木和被压木各3株,2004年5月29日—10月30日应用热扩散技术对不同径级红松树干液流进行测定,并同步测定相关的主要环境因子。通过生长锥获得不同径级红松边材宽度,建立边材面积与胸径的关系方程A=8.032DBH-46.95(R2=0.82,P<0.001)。结果表明:晴天红松树干液流呈明显的单峰曲线,最大值一般出现在12:00—14:00,且优势木>中等木>被压木;而在阴雨天呈不规则曲线,最大值的出现没有规律,夜间也不同程度地出现液流,且优势木、中等木和被压木之间液流密度的差异缩小。日液流通量随着生长季节的进程基本呈现减小的趋势,且优势木>中等木>被压木。相关分析和逐步回归表明,影响生长季红松树干液流的主要环境因子为蒸汽压亏缺和光合有效辐射。由液流通量和边材面积的推算获得,被测红松人工林边材面积为89436.94cm2·hm-2,生长季蒸腾耗水量为678.95t·hm-2;其中优势木、中等木和被压木分别占整个林分耗水量的54.83%、35.68%和9.48%。优势木、中等木和被压木在生长季的日总蒸腾量分别为0.06～1.42、0.014～0.83和0.017～0.25t。

武陵石漠化山地八种针阔叶树种树干液流速率日变化特征

以武陵石漠化山地8种针阔叶树种为试验材料,利用TDP树干液流仪监测树干液流速率,研究树干液流速率日变化特征。结果表明:7月不同树种树干液流速率最大值排序为刺楸>木荚红豆>朴树>麻栎>黄樟>马尾松>杉木>柏木。刺楸的树干液流速率最大值出现在11:00,为3893.83 g·cm^(-2)h^(-1);柏木的树干液流速率最大值出现在14:00,为238.00 g·cm^(-2)h^(-1);阔叶树种的树干液流速率均大于针叶树种的。9月不同树种树干液流速率最大值排序为麻栎>木荚红豆>黄樟>马尾松>刺楸>朴树>柏木>杉木。麻栎的树干液流速率最大值出现在9:00,为3314.31 g·cm^(-2)h^(-1);杉木的树干液流速率最大值出现在11:00,为314.18 g·cm^(-2)h^(-1)。7月不同树种日平均树干液流通量排序为刺楸>木荚红豆>马尾松>黄樟>麻栎>朴树>杉木>柏木,刺楸的最大树干液流通量是柏木的16.36倍;9月不同树种日平均树干液流通量排序为麻栎>木荚红豆>马尾松>刺楸>黄樟>朴树>柏木>杉木,麻栎的最大树干液流通量是柏木的11.71倍。除麻栎、木荚红豆外,其它树种平均日耗水量都是7月的大于9月的。不同树种对不同的环境因子响应不同,其中太阳总辐射及土壤温度与树干液流速率相关性最强,影响树种蒸腾速率的气候因子主要是太阳总辐射。

山西太岳山油松林木边材心材导水功能研究

实测太岳山36株油松边材和心材面积,建立计算林木边材和心材直径回归方程,使用TDP80探针采用热平衡技术测定山西太岳山地区油松林木夏季边材和心材中液流速度,对比分析夏季不同天气条件下树干边材和心材的导水效率.结果显示油松林木树干液流夜间流速约为白天流速的5%(60年生林木)~15%(30年生林木);30年生林木白天平均流量(11.7 dm3/d)占全天平均流量(13.9 dm3/d)的84.33%,60年生林木白天平均流量(67.5 dm3/d)占全天流量(69.9 dm3/d)的96.56%.油松林木日间蒸腾耗水占全天耗水量的85%~95%.研究表明30~60年生油松林木液流日总量中边材液流量只占61%~72%,心材液流量可占到28%~39%.油松林木心材的导水功能不宜忽略.

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。

不同灌溉条件下杨树人工林蒸腾过程及环境响应

研究不同土壤水分阈值灌溉下毛白杨(Populustomentosa)生长季蒸腾与环境因子的关系,对于科学制定毛白杨高效水分管理策略至关重要。该研究以毛白杨人工林为研究对象,设置不同灌溉处理:充分灌溉(DF,当滴头正下方20cm处的土壤水势达到–18 kPa时灌溉)、控水灌溉(DC,当滴头正下方20 cm处的土壤水势达到–45 kPa时灌溉)和无灌溉(CK,空白对照)。采用热扩散技术,对毛白杨生长季树干液流通量进行连续观测,并同步监测太阳辐射(SR)、空气温度(Ta)、空气湿度(RH)、土壤体积含水率(SWC)和风速(WS)等环境因子。结果显示:1)不同灌溉处理下毛白杨树干液流通量日变化趋势相似,呈现单峰型,并存在显著的夜间液流活动。灌溉处理不会影响树干液流的启动时间,但会造成树干液流峰值时间出现差异,充分灌溉会使液流峰值到达时间提前。灌溉会增大毛白杨蒸腾量,毛白杨的蒸腾量随着土壤水分灌溉阈值的减小而增大。2)毛白杨树干液流密度与SR和空气水汽压亏缺(VPD)存在明显的时滞现象,树干液流通量变化提前于VPD,而滞后于SR。不同灌溉处理对时滞现象无显著影响。3) 3个处理下,蒸腾与VPD、SR及SWC具有显著正相关关系,与风速具有显著负相关关系,且对气象因子的响应程度不同。综上所述,灌溉能够有效调节人工林水分生理对环境因子的适应过程,但增加灌溉未必会造成蒸腾相应增加。根据林分蒸腾需水和自然降雨的关系,生长季前期(该研究为4–7月)进行灌溉有利于毛白杨人工林水分生理活动的进行。