树干直径变化与其水分传输和贮存关系研究进展

生长、含水量变化和水分张力变化都能引起树木直径的变化,树木直径变化表现为长期的不可逆生长和短期的昼夜变化。因为木质部、韧皮部和树皮的不同功能,它们膨胀和收缩的速度也不相同。木质部直径的变化与木质部液流相关,而韧皮部和树皮直径的变化不仅和木质部液流相关,还与韧皮部储存水以及木质部与韧皮部间的水分交换有关。

基于树干直径变化的树体水分亏缺诊断指标研究进展

树干直径变化(TDF)对树体水分状况具有高度敏感性,利用TDF指导灌溉已成为近年来国内外研究的热点。文中总结了TDF的基本理论及其相关参数概念,综述了国内外利用TDF诊断树体水分亏缺以指导灌溉的研究概况、指标选择与评估、实践应用等的研究进展,指出目前制约该项研究推广应用的主要问题,并提出研究展望。

生长季臭椿径向变化特征及驱动因子

揭示河北省生长季臭椿径向变化特征及驱动因子,对提高该地区林木不同时期水分利用效率和林木合理经营具有重要意义。利用树干径向变化记录仪连续监测臭椿生长季树干直径变化动态,同步监测树干液流与小气象因子,研究月尺度、日尺度臭椿树干直径的变化特征,分析其与树干液流及小气象因子的协同变化关系。结果表明:(1)5—9月臭椿树干直径的增长量为3246.856μm,生长主要集中在5月初至7月中旬,树干直径的日变化呈现周期性收缩与膨胀的变化规律,日最大变化量范围为6月>5月>7月>8月>9月;(2)树干直径变化与树干液流呈现负相关关系(P<0.01),且滞后于树干液流变化;(3)树干直径变化与太阳辐射、空气温湿度和饱和水汽压差呈显著相关关系(P<0.01),也存在时滞效应;(4)在降雨天气下,树干直径的日变化幅度小,但雨天后树干直径明显增加。生长季臭椿不同月份树干直径增长量和变化特征存在差异,树干液流、气象因子和降雨是树干直径变化的主要驱动因子。

黄土丘陵区辽东栎和刺槐树干径向生长与微变化季节动态特征

树干径向生长和微变化动态受树种特性和环境因子的综合影响,是树木响应环境因子的重要表征。解析树干直径在不同时间尺度上的动态特征是探明树木水分生理生态特性的重要途径,在水分胁迫风险较高的半干旱地区更具有特殊意义。该研究以半干旱黄土丘陵区两典型造林树种辽东栎(Quercus mongolica var.liaotungensis)和刺槐(Robinia pseudoacacia)为对象,运用DC3型高精度树干径向变化记录仪监测树干直径变化动态,同步测定土壤水分动态和驱动蒸腾作用的主要气象因子,分析两树种树干径向生长特征、直径微变化日动态与季节动态及其对环境因子的响应。结果表明,两树种树干直径的季节性变化可划分为非生长季收缩阶段、过渡阶段和生长季增长阶段。辽东栎和刺槐径向生长启动时间分别为4月7日和5月4日前后,9月下旬基本停止生长;在生长阶段直径变化可分别利用指数饱和增长函数和线性增长函数拟合。两树种直径日变化模式在11月至次年3月为典型的非生长季模式,6-9月为典型的生长季模式,而在4-5月两树种的直径日变化模式不同,反映了两树种的生长节律和物候期差异。非生长季两树种直径日最大收缩量均与气温、空气水汽压亏缺呈显著负相关关系,而在生长季呈显著正相关关系。非生长季直径的收缩和膨胀受气温的影响较大,生长季直径的日变化主要受蒸腾导致的树体内水分动态变化的影响。采用直径逐日变化量表征树体蒸腾失水量,在自然差异的两个土壤水分条件下辽东栎单位空气水汽压亏缺的蒸腾失水量差异显著,表明蒸腾耗水对驱动因子的响应程度发生调整,而刺槐未达到显著水平。研究结果对于深入揭示两树种直径微变化机理以及在土壤水分变化时叶部蒸腾的调节策略具有重要贡献。

黄土丘陵区两典型造林树种生长季树干直径微变化动态及其影响因素

运用DC3型高分辨率树干直径变化记录仪和Granier热扩散探针,对黄土丘陵地区两典型树种辽东栎和刺槐生长季的树干直径微变化和树干液流动态进行连续监测,并同步观测主要环境因子(土壤含水量、太阳辐射、空气温度和相对湿度),分析两树种树干的直径微变化动态特征与蒸腾耗水的关联性及其对环境因子的响应。结果表明:两树种树干直径和液流通量密度呈现明显的昼夜变化规律,直径日最大收缩量与日均液流通量密度呈显著正相关,树干直径在日尺度上的微变化受当日蒸腾耗水量的影响。对树干直径日最大收缩量和蒸腾驱动因子进行线性拟合,结果显示,树干直径日变化量与主要气象环境因子(日均太阳辐射、日均空气水汽压亏缺、整合变量VT)呈显著正相关。回归曲线斜率表明,辽东栎树干直径日变化量大于刺槐,其直径对气象环境因子的敏感度更大。两树种液流通量密度在较高土壤水分时段高于土壤含水量较低时段,在不同土壤水分条件下辽东栎树干直径日最大收缩量差异显著,刺槐未达到显著水平,这些差异可能与两树种蒸腾调节和树干水分补充等用水策略有关。