华北土石山区油松生长季夜间液流分配特征

【目的】通过对油松生长季夜间液流特征和环境驱动因素的研究,揭示夜间液流组分拆分特征,探讨夜间液流的组分与气象因子之间的相关关系,以及茎干补水对气象因子的响应,为华北土石山区水资源和水源涵养林管理决策提供理论依据。【方法】以华北土石山区的油松作为研究对象,根据径阶大小选取18棵样树,在2014年生长季运用Granier热扩散探针技术(TDP)持续观测夜间液流,结合称重式蒸渗仪和自制微型蒸渗仪来计算蒸腾量,解析夜间液流的去向;并进行夜间液流与土壤含水量、大气温度、湿度及光合有效辐射等气象因子的相关分析,以确定主要驱动因素。【结果】在6—9月典型晴天,夜间液流速率都呈逐渐降低趋势,18:00—24:00的夜间液流速率高于00:00—05:00,夜间液流主要用于对白天失水过多的茎干进行补水,以至于在24:00时油松茎干储水量基本达到饱和,因此,00:00—05:00夜间液流速率趋于稳定;油松夜间液流用于茎干补水的比例(95.34%)显著高于用于夜间蒸腾量的比例(4.66%);油松夜间茎干补水量与饱和水汽压差呈极显著正相关(R^(2)=0.793,P<0.01),而对土壤含水量变化响应不敏感(R^(2)=0.105,P>0.05),表明夜间液流主要受饱和水汽压影响。【结论】华北土石山区的油松生长季夜间液流随着夜间时间的进行呈现逐渐降低的趋势;绝大部分的夜间液流用于夜间茎干补水,在气象因子中,饱和水汽压是驱动夜间茎干补水及夜间液流的重要因子(P<0.01)。

华北平原欧美107杨单株夜间液流分配特征及其环境响应

夜间液流是林木水通量中不可忽视的组分,分析华北平原欧美107杨(Populus euramericana)夜间液流特征及变化规律,量化夜间液流在茎干补水和夜间蒸腾之间分配特征,探讨夜间液流环境同步控制机制,旨在提高林木蒸腾和水量平衡估算的精确度,为人工林水分利用提供理论和方法依据。2019年4月1日—10月31日,利用Granier热扩散探针监测欧美107杨树干液流密度动态变化,并同步观测环境因子。结果表明,(1)树干液流存在明显昼夜节律,夜间液流速率不为0,前半夜液流活动比后半夜活跃。(2)生长季内单株日间液流量均值为(21.09±10.93)kg·d^(−1),夜间液流量均值为(2.52±1.60)kg·d^(−1),夜间液流占全天液流的比例多在0—20%之间,全生长季均值为9.1%;夜间液流/全天液流呈“U”型变化,生长季初期和末期较高,中期较低。(3)夜间饱和水汽压差,夜间风速和土壤含水量是影响夜间液流的主要环境因子,夜间饱和水汽压差与夜间液流极显著正相关,风速通过直接及间接效应,对夜间液流具有不可忽视的影响;更干燥的土壤对夜间液流的促进作用大于更湿润的土壤。(4)利用“时间分离法”及“反向延长法”的平均值估算得出夜间茎干补水和夜间蒸腾分别占夜间液流的60.69%和39.31%。综上所述,欧美107杨存在明显夜间液流,夜间饱和水汽压差、夜间风速及土壤含水量对夜间液流同步控制,共同影响夜间液流,研究结果为连续估算夜间液流两个组分提供了机会。

九寨沟针阔混交林的夜间液流及其分配特征研究

利用Granier热扩散探针测定九寨沟针阔混交林3个主要树种2013年的树干液流密度,分析各树种夜间液流的季节变化特征及夜间茎干补水与夜间蒸腾的分配特征。结果表明,红桦(Betula albosinensis Burk.)和茶条槭(Acer ginnala Maxim.)的夜间液流占全天液流比例多为0~30%,油松(Pinus tabulaeformis Carr.)多为0~25%,但在某些特定条件下,夜间液流占比会超过40%;生长季各树种夜间液流占比均呈“U”型变化,生长季初期和末期较高,生长季中期较低;典型晴天内,各树种夜间液流密度均与饱和水汽压差呈极显著的线性关系(R2>0.95),表明夜间茎干补水和夜间蒸腾同时发生;红桦、茶条槭和油松的夜间茎干补水和蒸腾分别占夜间液流活动的80.7%和19.3%,81.4%和18.6%,63.9%和36.1%。