油松枝干水容特征及其对蒸腾耗水的影响

该文通过对油松枝条和茎干组织水容特征研究,旨在进一步阐明树体水容对蒸腾耗水的影响,为油松山地造林和城市绿化水分管理提供理论指导.研究结果表明:①枝条水容日变化表现为先减低后回升,枝条水容与水势呈二项函数关系.②在季节变化上,水容受土壤和环境水分的影响,6月份枝条水容值比9月份大.③在空间上,不同冠层和不同方位的枝条水容有差异,其中,下部枝条水容值比上部的稍大,东南部的水容值比西北部的稍大;不同树干高度液流通量的变化受边材面积大小的影响,自基部沿树干高度递减;在白天树干茎段累计水容下位要比上位大,但树干水容的亏缺可以在晚间得到一定程度的补充.④在对蒸腾耗水的调节上,树体上位组织的储存水首先被耗散,依次拉动下位,直至根系主动吸水.

容器类型及规格对油松容器苗底部渗灌耗水规律及苗木生长的影响

【目的】研究底部渗灌条件下不同类型和规格的容器对油松容器苗耗水规律及生长的影响,以期初步筛选底部渗灌条件下培育油松苗的最适容器类型和规格,为底部渗灌技术在油松容器苗培育上的推广和应用提供理论依据。【方法】采用嵌套设计,选用口径为3.8 cm、长度为14 cm和21 cm的硬塑料容器,口径为4.5 cm、长度为10和15cm的无纺布容器以及口径为10 cm、长度为10和15 cm的黑色塑料容器培育油松苗,并用底部渗灌的方式给予苗木水分,通过测定底部渗灌期间苗木的灌水频率和耗水量及1年生长期结束后苗木的苗高、地径、主根长等指标,探讨不同类型和规格的容器对底部渗灌条件下的油松苗耗水规律和生长的影响。【结果】底部渗灌期间总耗水量表现为无纺布容器>黑色塑料容器>硬塑料容器,均值分别为每株1 453,964,442 m L。灌水频率则表现为无纺布容器>硬塑料容器>黑色塑料容器,长规格的硬塑料容器水分利用率最大。苗木苗高和地径均以硬塑料容器最大,长规格和短规格的硬塑料容器苗高均达到了15 cm,地径也均在2.6 mm以上。硬塑料容器茎干质量最大,尤其是长规格的硬塑料容器茎干质量为0.4 g。黑色塑料容器根干质量最大,尤其是长规格的黑色塑料容器根干质量为0.65 g。但黑色塑料容器中苗木主根长均值达到23 cm。无纺布容器苗木苗高、地径、生物量均处于最低水平。苗木质量指数(QI)表现为黑色塑料容器>硬塑料容器>无纺布容器,其中,长规格的黑色塑料容器QI值最大,为2.48。硬塑料和黑色塑料容器的根总长、根表面积、根体积和比根长无显著差异,但均明显大于无纺布容器(P<0.05)。【结论】硬塑料容器耗水量最低,水分利用率却最高,且培育的苗木质量最好,因此在底部渗灌下培育油松容器苗,硬塑料容器较其他2种容器类型更为合适;而黑色塑料容器虽培育的苗木大,但却出现了窝根;无纺布容器培育的苗木质量显著低于其他2种容器类型,且耗水量大,水分利用率低。3种容器类型下,长规格的容器均可促进苗木的生长。

油松、侧柏深秋边材木质部液流变化规律的研究

利用热扩散式边材液流探针和多种气象、土壤因子传感器组成的全自动数据采集系统 ,于深秋季节对北京西山地区低山成龄油松和侧柏林内单株边材液流速率、单木整株耗水量连日变化进行了系统观测。油松和侧柏边材液流每日 8:0 0以后启动 ,并逐渐增强 ,至 13:0 0～ 15 :0 0前后达到高峰 ,然后下降 ,18:0 0以后液流运移缓慢 ,至来日日出前后达到最低值。相同测定部位的边材液流速率 ,侧柏明显高于油松。油松树干不同部位边材液流日变化和连日变化趋势相同 ,但上部边材液流启动早 ,上升幅度大 ,到达峰值后即急剧下降 ,峰形窄而高 ;下部边材液流较上部明显延迟 ,且峰形平缓 ,峰值较低 ;测定期间油松树干上位和下位累计日周期和累计连日边材液流通量基本相同。进入 11月以后 ,单株日耗水量逐日降低 ,11月 6日油松日耗水量下降为 5d以前的 1 5 ,同期侧柏日耗水量已近于 0。油松和侧柏单木日耗水模型为三次曲线。边材液流的连日变化深受太阳辐射、气温、空气相对湿度、风速、土壤温度等因子的影响。利用线性回归方法建立了边材液流速率与环境因子关系的多元线性模型 ,影响边材液流速率的主导因子是 5cm和 2 0cm土壤温度、太阳辐射强度、空气湿度和风速。回归方程达到极显著水平。

冀北山地油松和落叶松林下枯落物的水文效应

对河北省木兰围场国有林场内油松、落叶松人工林枯落物水文效应进行了调查。结果显示,油松、落叶松枯落物厚度分别为6.1和4.0cm,枯落物蓄积量为33.93和43.16t/hm2;浸泡24h后测定油松枯落物的含水量为268.10g,落叶松枯落物含水量为157.54g,二者的有效拦蓄量分别为30.07和57.56t/hm2。油松、落叶松林下枯落物持水量、吸水速率与浸水时间的变化规律基本一致,枯落物持水量与浸水时间存在对数曲线关系,而吸水速率与浸泡时间存在幂函数关系;枯落物浸水0～4h内吸水速率最大,4～8h内逐渐变缓,10h后其持水量基本达到最大值。

不同林龄油松人工林枯枝落叶层持水性及养分含量

对小陇山林区不同林龄油松Pinus tabulaeformis人工林枯落物现存量、持水性及主要营养元素储存量的测定分析结果表明：不同林龄油松人工林枯落物现存量为12.23-18.78 t·hm^-2,现存量均高于对照锐齿栎Quercus aliena var. acuteserrata林,其中以23年生油松林的枯落物现存量最大,为18.78 t·hm^2;不同林龄油松人工林枯枝落叶层的氮、磷、钾的质量分数分别为8.56-11.40,0.45-0.63和0.74-1.23 g·kg^-1,30年生油松林的氮、磷最高,而钾最低;油松人工林枯落物的氮、磷质量分数均低于锐齿栎林,而钾高于锐齿栎林,油松人工林枯落物的全氮、全磷和全钾平均储存量分别为158.36,8.44和15.92 kg·hm^-2,全磷的储存量略小于对照锐齿栎林,而全氮和全钾的储存量分别是锐齿栎林1.31和2.99倍。不同林龄油松人工林枯落物的自然含水率与饱和持水率均随林龄增加呈递增趋势,且具有较好的拟合关系,两者分别为38.98%-59.22%和246.95%-300.33%,30年生油松林的自然含水率与饱和持水率分别达到59.22%和300.33%;油松人工林自然含水率的平均值略小于锐齿栎林,而饱和持水率却低于锐齿栎林（P〈0.001）。

华北土石山区油松人工林耗水分配规律

通过野外和室内试验相结合,对华北土石山区油松人工林耗水分配规律进行研究。结果表明:林分总耗水主要包括3个方面:林冠截留蒸发、植物蒸腾耗水和土壤物理蒸发耗水。油松林地总耗水为516.52mm,其中林冠截留占总耗水量的25.63%,土壤蒸发占22.15%,植物蒸腾耗水占52.22%,三者比例为1:0.86:2.04。油松平均林冠截留率为25.4%,平均透流率为64.4%,平均干流率为0.55%,干流雨、林内降雨和林外降雨有很好的线性关系。油松林枯落物最大持水量为1.5mm、枯落物年截水量为48.7mm,占总降雨的10.42%。油松林林内土壤水分蒸发为114.41mm,林外蒸发为197.70mm。油松林生长季林木蒸腾耗水量为269.74mm,6、8月出现两个峰值。

不同密度油松人工林土壤特性及水源涵养功能研究

【目的】探讨油松人工林不同林分密度下的土壤特性及水源涵养功能。【方法】以秦岭西段30年生油松人工林为研究对象,设置6种不同林分密度(1 367,1 861,2 517,2 617,3 012和3 683株/hm2)的标准地,采集土样和枯落物样品带回室内,测定土壤理化性质、土壤持水量、枯落物层持水特性等。【结果】林分密度对油松人工林的土壤含水率、有机质含量、体积质量、总孔隙度、土壤最大持水量、毛管持水量具有显著影响。密度为2 617株/hm2的林地土壤体积质量较小(1.14g/cm3),总孔隙度较大(62.57%),有机质含量较高,为1 367株/hm2林地的1.63倍,土壤持水性能较好(1 251.40t/hm2)。【结论】油松人工林在适宜密度条件下,有利于改善土壤结构,增强土壤肥力,提高土壤的蓄水能力,使林地具有更好的水源涵养功能。在秦岭西段小陇山林区,油松人工林的林分密度为2 617株/hm2左右较合理。

彰武松、樟子松光合生产与蒸腾耗水特性

采用Li-6400光合测定系统对性成熟(18 a)阶段彰武松(Pinus densiflora var.zhangwuensis)和樟子松(Pinus sylvestris var.mongolica)光合及蒸腾指标不同季节日变化进行了测定,并采用切枝蒸腾法对两个树种叶片气孔蒸腾和角质层蒸腾进行对比测定,评价了气孔开闭敏感性,探讨了两个树种光合生产与蒸腾耗水特性。结果表明:在同样生境条件下,彰武松比樟子松有较大的光合速率(Pn)和较小的蒸腾速率(Tr)。在5月和7月,彰武松的Pn和Tr日变化呈现明显双峰型,其Pn和Tr"午休"现象均主要受气孔限制;在10月呈单峰型。樟子松的Pn和Tr日变化在整个生长季均呈单峰型,而且,彰武松日光合量(DAP)均高于樟子松,是樟子松的163.4%(5月)、211.1%(7月)和183.6%(10月)。光响应曲线参数表明:在不同月份,彰武松最大光合速率(Pmax)均大于樟子松,且光饱和点(LSP)较高,光补偿点(LCP)较低。在任意被测时刻,彰武松气孔导度(Gs)和Tr都小于樟子松。彰武松具有较小气孔和角质层蒸腾速度,并且在同样干旱条件下,彰武松气孔下陷,其气孔的开闭反应更加敏感。彰武松水分利用效率(WUE)较高,约是樟子松的2.29倍。这些结果暗示,彰武松以其高的光合速率和低的蒸腾耗水特性,提高水分利用效率,以其敏感的气孔开闭机制和旱生叶片结构进而实现在干旱半干旱地区的速生特性。

沙地樟子松蒸腾耗水的生态学特征

以章古台地区樟子松人工固沙林为研究对象,开展樟子松蒸腾特性与耗水量研究,研究结果表明:樟子松蒸腾日进程呈双峰曲线变化,并存在蒸腾午休现象;生长季内蒸腾强度大体呈单峰状变化,5、6、9月份较弱,7、8月份最强,最大值出现在7月,为0.677g.g-1FW.h-1;环境因子与蒸腾强度Y按相关紧密程度排序分别为光照X1、土壤含水率X5和空气相对湿度X3,通过逐步回归分析建立回归方程为:Y=0.271 X1+0.007 X3+0.063 X5-0.95;通过分析估算,确定密度为1420株.hm-2的26 a樟子松人工固沙林年耗水量约为0.596万t.hm-2。

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.

不同径级的西伯利亚红松树干液流及蒸腾耗水特征的差异

基于热扩散技术,采用TDP法连续监测了新疆喀纳斯国家自然保护区内不同径级西伯利亚红松的树干液流,分析其在生长季内（6～9月）的液流变化及蒸腾耗水特性,为阐明喀纳斯保护区优势树种水分循环机理,以及理解区域尺度上森林生态系统水分循环及其过程应对未来气候变化的响应机制提供依据。结果显示：（1）不同径级西伯利亚红松在晴、阴、雨3种天气条件下的树干液流日动态变化均呈昼高夜低的多峰型曲线,但变化频率和变化幅度差异明显,日最大液流值的排序为晴天〉阴天〉雨天。（2）树干液流的发生较光合有效辐射的变化存在明显的滞后效应,不同径级西伯利亚红松的最大液流峰值滞后时间在30～207min。（3）西伯利亚红松的月平均树干液流的大小顺序为7月〉8月〉9月〉6月,且相同径级树干阳生面的液流速率均大于阴生面。（4）西伯利亚红松全株的蒸腾耗水量为7月份的最大,其值占整个生长季的61.8%;且大径级阳生面的蒸腾耗水总量（6 716.79g）和阴生面蒸腾耗水总量（4 649.08g）分别是相应小径级阳生面和阴生面的2.00和2.45倍。（5）气温、空气相对湿度和光合有效辐射是影响西伯利亚树干液流的主要因素,同时0～5cm和20～30cm土壤温度对其影响也较大。研究表明,西伯利亚红松在生长过程中,大径级树干的液流和蒸腾耗水量大于小径级,主要发生部位为树干的阳生面,且在7月份的变化最明显。

北京山区典型针叶林树种蒸腾特性比较

该文通过比较油松和侧柏的蒸腾特性,为北京生态涵养带抗旱树种的筛选提供基础数据。采用Li--6400型便携式光合仪在2006年5—10月对北京市密云水库典型针叶林(油松和侧柏)的蒸腾速率进行了测定。结果表明,油松和侧柏的日平均蒸腾速率分别为2.18和1.95mmol/(m2.s),日平均水分利用率分别为3.52和3.04μmol/mmol。油松和侧柏的水分利用率均在11:00时达到峰值,光合速率的变化趋势均为单峰曲线,且在12:00前后达到峰值。因此,油松和侧柏作为北京山区两种典型针叶树种具有相似的蒸腾特性,油松的日平均蒸腾速率和水分利用率均略高于侧柏,蒸腾作用受环境因子综合影响,气孔导度是影响油松和侧柏蒸腾速率的主要因子。

黄土半干旱区油松苗木蒸腾特性与影响因子的关系

为分析土壤水分与气象因子对油松蒸腾作用的影响程度,提高造林成活率,并为林地水分管理提供科学依据。在2004年生长季典型晴天,采用盆栽试验,人为控制土壤水分,利用针叶Li-1600稳态气孔仪和BP-3400精密天平等仪器,对黄土半干旱区油松苗木的蒸腾特性及其影响因子的关系进行研究。结果表明:在不同的土壤水分条件下,油松蒸腾速率和气孔阻力的日变化曲线分别呈“双峰型”和“W”型;在典型晴天下,蒸腾速率与土壤含水量的关系呈三次曲线相关,7、8和10月份,油松叶片蒸腾速率达到最大值时所对应的土壤含水量分别为17.7%、19.8%和17.5%。蒸腾速率除自身生理特性的影响外,还受土壤水分和气象因子综合影响,当土壤水分充足时,蒸腾速率与气象因子相关性高;当土壤水分产生胁迫时,蒸腾速率与气象因子相关性降低。在严重土壤水分胁迫下,7和8月份气温对蒸腾作用的影响最大,10月份光合有效辐射的影响最大。在土壤充分供水的条件下,7月份空气相对湿度对蒸腾作用的影响最大,8月份是气温,10月份是叶温。

岷江上游人工油松林凋落量及其持水特征

通过对人工油松林凋落量及其持水性动态变化的监测和研究。结果表明,观测期间(2002.9～2003.10)凋落量是5.900t/hm2·a,月凋落量在0.166～1.775t/hm2之间变化,其中以10月凋落最盛,该月占了全年凋落量的30.09%;而凋落最少则出现在5月,本月凋落量仅2.81%。凋落物自然含水量在13.75%～63.62%之间变化,半分解凋落物含水量普遍高于未分解凋落物,但2者月动态变化趋势基本一致;凋落物自然含水量与其饱和持水率也呈现相同的变化趋势,并且2者有较好的拟合关系。未分解和半分解凋落物饱和持水率分别在85.05%～323.41%,147.66%～251.11%之间波动,半分解凋落物饱和持水率变幅相对较小,未分解凋落物呈现明显的"凸"形月变化,半分解凋落物则无明显变化规律。

油松和侧柏人工林适宜灌溉定额的研究

采用人工灌水的方法 ,研究 2 0年生油松和侧柏人工林的耗水特性及水分利用效率 ,确定其适宜的灌溉定额。结果表明 ,油松和侧柏的耗水量与其灌水水平呈正相关 :平水年 ,1 5、1 0、0 5倍降水量的灌水水平和对照条件下 ,5— 10月份 ,油松的耗水量分别为 10 35 8.5、82 90 .5、6 4 5 5 .5、4 337 0m3·hm- 2 ,侧柏为 95 4 7 5、7980 0、6 4 71 0、4 195 0m3·hm- 2 。灌水促进了树木的生长 ,油松在 1 0倍灌水处理时 ,树高、胸径、材积增加最大 ,侧柏在1 0～ 1 5倍处理时 ,分别对树高和胸径影响最大 ,材积在 1 5倍处理时效果最显著 ;油松在 1 0倍处理时 ,水分利用效率最高 ,而侧柏则在 1 0～ 1 5倍处理为宜 ;生长季中 ,油松和侧柏的适宜灌溉定额分别为 5 2 5 0～ 6 0 0 0m3·hm- 2和 5 330～ 9330m3·hm- 2 ,分 3次进行灌溉。

晋西黄土丘陵沟壑区油松刺槐混交林蒸腾耗水

为了研究黄土丘陵沟壑区主要造林树种和林分蒸腾耗水规律,以位于山西省吉县蔡家川流域内密度为2 450株/hm2的16 a油松刺槐混交林为对象,在2008年7—10月,应用热扩散探针技术(TDP)对油松和刺槐4个径阶共17株样木进行蒸腾液流野外实地定位连续观测,同时对环境因子进行同步连续动态观测。结果表明:典型晴天条件下,油松和刺槐树干液流速率在液流启动时间、达到峰值时间、开始快速下降时间和峰值波动范围上有较为显著的差异;2树种不同径阶单木日均蒸腾量的大小排序为油松12 cm>10 cm>6 cm>8 cm,刺槐12 cm>8 cm>6 cm,呈现出日蒸腾量随胸径增加而增加的趋势;太阳辐射和水汽压差是影响油松和刺槐树木冠层蒸腾的主要因子;2008年7—10月油松刺槐混交林月蒸腾耗水量分别为30.8、24.1、26.3和18.4 mm,总蒸腾量小于同期降雨量。

不同经营措施对油松林枯落物持水性能的影响研究

为了评价不同经营措施对油松人工林枯落物持水能力的影响，通过带状皆伐、封禁抚育、孔状择伐、修枝抚育、引进灌木这5种措施，并以未封禁作为对照的实验方法，分别在抚育开始、抚育后2a、抚育后4a对枯落物的储量、最大含水量、自然含水量和有效拦蓄量进行了测定和评价。结果表明：（1）枯落物储量和持水性能随抚育时间的延长呈增加趋势。（2）不同经营措施下，抚育后2和4a的枯落物储量大小顺序均为：带状皆伐〉封育恢复〉孔状择伐〉修枝抚育〉引进灌木〉未封禁；枯落物最大含水量在抚育后1～2a内排序为：引进灌木〉封育恢复〉带状皆伐〉孔状择伐〉修枝抚育，抚育后2～4a排序为：引进灌木〉带状皆伐〉封育恢复〉孔状择伐〉修枝抚育〉未封禁；自然含水量在抚育后1～2a排序为：封育恢复〉引进灌木〉孔状择伐〉带状皆伐〉修枝抚育〉未封禁，在抚育后2～4a表现出：引进灌木〉封育恢复〉孔状择伐〉带状皆伐〉修枝抚育〉未封禁；有效拦蓄量变化趋势表现为：带状皆伐〉孔状择伐〉引进灌木〉封育恢复〉修枝抚育〉未封禁。

内蒙古皇甫川流域油松蒸腾特点分析

本文对皇甫川流域主要乔木油松 ( Pinustabulaeformis) ,从蒸腾强度和土壤含水量两个方面 ,研究了其水分状况 .在研究中发现 :油松蒸腾日进程为双峰曲线 ,有蒸腾午休现象 ,水分状况较差时蒸腾日进程曲线到达波谷的时间比水分状况较好时大大提前 ;干旱条件下 ,蒸腾速率较低 ,一旦水分状况好转 ,仍可有较高的蒸腾速率 .以皇甫川流域目前种植状况 ,砒砂岩立地以 3× 1 m2密度种植油松为最佳选择 .

利用热扩式边材液流探针(TDP)测定树木整株蒸腾耗水量的研究

介绍了热扩散式液流探针的工作原理及利用液流探针测定树木边材液流速率的方法。利用边材液流探针和多种气象因子传感器及数据采集系统组成的微型气象站 ,通过对北京西山地区油松 (Pinustabulaeformis)、栓皮栎 (Quercusvariabilis)混交林林分平均木树干边材液流速率及风速、有效辐射和空气温度、空气相对湿度的日变化和连日变化的测定和分析 ,揭示了 5月干旱季节两树种蒸腾耗水的日变化和连日变化规律 ,以及栓皮栎树干基部和树冠大枝边材液流的差异 ,并进行了理论推导 ,同时分析了液流速率的波动规律与主要气象因素波动的相关性。

油松不同种源在北京地区水势和蒸腾速率的比较研究

应用压力室技术和稳态气孔仪,测定了在北京地区8年生人工油松林,7个气候生态型13个种源的水势值季节变化和蒸腾速率的日变化及季节变化。结果表明,油松各种源一年中,水势值最低的是严冬季节(—19.75巴)和高温干旱期(—14.81巴)。从不同生态型水势值来看,差异明显。无论在严寒的一月还是在高温干旱的六月,东北型水势值最高,其次是西北型,南部型最低。西南型略高于南部型。水势值高低还明显表现与越冬死亡率高低的关系。南部型种源水势值最低,越冬死亡率也最高。各种源蒸腾速率日变化和季节变化有明显的规律,与环境因子(光照、气温、大气湿度)密切相关。在日变化中呈现早、晚低,中午高的“凸形峰曲线”。随着春季温度升高。在季节变化中,五月份升至第一高峰,而六月高温干旱期,蒸腾速率明显下降。形成一个低谷。雨季以后的8、9月份升至全年最高值,11月秋末冬初又下降至很低。全年呈现一双峰曲线。从各生态型种源蒸腾速率来看,差异是很明显的。以东北型最高,其次是西北型,中部型,中西型居中,西南型,南部型最小。除上述外,从针叶形态解剖特征上来看,各生态型也差别明显,东北型、西北型的针叶短、窄、薄,表皮和皮下组织则较厚,而南部型种源的针叶长、宽、厚,表皮及皮下组织则较薄.这均反映了不同生态型避旱机制的差异。