乔木蒸腾作用的主要测定方法

参阅了近年来国内外研究树木蒸腾作用的文献 ,对研究乔木水分利用的各种代表性方法 (整树容器法、称重法、蒸渗仪法、Li 16 0 0稳态气孔计法、风调室法、遥感法、水量平衡法、组织热平衡法、热脉冲法、涡动相关法、波文比法、彭曼联合法 )的原理、应用技术与方法进行探讨 ,分析其优缺点 ,并具体介绍作者目前所采用的热扩散式探针法及遇到的问题与改进 ,认为热扩散探针法 (TDP)是目前研究乔木整树蒸腾作用比较理想的方法。

Granier树干液流测定系统在马占相思的水分利用研究中的应用

介绍了Granier热消散探针在树干液流测定中的工作原理,并利用该系统长期监测广东鹤山马占相思林14株样树的液流密度,分析了树木个体内和个体之间液流密度的差异、整树和林段水分利用的量化特征。由于树木边材结构以及周围微环境的差别,树木内和个体间的液流密度差异非常明显,变异系数的平均值分别为15.51%-37.26%、37.46%-50.73%。尽管液流密度的差异较大,但同一株树木不同方位的液流密度之间却呈现明显的线性相关(p<0.0001),这是重要的特征值,使得只需测定某一方位的液流密度经尺度外推计算整树和林段蒸腾成为可能。树木液流对环境因子响应的变化规律取决于所参照的时间尺度,日变化主要受光辐射、水汽压差等气候因子的控制,而土壤水份对液流的季节变化影响较大。形态特征明显影响树木的液流,高大树木由于边材较厚、树干粗壮和冠幅较宽而承载较多的辐射能量,因而水分蒸腾较高。对树木液流密度在径向和方位上进行适当的整合,可较准确地计算整树和林段蒸腾。由液流估测的马占相思整树和林段蒸腾的结果显示,该群落的水分利用在时间和空间上均有明显的分化。

马占相思整树蒸腾的日变化和季节变化特征

为深刻揭示华南丘陵退化荒坡植被恢复树种的水分利用特征,运用Granier热消散式探针法对马占相思的树干液流进行了连续测定,并同步测定样树周围环境因子如光合有效辐射、总辐射、空气温度、空气湿度、土壤湿度等.结果表明,马占相思树干东、南、西、北各方位测得的液流密度存在显著差异,并显著相关;以北方位液流密度为自变量,其他各方位液流密度作为因变量进行回归分析,发现回归系数随时间和个体的变化而变化.对9月和2月的液流和光合有效辐射及水蒸气压亏缺的日变化作了对比,发现存在较大差异,分析认为是由于环境因子如温度低、雨雾多及落叶较多造成的.相关分析得出各样树间整树液流季节变化格型一致.分析了液流与环境因子的相关关系后发现树干液流与光合有效辐射、总辐射、温度、水蒸气压亏缺在不同时间尺度上(日内、日间、年内)均具有显著相关关系;与土壤湿度则在任何时间尺度(日内、日间、年内)不存在相关关系.此外,精确计算得出马占相思整树全年的平均蒸腾量为9 380.9 kg,最大整树蒸腾量为14 076.6 kg,最小整树蒸腾量为6 229.8 kg,个体间差异较大.

用热扩散式茎流计测定园林树木蒸腾耗水量

采用热扩散式边材液流探针和环境自动监测系统对北京3种园林树木的树干液流及主要环境因子进行了一个生长季的同步观测.结果表明,3树种树干液流的日变化呈明显的单峰曲线,晴天的液流速率大于多云天和阴天,紫叶李和悬铃木的日耗水量明显大于元宝枫;对不同天气3树种每h的液流速率与相应的环境因子进行逐步回归分析.结果显示,影响3树种液流速率的主要环境因子是空气温度、空气相对湿度、辐射强度和5 cm土层温度,在不同天气里起主导作用的因子不同,环境因子与树干液流之间的数量关系能较好地预测树木的蒸腾耗水量.

黄土塬区苹果树干液流特征

应用热扩散式树干茎流计（TDP）于2012年7—10月对黄土塬区长武县苹果树干液流速率进行了连续测定，分析了气象因子、土壤含水率等多个环境要素对树干液流的影响。结果表明，在晴天和阴雨天苹果树干液流速率变化均呈明显的昼夜变化单峰曲线，晴天液流启动早，停止晚，液流速率大；阴雨天液流启动晚，停止早，液流速率小。苹果树干液流速率与太阳辐射、水气压差、大气温度和相对湿度呈显著正相关，与空气相对湿度呈显著负相关，晴天条件下液流速率与各气象因子的相关关系比阴雨天条件下显著，且均可用线性表达式来估算。在不同的土壤水分环境条件下，苹果树干液流速率变化差异很大。水分胁迫条件下，全天液流速率水平较低，反映其蒸腾水平低；而水分充足条件下，液流速率的变化过程为一宽峰曲线，维持较高液流速率的时间较长，全天蒸腾水平高。

亚热带红壤区湿地松生长与耗水耦合关系研究

采用热扩散式探针(TDP)对湿地松(Pinus elliottii)树干液流密度及其周围环境因子进行长期同步测定,同时辅以树干解析、枝条解析等树木生长量调查方法,以期探索不同尺度上湿地松水分耗失与碳蓄积特征。结果表明,液流密度与冠层温度、相对湿度、光合有效辐射总量都呈显著的线性相关关系。液流密度与上述3个因子的多元线性回归方程和回归系数的相关性检验均达极显著水平。湿地松日均耗水量与边材面积间线性相关性显著。处于低龄期的湿地松,边材面积与胸径可用二次函数很好地拟合。根据2004年湿地松树干液流观测结果和生物量调查结果,推算出湿地松在生长过程中每形成1.773 1g干物质需要消耗约1kg水分。文末还根据生物量数据推算了树木生长过程中的耗水量。

不同方法测定三倍体毛白杨整树蒸腾的比较

为了解热扩散法测定速生林蒸腾耗水的准确性,以整树容器法为对照,利用热扩散式边材液流探针(TDP-30)对5年生三倍体毛白杨整树蒸腾进行测定。结果表明,TDP法与整树容器法测得的整树蒸腾速率具有一致的"单峰型"日变化趋势,且极显著线性相关(R2=0.955)。TDP法较整树容器法测得的整树蒸腾量偏低5.58%。三倍体毛白杨夜间蒸腾显著,两种方法测定的夜间蒸腾量分别为白天的21.24%和31.60%。利用TDP法研究三倍体毛白杨蒸腾耗水规律准确、可靠,日间蒸腾耗水量与实际相符而夜间蒸腾量偏小。

热扩散式茎流计在测定植物蒸腾耗水中的应用

热扩散式茎流计是测量树体蒸腾耗水速率的一种仪器。介绍了热扩散式茎流计的工作原理,从树木液流速率的变化规律、边材液流速率的运输格局规律、树木蒸腾耗水特性、影响树木蒸腾速率的因子4方面介绍了热扩散式茎流计在树木上的应用,最后提出了用热扩散式茎流计测定蒸腾规律的优点及应注意的问题。

渭北高原矮化红富士苹果树蒸腾规律及水分供求关系

利用热扩散茎流测定系统(TDP)对渭北高原矮化红富士树干液流进行长期定点定位观测,结果表明:苹果树在自然降水条件下和充分灌水条件下蒸腾规律在不同月份表现为其启动时间、峰值出现时间及变化趋势基本相似,但是峰值的大小和每天的蒸腾量具有一定的差异性。就试验年而言,在充分灌水条件下,苹果树一年蒸腾量为643.80mm,在自然降水条件下为520.35mm,自然降水条件下水分亏缺123.45mm。苹果树生长季节中的7-9月的降水基本上可以满足蒸腾量之需,但是3-6月苹果树的水分供求关系矛盾比较突出,应该加强水分补给。

渭北高原矮化红富士苹果树蒸腾规律的研究

利用热扩散茎流测定系统(TDP)对渭北高原矮化红富士树干液流进行长期定点定位观测,结果表明:苹果树各月平均日蒸腾速率变化规律除5、6、7月表现为双峰曲线外,其余月份基本呈现单峰曲线趋势。各月平均日蒸腾量存在差异,7月份最大,1月份最小。一年中,不同施肥处理的红富士苹果树蒸腾量在5-10月表现为施95kg有机肥的最大,其次是施有机肥150kg,再次是施有机肥40kg,不施肥的最小,其他月份影响较小。

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%。