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毛乌素沙地杨柴液流变化对气象因子的响应

生态学报 2023年第4期43卷 1635-1645页

作者：洪光宇王晓江高孝威胡尔查李梓豪李卓凡刘婷杨海峰郗雯王乐军内蒙古自治区林业科学研究院呼和浩特010010

采用FLOW32-1K (Thermal Dissipation Probe)热平衡包裹式液流仪对毛乌素沙地杨柴(Hedysarum leave)植株液流速率进行了连续监测,同步监测灌木林地内气温、太阳辐射、相对湿度和饱和水汽压差(VPD)等气象因子,探讨了在不同时间尺度下杨... 详细信息

采用FLOW32-1K (Thermal Dissipation Probe)热平衡包裹式液流仪对毛乌素沙地杨柴(Hedysarum leave)植株液流速率进行了连续监测,同步监测灌木林地内气温、太阳辐射、相对湿度和饱和水汽压差(VPD)等气象因子,探讨了在不同时间尺度下杨柴植株液流特征及其与气象因子的关系。结果表明:(1)不同径级(3—4 mm、4—6 mm和>6 mm)杨柴植株的日平均液流速率分别为5.61 g/h、9.29 g/h、35.30 g/h,平均日液流量分别为(134.72±82.48)g/d、(223.06±152.20)g/d、(847.23±403.38)g/d。不同天气条件下的树干液流速率晴天>阴天,液流速率变化呈“昼高夜低”,不同月份表现为8月>7月>9月。(2)影响晴天和雨天杨柴植株液流的首要气象因子都是太阳辐射,小时尺度下,太阳辐射、气温、相对湿度和饱和水汽压共同解释杨柴液流的75%以上,在日尺度下,气象因子可以共同解释其80.8%以上;且随着时间尺度增大,进入回归方程的气象因子个数呈减小趋势,但气象因子对杨柴液流变化的解释度呈增加趋势。研究在未来不能进行连续观测的条件下,通过气象因子和预测模型来估算杨柴液流变化,进而可指导毛乌素沙地植被恢复与水资源管理。

关键词：杨柴液流气象因子时间尺度毛乌素沙地

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热带桉树树干液流的时滞效应分析

灌溉排水学报 2022年第1期41卷 25-32页

作者：王城城叶文伟赵从举陈丽艳海南师范大学地理与环境科学学院海口570100

【目的】探明热带桉树树干液流与环境因子间的时滞效应及其影响因素。【方法】运用Granier热扩散探针技术对海南省西北部儋州林场生长季(5—10月)桉树树干液流速率进行了实时监测,并同步监测了光合有效辐射(PAR)、大气温度(Ta)、相对湿... 详细信息

【目的】探明热带桉树树干液流与环境因子间的时滞效应及其影响因素。【方法】运用Granier热扩散探针技术对海南省西北部儋州林场生长季(5—10月)桉树树干液流速率进行了实时监测,并同步监测了光合有效辐射(PAR)、大气温度(Ta)、相对湿度(Rh)和0~60cm土壤含水率(SWC),运用错位相关法分析了液流速率与PAR和饱和水气压亏损(VPD)之间的时滞长度。【结果】典型晴天下桉树液流速率日变化特征呈"双峰型"曲线,存在光合午休,液流速率抵达峰值时间较PAR和VPD提前约60 min;液流速率与环境因子(PAR、VPD)间均呈极显著正相关(P液流速率与环境因子间存在明显时滞,分别提前于PAR和VPD约30 min和50 min。SWC对桉树液流速率与环境因子间的时滞效应影响达显著性水平(P液流速率对PAR和VPD的时滞分别为-60 min和-30 min,而SWC较低(10.45%)时分别为0和-60 min;桉树径级对液流速率时滞效应的影响未达到显著性水平(P>0.05)。【结论】热带桉树树干液流与环境因子间存在明显的时滞现象,表现为液流速率提前于PAR和VPD,影响液流与环境因子间时滞效应的主要因子为SWC,综合考虑不同环境因子间的差异可促进桉树的时滞效应研究。

关键词：桉树液流环境因子时滞土壤含水率

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火龙果周年液流特征及其对环境因子的响应

农业工程学报 2021年第8期37卷 242-250页

作者：李莉婕赵泽英岳延滨聂克艳王虎袁玲西南大学资源环境学院重庆400716 贵州省农业科学院科技信息研究所贵阳550006

为探明火龙果蒸腾规律,采用田间大棚试验,研究了4 a生火龙果树主茎的液流速率,并同步监测相关环境因子,分析其液流特征及其与各因子间的关系。结果表明:火龙果单日液流以春季(3—5月)最高(平均值11.95 g/h),其次是冬季,最小是夏季,呈显... 详细信息

为探明火龙果蒸腾规律,采用田间大棚试验,研究了4 a生火龙果树主茎的液流速率,并同步监测相关环境因子,分析其液流特征及其与各因子间的关系。结果表明:火龙果单日液流以春季(3—5月)最高(平均值11.95 g/h),其次是冬季,最小是夏季,呈显著性季节变化;单日液流主要呈单峰曲线,峰值出现频率最多的时段是在10:00-13:00,谷值主要出现在17:00-20:00,随后至24:00液流呈增长趋势,零点到日出前液流速率变化平缓;白天(日出-日落期间)的液流量占全天的49.60%~71.51%,夜间则降低。伴随春季火龙果新梢的大量生长,白天的液流峰值和日液流总量为四季中最高,说明生育期起主导作用,但春季的夜间液流占比(平均31.05%)显著低于其他季节(P液流量较低,说明高温和强光产生了抑制作用;其余季节峰值则集中在中午。白天与夜间液流总量呈显著正相关,相关系数为0.917(R^(2)=0.841,n=84)。瞬时尺度下液流速率与光合有效辐射(Photosynthetically Active Radiation,PAR)呈正相关(P液流对空气相对湿度(Relative Humidity,RH)和气温的响应相反。研究结果为火龙果水分及营养管理提供科学依据,在火龙果大棚生产的周年水肥管理中,满足春季需求是重中之重。

关键词：传感器液流火龙果液流速率环境因子

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不同时间尺度胡杨液流速率与土壤因子的关系

中国农业科技导报 2022年第6期24卷 196-205页

作者：黄雅茹马迎宾李永华董雪刘源于猛韩春霞菅凯敏马海峰中国林业科学研究院沙漠林业实验中心内蒙古磴口荒漠生态系统国家定位观测研究站内蒙古磴口015200 乌兰布和沙漠综合治理国家长期科研基地内蒙古磴口015200 国家林业和草原局防沙治沙工程技术研究中心内蒙古磴口015200 中国林业科学研究院生态保护与修复研究所北京100091 巴彦淖尔市林业和草原事业发展中心内蒙古巴彦淖尔015000 巴彦淖尔市林业和草原资源保护中心内蒙古巴彦淖尔015000

为揭示土壤因子对胡杨液流的影响是否存在时间尺度差异,对库姆塔格沙漠东南部胡杨液流速率及20、50、100、150和200 cm土层的土壤含水量(soil water content,SWC)、土壤温度(soil temperature,Ts)进行持续5个月的同步观测。结果表明,月... 详细信息

为揭示土壤因子对胡杨液流的影响是否存在时间尺度差异,对库姆塔格沙漠东南部胡杨液流速率及20、50、100、150和200 cm土层的土壤含水量(soil water content,SWC)、土壤温度(soil temperature,Ts)进行持续5个月的同步观测。结果表明,月尺度下,SWC_(200cm)是胡杨液流速率变化的主要影响因子,单独能解释94.9%的液流速率变化;日尺度下,Ts_(200cm)、SWC_(50cm)、SWC_(20cm)、SWC_(200cm)4个因子可以共同解释胡杨93.2%的液流速率变化,其中,Ts_(200cm)可以解释液流速率变化的90.3%,对胡杨液流速率影响最大;小时尺度下,Ts_(200cm)对胡杨液流的影响最大,可以解释液流速率变化的51.6%。随着时间尺度的扩大,对液流速率变化的影响因子由多变少,可靠性由小变大。由此表明,根据土壤含水量及土壤温度预测小时尺度胡杨液流速率需要较多的参数,且可靠性较小;而预测月尺度液流速率需要较少的参数,且可靠性较大。因此,预测月尺度胡杨液流速率更为合适。

关键词：胡杨液流库姆塔格沙漠土壤因子

半干旱黄土区山毛桃树干液流变化特征及其与环境因子的相关分析

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西北林学院学报 2023年第4期38卷 18-26页

作者：林琳蔡国军莫保儒李德丽薛睿柴春山甘肃省林业科学研究院甘肃兰州730020

以半干旱黄土区山毛桃为研究对象,开展树干液流和气象指标、土壤水分含量等环境因子监测,分析在不同时间尺度下液流速率与环境因子的相关性差异,确定主要影响因子,对于理解植物蒸腾对环境的响应机制和时间尺度转化具有重要的意义。结果... 详细信息

以半干旱黄土区山毛桃为研究对象,开展树干液流和气象指标、土壤水分含量等环境因子监测,分析在不同时间尺度下液流速率与环境因子的相关性差异,确定主要影响因子,对于理解植物蒸腾对环境的响应机制和时间尺度转化具有重要的意义。结果表明,山毛桃液流速率呈明显的昼高夜低的变化规律,且在非降雨天主要受100 cm以下深层土壤水分影响,降雨过后则主要与100 cm和120 cm深度的土壤水分有关;在月尺度下,饱和水汽压差对于液流速率变化的贡献量达90.2%,是关键控制因子;在日尺度下,太阳辐射对液流速率的影响最大,其次是空气温度,贡献量所占比例分别为58.1%和14.4%;在小时尺度下,对5、6月液流速率的影响最大的环境因子是空气温度,7、8月是太阳辐射,而9月则是饱和水汽压差。研究认为,随着时间尺度的扩展,环境因子对山毛桃液流速率的控制影响愈加强烈。

关键词：液流环境因子时间尺度山毛桃

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兴隆山青扦液流特征及其与环境因子的关系

兰州大学学报（自然科学版） 2024年第1期60卷 84-89,97页

作者：吴国宏陈徵尼王芳王翠英甘肃省林业科学研究院甘肃兴隆山森林生态系统国家定位观测研究站甘肃兴隆山国家级自然保护区管护中心

在2018年5月1日-10月31日,对兴隆山青扦树干液流、气象因子、土壤温湿度和土壤电导率进行连续监测,分析监测期内青扦液流特征及其与环境因子之间的关系.结果表明,不同时间尺度上青扦液流量均呈单峰变化,呈先增后减趋势,相比于晴天,青扦... 详细信息

在2018年5月1日-10月31日,对兴隆山青扦树干液流、气象因子、土壤温湿度和土壤电导率进行连续监测,分析监测期内青扦液流特征及其与环境因子之间的关系.结果表明,不同时间尺度上青扦液流量均呈单峰变化,呈先增后减趋势,相比于晴天,青扦阴天液流启动时间和液流峰值出现时间均存在滞后现象.当年生长季内,青扦蒸腾总量为273.79 mm,日均蒸腾量1.49±0.71 mm.青扦夜间液流活动与日间液流量呈极显著相关.小时和日尺度上影响青扦液流的主要环境因子是土壤电导率和空气温度,可以分别解释78.4%和81.1%的液流量变异,饱和水汽压差是月尺度上的主要影响因子,可以解释月尺度97.3%的液流量变异.

关键词：液流环境因子热扩散法青扦

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树干液流及其主要影响因子对摘芽强度的响应

农业工程学报 2021年第5期37卷 131-139页

作者：李广德张亚雄邓坦李豆豆刘金强贾黎明席本野国家开放大学农林医药教学部北京100039 甘肃林业职业技术学院天水741020 北京林业大学省部共建森林培育与保护教育部重点实验室北京100083 河南省林业调查规划院郑州450045

为了探讨摘芽强度对树木液流变化特征及其主要环境调控因子的影响,为人工林及果园等高效抚育管理提供参考,该研究以毛白杨(Populus tomentosa)为研究对象,设置4种摘芽处理(不摘芽CK、轻度摘芽BP1.0、中度摘芽BP1.5、重度摘芽BP2.0),采... 详细信息

为了探讨摘芽强度对树木液流变化特征及其主要环境调控因子的影响,为人工林及果园等高效抚育管理提供参考,该研究以毛白杨(Populus tomentosa)为研究对象,设置4种摘芽处理(不摘芽CK、轻度摘芽BP1.0、中度摘芽BP1.5、重度摘芽BP2.0),采用热扩散式液流检测技术,结合自动气象站,对造林后第2~3个生长季不同摘芽处理后的树干液流、环境因子等进行连续观测。结果表明:1)摘芽对树干液流速率日变化趋势无影响,晴天都呈"单峰型";2)摘芽对树干液流特征值影响显著,试验期间CK、BP1.0、BP1.5、BP2.0处理的液流速率平均值分别为1.405×10^(-3)、1.503×10^(-3)、1.462×10^(-3)、1.033×10^(-3)cm/s,BP2.0显著小于其他处理,CK、BP1.0、BP1.5之间无显著差异(P>0.05);3)影响不同时段、不同处理树干液流的主要环境因子不同,瞬时值日进程的影响因素为太阳辐射和饱和水汽压亏缺,白天及全天日均值的主要影响因子为太阳辐射和日空气温度最大值,夜间液流日均值的影响因子主要为日空气温度最小值和日平均相对湿度;4)不同摘芽强度下毛白杨幼林夜间液流占全天液流的5%~70%,夜间液流与白天及全天液流间呈显著负相关。因此,从促进植物水分生理活动的角度看,轻度和中度摘芽更合适。

关键词：蒸腾环境温度耗水液流摘芽毛白杨

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臭椿树干液流和直径微变化对土壤水分的响应

水土保持通报 2022年第4期42卷 56-65页

作者：刘云洁张含含张伟马长明河北农业大学林学院河北保定071000 临漳县自然资源和规划局河北邯郸056000

[目的]研究不同水分条件下〔土壤体积含水量分别为10%~15%(W_(1)),15%~20%(W_(2)),20%~25%(W_(3)),25%~30%(W_(4))4种水分处理〕臭椿的树干液流和树干径向变化特征及其与气象因子的关系,为深入了解臭椿水分利用策略和科学制定臭椿水分... 详细信息

[目的]研究不同水分条件下〔土壤体积含水量分别为10%~15%(W_(1)),15%~20%(W_(2)),20%~25%(W_(3)),25%~30%(W_(4))4种水分处理〕臭椿的树干液流和树干径向变化特征及其与气象因子的关系,为深入了解臭椿水分利用策略和科学制定臭椿水分管理措施提供科学依据。[方法]采用热扩散式探针法(TDP)对臭椿树干液流进行连续观测,使用树干径向变化记录仪持续监测臭椿树干直径变化,并同步监测相关环境因子的变化。[结果]在W_(3)和W_(4)土壤水分处理下,臭椿液流量基本相同,且树干直径的增长量和变化幅度也相近;在W_(1)—W_(3)范围内,臭椿液流量随土壤含水量的增加而增大,但夜间液流占日总液流量的比例随土壤含水量的增加而减小,分别为:W_(1)(12.3%)>W_(2)(11.9%)>W_(3)(6.0%)。日尺度下臭椿树干直径的变化幅度随着土壤含水量的增加而减少,但生长量随之增加;随着土壤含水量的不断增加,白天树干液流与气象因子的相关性呈增大趋势,夜间呈降低趋势;树干液流和树干直径的变化都滞后于太阳辐射,提前于饱和水气压差,且二者与饱和水汽压差之间的时滞均随土壤含水量的增加而减小,但二者与太阳辐射之间的时滞受土壤含水量变化的影响很小。日尺度下臭椿树干液流与树干直径的变化呈反向变化规律,且液流的变化总是提前于树干直径的变化。随着土壤含水量的增加,时滞缩短。[结论]臭椿树干液流与树干直径变化对土壤水分变化的响应存在紧密联系。在W_(3)水平,土壤含水量达到了臭椿可以充分利用的阈值,因此W_(3)土壤水分处理为臭椿最适宜的灌溉标准。

关键词：臭椿土壤水分液流树干直径

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民勤荒漠梭梭茎干液流动态

草业科学 2023年第1期40卷 169-178页

作者：张锦春徐先英孙学兵郭树江强玉泉闫沛迎赵艳丽段晓峰柳小平马福元甘肃民勤荒漠草地生态系统国家野外科学观测研究站甘肃民勤733300 甘肃省荒漠化与风沙灾害防治国家重点实验室甘肃武威733000 甘肃省治沙研究所甘肃兰州730070 甘肃农业大学林学院甘肃兰州730070

梭梭(Haloxylon ammodendron)耗水过程研究是维持干旱区人工固沙林生存和生长的关键环节,本研究基于热扩散(TDP)监测技术获取民勤生长季梭梭茎干液流实时数据,分析梭梭茎干液流动态,为明晰梭梭生长过程的耗水提供重要佐证。结果表明:梭... 详细信息

梭梭(Haloxylon ammodendron)耗水过程研究是维持干旱区人工固沙林生存和生长的关键环节,本研究基于热扩散(TDP)监测技术获取民勤生长季梭梭茎干液流实时数据,分析梭梭茎干液流动态,为明晰梭梭生长过程的耗水提供重要佐证。结果表明:梭梭茎干液流流速随林龄生长而增大,也随着梭梭老龄化生长衰退而减弱,10龄、15龄、20龄梭梭茎干日平均液流流速分别为1.059、1.460和0.570 cm^(3)·(cm^(2)·h)^(-1),5月-10月生长季累计液流量分别为423.386、1 041.186和430.212 kg。梭梭茎干液流随梭梭地径增粗而增大,不同茎级梭梭茎干日平均液流流速介于0.276~2.132 cm^(3)·(cm^(2)·h)^(-1),生长季累计液流量介于121.656~1 722.810 kg。不同龄林梭梭液流以大径级梭梭启动时间早,持续时间长,峰值高,液流启动时间07:00-08:00,日均最大液流流速2.767~5.536 cm^(3)·(cm^(2)·h)^(-1),日最大液流流速出现时间随林龄生长延迟了1.5~4.0 h。不同龄林梭梭液流变化反映了梭梭生长耗水过程及其对干旱环境的响应,而不同径级梭梭液流变化反映了梭梭个体生长差异也存在明显的竞争优势。分析结果可为荒漠梭梭固沙林生态用水估算提供理论支撑。

关键词：荒漠梭梭液流动态变化人工固沙林耗水生态用水民勤