浑善达克沙地榆树干液流动态研究

 应用Granier热扩散技术对内蒙古浑善达克沙地榆(Ulmus pumila var. sabulosa)疏林林分进行树干液流通量研究.选择该区占林分80%以上林木的3种胸径级(小径级,15—25cm;中等径级,25—35cm;大径级,>35cm)榆树,使用Granier探针进行每隔15min的树干液流测定,同步测定各林分环境因子.林分中不同胸径级榆树树干液流通量特征表现为:树干液流密度峰值大径级树＞中等径级树＞小径级树,且差异明显;大径级树由于林龄较大,液流密度曲线变化平缓,没有明显的峰值,呈弧形曲线;液流密度随季节推移在生长季中液流密度均值逐渐减小,在生长季末期(10月)基本处于微弱波动状态.液流通量最大月平均值一般出现在6—8月,不同径级树月液流通量变化差异较大.对样木的日液流通量比较发现,胸径对液流有显著影响.对不同胸径树木各树种影响较大的环境因子为饱和水汽压差(VPD),光合有效辐射(PAR),气温(Ta);在不同生长季节,对不同胸径类型树木起主要作用的环境因子也不尽相同,但是PAR和VPD是其中起主要作用的两个因子.     

天目山柳杉树干液流的昼夜及季节变化

利用热扩散式液流探针,连续观测天目山古柳杉生长季树干液流速率,同步测定环境因子,测定柳杉液流昼夜变化、晴雨天气液流通量及不同月份的日均液流量变化特征,分析树干液流与环境因子的响应关系。结果表明:(1)柳杉树干液流量日变化幅度显著,日最大值和最小值分别为194.0 kg/d和5.4 kg/d;(2)晴天树干液流变化幅度比雨天要大,不同月份日均液流量最高为6月(66.85 kg),最低为8月(46.12 kg);(3)柳杉树干液流与空气温度、辐射强度呈极显著正相关,与空气湿度呈负相关。     

尾叶桉树干液流方位差异及其对环境因子的响应

研究不同方位间树干液流速率的差异及树干液流速率变化对环境因子的响应,有利于对桉树蒸腾耗水、水分利用效率的定量估算.以海南儋州林场尾叶桉人工林为研究对象,运用热扩散探针对尾叶桉树干东、南、西、北不同方位的液流进行连续监测研究.结果表明:(1)不同天气条件下的尾叶桉树干液流速率变化趋势不同,晴天液流变化呈单峰型曲线,阴天和雨天呈多峰型或无峰型曲线;尾叶桉树干不同方位之间的液流速率日变化趋势相似,但液流启动与到达峰值的时间存在时滞,其中东、南方位液流启动与到达峰值时间分别较西、北方位要早20 min左右.(2)不同天气条件下,尾叶桉树干不同方位之间的液流速率均呈极显著正相关(p0.01),且存在显著(p0.05)或极显著(p0.01)差异,晴天、阴天和雨天的东、南、西、北4个方位的树干液流速率最低值较最高值分别低13.7%、34.4%和9.4%.(3)晴天、阴天、雨天的光合有效辐射、大气温度、相对湿度和土壤水分等环境因子对树干液流速率变化的贡献不同;晴天和阴天是光合有效辐射对树干液流速率影响最大,其次是相对湿度;雨天是相对湿度对树干液流速率影响最大,其次是光合有效辐射;气温与土壤水分对树干液流速率影响相对较小.该研究为海南桉树林分尺度蒸腾耗水准确测算和人工林生态效应评估提供了基础数据,为进行更大时空尺度的树干液流监测提供了方法参考.     

河南洛阳马尾松树干液流昼夜变化特征及其影响因子分析

【目的】揭示马尾松(Pinus massoniana)在我国分布北界的树干液流昼夜特征及其与环境因子的关系,探索马尾松蒸腾耗水规律,为深入了解树木水分利用机制提供研究基础。【方法】以分布在河南洛阳的马尾松为研究对象,采用TDP热扩散探针和小型自动气象站对样地内的马尾松树干液流及周围环境因子进行连续监测,分析马尾松树干液流昼夜变化特征及其影响因子。【结果】(1)研究区马尾松树干液流速率呈昼高夜低的单峰曲线;马尾松存在夜间液流,零点前液流活动较零点后活跃。(2)6—10月的白天(太阳辐射大于5 W/m²)和夜间(太阳辐射小于5 W/m²)马尾松单株日均液流量为36.08 kg;夜均液流量为2.55 kg,占全天液流量的4.87%～9.27%;零点前液流量占夜间液流量的83.42%～95.54%。(3)马尾松树干液流速率与太阳辐射、饱和水汽压差(VPD)、温度、湿度、风速和降水量存在显著的相关性(P<0.05);太阳辐射是白天树干液流的最大影响因子,VPD是夜间树干液流的最大影响因子。【结论】在我国中西部地区相对干旱生境下,马尾松树干液流具有...     

茂兰喀斯特原生林细叶青冈树干液流环境响应特征

【目的】研究喀斯特森林细叶青冈树干流特征及其与环境因子的关系。【方法】基于热扩散技术的液流探针和Campbell自动气象站,测定了贵州茂兰地区2012年3月至2014年2月喀斯特原生细叶青冈林(Cyclobalanopsis gracilis)的树干液流和气温、降水等环境因子。分析液流速率在不同天气(晴天、阴天和雨天)、不同季节条件下的变化过程及特征,及其对环境因子的响应。【结果】整个观测期内,青冈日平均液流速率(5.78±0.19)g/(m²·s),不同天气日平均液流速率(g/(m²·s))依次为:晴天(10.35)>阴天(3.28)>雨天(3.16)。青冈日平均液流通量(3.37±0.11)kg/d,阴天和雨天日液流通量分别仅为晴天(6.03 kg/d)的31.7%和30.6%。各季节的日平均液流速率(g/(m²·s))表现为:夏季(8.28±0.38)>秋季(6.75±0.38)>春季(6.11±0.34)>冬季(1.91±0.15)。空气相对湿度(RH)与液流速率呈负相关,光照、饱和水汽压差(VPD)、气温(Ta)、土壤含水量等与液流速率呈正相关。【结论】在不同天气条件或季节,各环境因子对液流速率的影响程度不同。光照、VPD、RH、Ta是影响细叶青冈液流速率最主要的因子,土壤轻度干旱对细叶青冈液流速率没有影响。     

乌兰布和沙漠人工梭梭茎干液流季节变化及其与气象因子的关系

【目的】揭示乌兰布和沙漠1979年人工种植梭梭水分利用过程,以期为当地梭梭林的经营管理提供理论参考。【方法】利用PS-TDP8树木茎流监测系统和自动气象站对乌兰布和沙漠梭梭的液流变化及其周围的气象因子进行观测。【结果】梭梭晴天茎干液流日变化呈“单峰型”。春、夏、秋季梭梭茎干液流连日变化趋势一致,白天液流速率高于夜间,且夜间液流速率变化幅度小。5、7、9月时茎干直径12.5 cm的梭梭液流启动时间均早于直径8.95 cm的梭梭,平均液流速率也较高。茎干直径12.5 cm的梭梭在5、7、9月的液流峰值分别为2.90、4.18、3.15 cm/h,液流日累积量分别为12.29、14.23、9.44 L;茎干直径8.95 cm的梭梭同时期液流峰值分别为1.06、1.20、1.07 cm/h,液流日累积量分别为2.84、3.68、3.10 L;同一茎干直径梭梭在7月的液流日累积量最大。梭梭液流日变化中,晴天为“单峰型”,雨天呈“双峰型”;雨天液流峰值及夜间液流均低于晴天。夏季茎干液流启动时间最早,峰值出现时间最早,峰值最大;春季液流启动时间最晚,峰值出现时间最晚,峰值最小。春、夏、秋季梭梭夜间均存在微弱液流。【结论】影响梭梭液流速率的气象因子中,春季主要为太阳总辐射、空气温度、风速,夏季主要为太阳总辐射、空气相对湿度、风速,秋季主要为太阳总辐射、空气温度。     

3种优势树种深秋树干液流特征与环境因子的关系

运用热扩散法对福建万木林自然保护区3种优势树种木荷(Schima superba)、米槠(Castanopsiscarlesii)和杉木(Cunninghamia lanceolata)树干液流速率进行测定,并结合自动气象站同步连续监测太阳辐射、空气温度、空气相对湿度等环境因子.结果表明:3种优势树种树干液流速率呈现明显的昼高夜低起伏趋势,白天液流速率变化显著,夜间液流速率变化缓慢;阔叶树木荷与米槠树干液流速率日变化和峰值远大于针叶树杉木,且阔叶树树干液流速率均为北面南面,针叶树树干液流速率则为南面北面;3种优势树种液流速率与太阳辐射、空气相对湿度和水气压亏缺均呈极显著相关(p0.01),其相关性大小依次为:水气压亏缺空气相对湿度太阳辐射空气温度.     

两种小环境下刺槐树干液流变化规律的研究

用热扩散式树干径流计（TDP）和环境自动检测系统对黄河三角洲滨海盐碱地刺槐(Robinia pseudoacacia)-绒毛白蜡(Fraxinus velutina)混交林、刺槐纯林中刺槐单株的树干液流速率和环境因子进行了连续观测,结果表明：混交林中的刺槐单株树干液流日变化呈窄峰型曲线,纯林中的呈宽峰型曲线,二者峰值均出现在10:30左右,无明显启动时间,也没有明显的停止界限;混交林中刺槐单株的液流峰值高于纯林;混交林中刺槐单株的日平均液流速率为纯林中的145%。混交林土壤表层（0~60cm）含水量大于纯林,含盐量小于纯林。多元逐步回归分析表明,影响混交林刺槐树干液流速率的主要因子是太阳辐射强度、大气相对湿度,影响纯林刺槐液流速率的因子依次为大气温度、太阳辐射强度。     

阿尔泰山林区云杉和落叶松生物量分配格局研究

【目的】为了分析阿尔泰山地针叶主要树种生物量分配格局,【方法】基于2012、2013年研究区西伯利亚云杉(Picea obovata)和西伯利亚落叶松(Larix sibirica)实测样木,从年龄、径阶、林分郁闭度等角度,分析树木各组分器官生物量比例变化规律。【结果】两树种树干占整株树木地上生物量比例分别为48.1%、61.9%; 云杉枝、叶占地上生物量比例均高于西伯利亚落叶松; 两树种地上总生物量占整株生物量比例分别为79.8%和79.5%,平均根冠比为0.268和0.270。西伯利亚云杉树干生物量随径阶增大而提高,树叶和树根生物量随径阶增大而降低,树枝生物量随径阶变化幅度较小。西伯利亚落叶松树干生物量随径阶增大而提高,但在30 cm以上径阶比例稍有降低,树枝、树叶生物量与树干生物量呈相反变化趋势。两树种树干生物量均随年龄增加而提高,树枝、树叶生物量随年龄增加而降低。西伯利亚云杉树根生物量随年龄增加而降低,西伯利亚落叶松树根生物量随年龄增加呈先降后增的趋势。西伯利亚云杉树干生物量随郁闭度增加而提高,树枝、树叶和树根生物量随郁闭度增加而降低。西伯利亚落叶松总体上随郁闭度增加树干生物量呈先降后升趋势,树枝和树根生物量变化趋势与树干相反,树叶生物量随郁闭度增加而降低,但变化幅度很小。【结论】西伯利亚云杉和落叶松各组织器官生物量比例均呈现树干＞树根＞树枝＞树叶的趋势。随径阶、年龄、郁闭度增大,西伯利亚云杉树干生物量所占比例逐渐提高,树叶比例则逐渐降低,树枝与树根生物量此消彼长。西伯利亚落叶松各器官生物量所占比例在不同径阶、年龄和郁闭度条件下虽有变化,但幅度不大,总体趋势不变。     

构树苗木切根和截顶对造林后土壤理化性质的影响

以3年生构树幼树为研究对象,研究构树实生苗造林,分别2个径级,即0.5 cm～1.0 cm、1.0 cm～1.5 cm,3种处理:即留顶+留根、截顶+留根(留顶30 cm)、截顶+切根(留顶30 cm+留主根5 cm).通过对构树苗木不同处理造林后土壤理化性质指标测定,分析不同处理幼林地土壤理化性质的改良,为贵州喀斯特石漠化区构树造林苗木径级标准和处理方式提供依据.结论:1)土壤物理性质:土壤容重垂直层表现为上层＜下层,同一处理上层土壤容重大径级略小于小径级,下层大径级大于小径级.含水量表现为上层＞下层,同一处理上层土壤含水量大径级大于小径级,下层大径级小于小径级.总孔隙度表现为上层＞下层,同一处理上层土壤总孔隙度大径级、小径级相差不大,下层小径级大于大径级(C处理除外).总体上两种径级均为C处理土壤容重最小,含水量和总孔隙度最大,土壤结构好.2)土壤化学性质:有机质含量垂直分布为上层＞下层,幼林地＞无林地,同一处理上层土壤有机质含量大径级小于小径级,下层大径级大于小径级(C处理除外);两种径级C处理土壤有机质含量最大.试验区土壤属于碱性,pH值均在8.00左右.pH值是幼林地为上层＞下层,无林地为上层＜下层.     

西藏东南部急尖长苞冷杉蒸腾耗水及其驱动因子分析

目的 探讨不同径级急尖长苞冷杉个体蒸腾耗水规律,并分析其与主要气象因子的相关性,为明确西藏亚高山区林木生长规律提供重要参考。方法 应用树干液流测定系统在西藏色季拉山天然急尖长苞冷杉林内对8株不同径级急尖长苞冷杉个体进行蒸腾耗水的连续测定,并同步监测5个气象因子。结果 急尖长苞冷杉树干液流速率日变化为单峰曲线,7月、8月和9月8株样木平均液流速率分别为137.09、142.71和184.43 g/h,日活动时间为10:00—22:00,其峰值出现在16:00左右。急尖长苞冷杉树干蒸腾耗水速率与大气温度和光合有效辐射呈极显著正相关关系,与饱和水汽压差显著正相关,与大气湿度极显著负相关,与风速无关;蒸腾耗水与各因子相关系数绝对值排序为大气湿度>大气温度>光合有效辐射>饱和水汽压差。急尖长苞冷杉边材面积和日蒸腾耗水量均与胸径呈极显著的二次曲线关系,决定系数分别为0.999和0.937。结论 急尖长苞冷杉蒸腾耗水日变化呈“N”形变化,受大气温湿度和光合有效辐射等环境因子影响显著;随胸径增加,单株日蒸腾耗水量迅速升高。     

主伐龄期马尾松半同胞子代测定林的变异分析及选择

为了评价和筛选优良马尾松种质资源,对3块已达主伐年龄(27、28、29 a)的马尾松半同胞子代测定林生长及形质性状进行分析和遗传评估。结果表明:各子代测定林生长和形质性状在家系间差异均达显著或极显著水平,家系的树高、胸径、材积、冠幅、枝下高受中度或中度以上遗传控制,具有很强的家系及家系内单株选择潜力; 遗传和表型变异系数以材积最大,胸径居中,树高较小。性状间表型和遗传相关分析表明,树高、胸径、材积之间呈强度遗传和表型正相关关系,冠幅、枝下高与各生长性状间呈中等偏上的正相关。利用多性状综合选择指数法评选出21个马尾松优良家系,其平均树高、胸径和材积分别为14.05 m、17.07 cm和0.157 6 m³,平均遗传增益分别为7.65%、12.33%和39.21%。利用家系-单株联合选择法评选出54个优良单株,其平均树高、胸径和材积分别达到15.53 m、24.98 cm和0.341 4 m³,平均遗传增益为13.61%、44.95%和164.98%。试验结果可为西南地区马尾松种子园定向培育供应良种,也可用于选择高世代种子园的建园材料。     

长三角地区典型树种杉木液流速率变化特征

2012年2月—2013年1月,利用热扩散技术和ECH2O系统对南京东善桥林场的杉木(Cunninghamia lanceolata)树干液流速率及相关环境因子进行连续观测,研究分析了杉木液流速率的变化特征。结果显示:不同季节不同天气的杉木液流速率日变化表现出明显的昼夜变化规律,变化曲线表现为单峰曲线。夏季的液流速率最高,峰值为1.45～3.49 kg/h,其次是秋季(0.55～1.91 kg/h),春季的液流速率峰值为0.71～1.44 kg/h,冬季液流速率最低,峰值为0.30～0.85 kg/h。降雨雨量越大,雨后液流速率开始的时间越早,峰值越高,影响持续的时间越长。冬季,降雨开始后液流速率会迅速升高,雨后就会很快降低,而夏季,液流速率会在雨后的白天表现出明显升高,在次日之后会再次降低到原来水平。影响杉木液流速率的主导环境因子存在季节性差异,各相关性系数分别为:春季饱和水气压差(0.884),夏季空气相对湿度(-0.882),秋季饱和水气压差(0.798),冬季林外太阳辐射(0.621),土壤温度是影响杉木日均液流速率的重要环境因子。     

树干液流对环境变化响应研究的整合分析

【目的】从生态系统和全球尺度上考察了树干液流和生物及非生物因子之间的关系,将影响因子参数化以进行全球树干液流的估计,量化比较人为控制环境试验对液流的影响。【方法】采用数据整合分析方法,收集2001—2019年树干液流相关研究数据,从森林生态系统和全球尺度上研究树干液流密度(Fd)对生物和非生物因子的响应,并对树干液流与年平均温度(MAT)、年平均降水量(MAP)、饱和水汽压亏缺(VPD)、光合有效辐射(PAR)、土壤含水率(ρ)等主要影响因子的关系进行多元回归分析。【结果】胸径(DBH)和叶面积指数(LAI)都与Fd在生物群落和全球尺度上高度相关;VPD与Fd呈负相关关系;通过MAT、MAP、VPD、DBH和土壤体积含水率建立参数化模型可以估算树干液流密度;不同控制试验通过影响环境因子,进而影响森林蒸腾。【结论】树干液流主要受到自身生物因子和环境因子的影响并且影响程度因生态系统而异,人为活动可导致环境因子改变进而影响树干液流及蒸腾。     

黄龙山林区白皮松天然次生林生长规律研究

【目的】为实现陕西省白皮松天然次生林的合理经营,建立符合其生长规律的模型,为科学抚育较大树龄的天然次生林提供决策依据。【方法】以陕西省黄龙山林区白皮松天然次生林为研究对象,选择标准木进行树干解析,采用人工神经网络(ANN)和3种常见的理论函数建立了胸径、树高、材积生长模型,并绘制生长曲线图对林区内白皮松天然次生林生长规律进行分析。【结果】①采用人工神经网络建模技术构建的胸径生长量模型、树高生长量模型、材积生长量模型优于3种传统模型。②所建神经网络模型在拟合生长缓慢的白皮松生长过程方面具有较好的应用推广能力。③白皮松胸径速生期为30~60 a,胸径连年生长量在120 a达到最大值;20~30 a为树高生长的速生期,树高连年生长量在30 a达到最大值;白皮松材积生长速生期为110~130 a,材积连年生长量在130 a达到最大值。在135 a时,黄龙山林区白皮松还未达到数量成熟龄。【结论】所建神经网络模型能为黄龙山林区白皮松古树研究奠定基础,生长规律的研究可以为不同阶段白皮松经营提供参考。     

南方山地立地条件对杨树人工林生长的影响

以贵州省铜仁地区63块杨树固定标准地为研究对象，调查了I-69杨（Populus deltoids Bartr．cv．‘Lux’）在不同立地条件下的生长状况。结果表明：随着坡度的增大，I-69杨的胸径、树高和蓄积均减小，从阳坡、半阳坡、半阴坡到阴坡，其胸径、树高和蓄积依次减小，且在阳坡、阴坡间差异显著；I-69杨上坡和下坡地生长状况差异也显著，下坡的生长状况好于上坡。与生长最差的荒地相比，退耕地上的杨树生长最好。随着土层厚度的增加，I-69杨胸径、树高、蓄积均增大，随着土壤密度的增大，杨树胸径、树高和蓄积均减小。