喀纳斯保护区西伯利亚云杉树干液流动态变化

基于树干液流与树木蒸腾作用之间的关系,在新疆喀纳斯国家自然保护区内,采用TDP热扩散探针法连续监测了不同径级的西伯利亚云杉阳生面和阴生面的树干液流,明确不同大小的树体在参与森林水分循环中的的作用及其差异。结果表明:6—9月,西伯利亚云杉树干液流季节变化呈多峰曲线型,同一径级西伯利亚云杉树干阳生面与阴生面的液流启动时间、达到峰值时间一致; 8月份的树干液流量比其他月份的大,其大、小径级树干阳生面的最大液流速率分别是阴生面的1.45倍和1.19倍; 生长季内大径级西伯利亚云杉的总液流通量为5 974.90 kg,小径级的为1 628.71 kg; 晴天时树干液流的日变化呈多峰型,阴天时为单峰型; 夜晚时段小径级西伯利亚云杉的液流持续存在的时间较大径级的长,不同天气条件下的夜间液流主要用于树体自身夜间补水; 大径级和小径级西伯利亚云杉阳生面、阴生面的夜间液流速率分别是晴天的1.49、1.23倍和1.13、1.20倍。研究表明,影响西伯利亚云杉树干液流昼夜变化的主要因素为气温、水汽压、光合有效辐射、土壤温湿度和风速。     

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。     

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...     

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。     

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。     

2种典型荒漠植物多尺度蒸腾日变化特征及其尺度转换研究

针对西北干旱荒漠区水分循环与生态平衡问题,利用热扩散(TDP)探针监测典型荒漠植物梭梭和柽柳的枝条和胸径的液流日变化,并分析不同尺度液流与环境因子的关系及其尺度间的转换方法。结果表明:梭梭和柽柳的枝条和胸径的液流开始时间基本与太阳辐射开始增强的时间一致,且都滞后于温度和水气压亏缺(VPD)的开始升高时间。太阳总辐射是植物液流的启动器,而VPD是植物液流的加速器。不同环境因子对梭梭和柽柳不同尺度液流的影响作用不同,整体相关性大小为:总辐射光合有效辐射温度VPD。梭梭枝条间差异不明显,可以较好的上推出胸径的液流密度,即梭梭枝条尺度和冠层尺度间蒸腾作用可以较好的转换:y=1.925x+0.569,R2=0.956。柽柳枝条间差异较大,枝条液流与胸径液流间的相关性相对较小(y=2.418x+0.808,R2=0.697),把枝条液流上推到胸径尺度需分析不同位置的枝条间液流的差异性及其与微环境的关系,进一步修正尺度上推方程。     

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.     

火炬松树干液流的研究

采用ICT-2000TE树干液流测定系统，研究了密度为1020株/hm^2的11年生火炬松秋季树干液流特征及其与环境因子的关系。结果表明：火炬松树干液流表现为单峰曲线，日出后，树干液流迅速上升，峰值出现在中午前后，日落后至次日日出前液流微弱或几近无上升液流；树干液流速度白天10时至17时平均约26cm/h，最大达到54cm/h；不同径阶火炬松树干液流流量差异极显著。4株样木的胸径分别为13．5，10．2，15．7，16．6cm，秋季耗水量分别为13．28，13．27，36．33，49．80kg/d。环境因子对树干液流的影响次序由大到小依次为：气温、相对湿度、光合有效辐射、土壤温度、土壤水分；逐步回归建立的方程达到极显著水平。     

不同修枝强度对红皮云杉生长的影响

以吉林省敦化市大石头林场和大蒲柴河林场红皮云杉人工林为对象,研究红皮云杉人工林在未受干扰情况下的径向生长特征,以及林木径向生长和高生长对不同修枝强度的响应.结果显示:未受干扰的红皮云杉人工林径级结构呈正态分布,主要集中分布于中、小径级,8～10 cm分布株数最多;当红皮云杉人工林平均胸径达到14 cm后应进行修枝抚育,修枝强度为1/4～1/3时,促进红皮云杉生长的效果最佳.     

不同密度下马尾松生长过程的研究

通过树干解析对马尾松不同密度林分单株树高、胸径和材积生长过程进行测定、分析,结果表明密度为520株／hm2的马尾松林分比密度为900株／hm2的林分营养空间更加充分,树冠能得到有效的生长,有利于维持马尾松树高、胸径以及材积的速生期。     

基于固定样地连续监测数据的林木蓄积生长率月际分布

【目的】森林资源监测的周期缩短、监测区域越来越小,精准监测成为森林资源监测的必然,对省域森林资源监测数据的误差进行控制是一项重点工作。【方法】以浙江省2004—2015年森林资源连续清查年度监测的5 375个固定样地数据为基础数据源,区分松类、杉类、硬阔、软阔4个树种组和小径级(6～12 cm)、中径级(14～26 cm)、大径级(≥28 cm)3个胸径级,组成12个研究类组,将全年划分为4、5、6、7、8、9、10、11月至次年3月等8个生长月,对各类组的蓄积月生长率进行了抽样估算,获得了蓄积月生长率和年生长率值。在此基础上,分析了各类组的月生长率动态曲线。【结果】不同的树种组,其林木蓄积月生长率变动曲线有所不同,在4—10月的主生长期内,月生长率最高月与最低月比在2.0～2.2之间; 1年中,松、杉、软阔有2个生长高峰但出现时间与高度不尽一致,硬阔只有1个生长高峰; 随着径级的增大,蓄积生长率呈明显下降趋势,中径级蓄积生长率为小径级的77%～88%,大径级蓄积生长率为中径级的64%～90%、小径级的56%～77%。【结论】浙江全省林木的蓄积月际生长率存在较大差异,开展短周期森林资源调查时(如年度监测),需要进行时间误差校正和起源误差校正(起源调整系数)。研究认为时间误差的校正基准月定在6—8月期间为宜,在此基础上分别按天然、人工起源计算起源校正系数,浙江天然林的调整系数为0.908 6,人工林的为1.091 4。     

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%。     

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。     

山地樟子松生长特性及林分密度对其生长的影响

 樟子松是中国北方地区主要造林树种,影响其林分生长的主导因子之一是密度。研究樟子松生长特性及其与密度的相关性,对引种栽培和林分抚育管理等都有重要意义。选取内蒙古中部地区那日斯台林场为试验地,通过对高密度（>3000株/hm²）、中密度（2000~3000株/hm²）、低密度（1000~2000株/hm²）3个不同密度组被选的8个样地每木检尺和解析木分析,结果显示,各年龄段3个密度组之间在树高生长量上没有大的分化,而在胸径、单株材积和蓄积量具有较大的分化。研究表明,密度对山地樟子松的胸径、单株材积和蓄积量有显著影响,而对树高生长量影响不明显;随着密度的增加,林分胸径和单株材积减少,蓄积增加;20龄高密度组和低密度组胸径总生长量相差10 cm、材积总生长量相差0.9 m³。密度愈大,材积迅速生长开始期的树龄愈大。     

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。