论文部分内容阅读
在宁夏六盘山半干旱区叠叠沟小流域,以华北落叶松人工林和天然草地为对象,研究了两种典型植被类型生长季内蒸散变化特征;分析了华北落叶松人工林样地不同样树间和不同天气条件下液流速率的差异,同时借助单样地分析法评价了树干液流速率对秋末提早降雪极端天气的响应及该天气事件对树木蒸腾速率的影响;在自然草地坡面,分析生长季内蒸散的坡位差异,探讨了地上生物量等水文要素和蒸散的坡面变化。结果表明:(1)在2014年生长季内,共有降雨613.15mm。在华北落叶松人工林样地降水主要消耗于植被蒸散,蒸散总量为552.18mm,其中林下蒸散量317.76 mm,占总蒸散的57.54%;树木蒸腾186.4 mm,占总蒸散的33.7%;林冠截留48.3 mm,占总蒸散的8.76%。林分蒸散及其组分具有明显的月份变化,从生长季初期较小到生长季中期(7-8月份)达到最大,生长季末期又减小。(2)华北落叶松人工林内的树木个体的蒸腾存在很大差异,如以生长季的平均树干液流速率为评价指标时,胸径较大的样树(221号样树,胸径15.6 cm)在7月5日液流速率最大值(0.31 ml·cm-2.min-1)大于胸径较小的样树(47号样树,胸径13.9cm)的液流速率最大值(0.24 ml·cm-2.min-1),前者比后者大29.1%,且两棵样树液流速率最大值出现的时间一致,表明树干液流是树木生理活动的普遍现象,且蒸腾大小与树形因子及优势度有关。(3)2011年生长季秋末遭遇了一场多年不见的早雪,观测发现降雪当天(9月18日)的树干液流速率峰值(0.011 ml·cm-2.min-1)和日蒸腾量(0.23 mm)显著低于雪前的典型晴天9月15日(0.167 ml·cm-2.min-1,0.84 mm),但与雪前的典型雨天9月16日(0.013 ml·cm-2.min-1,0.22 mm)差别不大,而且树干液流速率在雪后随气温回升得到了一定恢复。分析表明,晴天、雨天和雪天的树干液流速率与空气温度、太阳辐射、水汽压差呈正相关,与空气相对湿度呈负相关,但是在雪天的相关性显著大幅降低。(4)半阳坡自然草地坡面上不同坡位的6个样地的蒸散存在坡位差异,在2014年生长季,从坡顶向下到坡脚的6个样地的蒸散(mm)依次为坡顶411.4、上坡361.0、中上394.8、中下365.0、下坡422.7、坡脚365.9,呈现为明显的锯齿状变化。(5)半阳坡自然草地坡面的地上生物量也具有明显的坡位差异,从坡顶向下到坡脚的6个样地的地上生物量(t/hm2)依次为坡顶3.15、上坡2.86、中上5.16、中下5.02、下坡3.6、坡底3.21,最大值出现在中上坡位。草地坡面的地上生物量具有空间尺度效应,其坡面滑动平均地上生物量(Y)随离开坡顶的绝对水平距离(X,m)呈非线性变化,其关系式为Y=-1×10-7X3-9×10-6X2+1.54×10-4X+2.7775(R2=0.8204)。