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不同时空尺度蒸散过程的研究是生态-水文相互作用过程研究的重要切入点。青海云杉(Picea crassifolia)是祁连山区的主要建群树种,分布面积约10.8万hm2,发挥着十分重要的涵养水源、调节气候、净化空气的功能。研究青海云杉森林生态系统蒸散特征及环境因子对青海云杉森林生态系统蒸散的影响,从而揭示祁连山青海云杉森林生态系统蒸散耗水机制,为正确认识祁连山森林生态系统的水文功能、了解水循环过程和流域水文模型开发,以及制定合理的森林经营管理方案提供理论和技术支撑。 本论文以青海云杉中林龄生态系统为研究对象,利用传统方法和热脉冲技术,对青海云杉森林生态系统中林木的蒸腾耗水量、土壤水分和气象因子进行监测,研究了不同时间尺度下青海云杉中龄林的耗水特征及个体耗水的差异,分析了环境因素对青海云杉中龄林耗水量的影响。主要结论有: (1)青海云杉中龄林白天树干液流速率的平均值在2.9±0.2~8.1±2.8g·cm-2·h-1之间;夜间树干液流速率平均值在2.8±0.3~4.2±0.5g·cm-2·h-1之间。在晴天,夜间树干液流速率占当日最大树干液流速率的37.4%±2.7%~52.9%±5.6%;在阴天,夜间树干液流速率占当日最大树干液流速率的39.5%±5.5%~62.0%±5.3%;在雨天,夜间树干液流速率占当日最大树干液流速率的72.8%±4.7%~87.5%±9.3%。 (2)青海云杉的日耗水量在不同个体之间存在差异,8株标准木的边材面积在78.9~219.9cm2之间,日均耗水量在9.2±2.1~19.6±3.1kg·d-1之间。青海云杉白天、夜间的树干液流量与胸径、树高、边材面积、胸径平方与树高之积、全株生物量均呈显著线性相关关系,与冠幅的相关关系均不显著。 (3)青海云杉林分的日耗水量在1.1±0.1~2.4±0.1mm·d-1之间,生长季的总蒸腾耗水量为206.8±2.8mm。 (4)当总辐射低于800W·m-2或饱和水汽压差低于1.4kPa或气温低于18.0℃时,树干液流速率的变化随着总辐射、饱和水汽压差、气温的升高而增大。白天树干液流速率与总辐射、净辐射、气温、风速、饱和水汽压差呈显著正相关关系,与相对湿度呈显著负相关关系;夜间树干液流速率与气温、饱和水汽压差呈显著正相关关系,与相对湿度呈显著负相关关系,与净辐射、风速相关性不显著。 (5)在晴天条件下,点尺度的青海云杉树干液流速率与土壤水分呈逻辑斯蒂函数关系。