利用Granier热消散系统研究森林树木水分利用过程中的夜间液流和时滞问题

来源 :中国科学院华南植物园 中国科学院华南植物研究所 | 被引量 : 0次 | 上传用户:koukou333
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森林乔木明显影响森林生态系统的水文循环。由于成熟树木水分利用效率高,从根部吸收的水分绝大部分用于冠层蒸腾,因此流经树干的液流量即可近似等同于冠层蒸腾水量。近年来,Sap Flow测定技术,尤其是Granier测定系统已成为国际上研究整树蒸腾作用最主要的方法。马占相思林是华南丘陵地区的主要林型,研究整树和林段蒸腾随时间变化的动态,有助于阐明马占相思的生理生态行为与森林生态系统功能稳定性的关系,对了解该地区的水量平衡,意义是显而易见的。然而,人们对夜间树干液流(Nighttime sap flow)给予较少的关注,即使有些研究注意到了夜间液流的现象,但人们对树木夜间液流分配及其对总蒸腾量估算的影响的认识依然很有限。   鉴于夜间液流对于树木的许多生理过程有重要意义,本研究采用Granier热消散探针测定马占相思的树干液流,结合叶片气孔气体交换法(LI-cor6400光合测定系统)测定的夜间叶片气孔导度和蒸腾,区分夜间树干水分补充和叶片气孔蒸腾。利用Granier测定系统,本文作者观测到马占相思夜间液流的普遍真实地存在,同时发现夜间液流特征为:与白天相比较,夜间马占相思液流密度较小;夜间液流密度的变化幅度旱季比雨季大。由于夜间蒸腾作用微弱,加上水蒸汽压亏缺和风速不能充分解释夜间液流地变化,因此,夜间液流主要用于补充贮水部位的水分亏缺,树干夜间水分补充的主要时间段是前半夜。马占相思夜间水分补充量年内和年际变化不明显,树形特征的差异是解释夜间水分补充量变化的重要因子。   夜间水分补充量对于整树蒸腾量的贡献因季节和树木径级的不同而有明显的变化:干季夜间补充的水分对总蒸腾量的贡献与白天蒸腾量、总的蒸腾量、水汽压亏缺、光合有效辐射以及大气温度显著相关;湿季夜间补充的水分对总蒸腾量的贡献与白天蒸腾量、总蒸腾量显著相关;与径级较大的个体相比较,径级较小的个体的夜间水分补充量占总蒸腾量的比率略大,但夜间水分补充量对整树总蒸腾量计算造成的误差可以忽略。   马占相思树干液流的变化更多地依赖光合有效辐射的变化,而且干季比湿季依赖性更强;树干液流与光合有效辐射和水汽压亏缺之间存在明显的时滞效应;2月树干液流与水汽压亏缺之间的时滞比与光合有效辐射之间的时滞短,7月的情况则相反;时滞效应于不同的月份而不断地变化;样树时滞效应没有显著的个体差异;主要的树形因子树高、胸径、冠幅并不能解释马占相思树干液流与光合有效辐射、水汽压亏缺之间的时滞效应:2月马占相思液流与水汽压亏缺之间的时滞效应与夜间水分补充量显著相关,7月的情况则相反。
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