黄土高原主要造林树种苗木蒸散耗水模型
【摘要】：
黄土高原是我国重要的生态脆弱地区。该区生态环境的建设直接影响到当地群众的生活与生产，而制约林木生长的主要因子是水分，因此，了解造林初期各树种幼树的实际蒸散量，对于造林的成活率，水资源的有效利用具有重要的实践意义。
本研究以黄土高原常见的8个造林绿化树种：侧柏、华北落叶松、油松、新疆杨、臭椿、核桃、枣树、榆树为研究对象，在2006年7月，使用SR64000精密天平、LI-1600稳态气孔计、HOBO气象站等仪器，对供试苗木进行定时的称重、蒸腾观测试验。通过运用MATLAB软件对各树种蒸散量与影响因子进行主成分分析，得出其主要影响因子，进而模拟出主要造林树种苗木蒸散量与主要影响因子的模型。得出结论如下：
通过主成分分析，得出影响树木蒸散量的主要因子依次为叶水势、蒸腾速率、土壤重量含水量、气孔导度、太阳有效辐射、叶温、空气相对湿度。
一天中，其平均蒸腾速率的大小为：新疆杨＞臭椿＞华北落叶松＞侧柏＞榆树＞油松＞核桃＞枣树，日蒸散量的大小依次为新疆杨＞侧柏＞臭椿＞华北落叶松＞油松＞核桃＞枣树＞榆树，从中可以看出蒸腾速率大的，蒸腾耗水不一定大，反之亦然。认为新疆杨、臭椿的耗水量较大，用该树种造林时应尽可能选择阴坡、沟道等土壤水分含量较高的立地条件；对于耗水量较少、抗旱性较强的侧柏、落叶松和油松既可营造在土壤水分含量较高地区，如阴坡、半阳坡地带，也可营造在土壤水分含量较低的立地条件下，如阳坡、峁顶等地带；榆树、枣树和核桃，耗水量居中，应大力提倡种植，而且作为经济树种可增加当地群众的收入，一举两得。
各树种蒸散量与主要影响因子之间的模型。
侧柏：ET=-22.65Gs-10.49RH+2420.401W+953.37；
华北落叶松：ET=-100.48Tr-20.76LT+7600.23W+246.80；
油松：ET=1.78Gs+0.73PAR-1.66LT+296.50W+98.98；
新疆杨：ET=974.59W+17.47Gs+0.21PAR-35.48Tr+498.07；
臭椿：ET=-2.76LT+3.52Gs-192.44W+19.34Tr+218.19；
核桃：ET=685.81W-2.43LT+21.38Tr+222.81；
枣树：ET=460.26ψ+20.65Tr-0.39PAR-51.21LT+3002.59；
榆树：ET=950.23ψ+4.00Gs+10.72Tr+0.53PAR+979.30。
【关键词】：黄土高原 造林树种 蒸散量 模型 主成分分析 【学位授予单位】：北京林业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：S718.4
【目录】：
- 摘要3-5
- Abstract5-9
- 1 引言9-17
- 1.1 本研究的意义、目的9-10
- 1.2 国内外研究概况10-13
- 1.2.1 当前国内外的研究进展10-11
- 1.2.2 不同树种耗水特性的研究11
- 1.2.3 蒸腾速率与气孔的关系11-12
- 1.2.4 蒸腾速率与环境因素的关系12
- 1.2.5 林地蒸腾耗水量及林地水量平衡的研究12-13
- 1.3 黄土高原造林研究现状13-17
- 1.3.1 树木蒸腾耗水研究现状13
- 1.3.2 树木蒸腾速率的研究方法13-14
- 1.3.3 黄土高原造林树种选择依据的研究14-17
- 2 研究地区概况17-19
- 2.1 地理位置和自然概况17-18
- 2.2 社会经济条件18-19
- 3 研究方法19-23
- 3.1 测定项目19-20
- 3.1.1 供试材料与处理19
- 3.1.2 植株指标测定19
- 3.1.3 土壤水分的测定19
- 3.1.4 环境因素观测19-20
- 3.1.5 叶水势的测定20
- 3.1.6 蒸散量的测定20
- 3.2 数据处理及研究方法20-23
- 3.2.1 主成分分析20
- 3.2.2 主成分分析过程20-21
- 3.2.3 使用软件介绍21
- 3.2.4 技术路线21-23
- 4 模型建立过程23-69
- 4.1 问题23
- 4.2 模型假设23
- 4.3 模型建立23-59
- 4.3.1 侧柏23-28
- 4.3.2 华北落叶松28-32
- 4.3.3 油松32-36
- 4.3.4 新疆杨36-41
- 4.3.5 臭椿41-46
- 4.3.6 核桃46-50
- 4.3.7 枣树50-55
- 4.3.8 榆树55-59
- 4.4 模型精度的校验59-62
- 4.5 蒸腾速率与蒸散量的比较62-69
- 4.5.1 阔叶树和针叶树蒸腾速率比较62-64
- 4.5.2 各树种蒸散量比较64-69
- 5 结论与讨论69-72
- 5.1 影响各树种蒸散量的主要因子69
- 5.2 各树种蒸散量模型69-72
- 5.3.1 蒸散耗水研究应注意的问题69-70
- 5.3.2 提高造林成活率的有效措施70
- 5.3.3 研究展望70-72
- 参考文献72-76
- 个人简介76-77
- 导师简介77-78
- 致谢78
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