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《中南林业科技大学》 2010年
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山西黄土高原半干旱区主要生态树种耗水特性研究

于洋  
【摘要】:本文以地处山西黄土高原半干旱区主要生态树种为研究对象,从生理生态学角度出发,采用大田试验与盆栽试验相结合的方法,系统地探讨了黄土半干旱区主要生态树种在不同环境条件下的蒸腾耗水特性,并对不同试验树种的实际生长状况开展了较为全面的调查,科学评价了黄土半干旱区主要生态树种的适应性问题,该研究对黄土半干旱区常见树种刺槐、白榆、侧柏、油松以及盆栽苗木沙棘的蒸腾速率、耗水量及其主要影响因子进行了深入分析。主要研究结果如下: 1、利用Penman-Monteith方程作为林分蒸腾量预测模型的基本形式,依据Li-1600稳态气孔仪月典型天气定位、定时观测的林分蒸腾和自动气象站观测的微气象因子观测数据、对冠层的反射率、消光系数、冠层阻力、净辐射等数量关系建立相应的模型,并将它们代入预测方程,可精确估算生长季不同时段林木实际蒸腾耗水。结果表明,模型计算的预测值和实测值的数值大小和变化趋势基本相同,说明利用该方程可较为准确地预测所研究树种林分的日蒸腾量。 2、四树种日蒸腾过程表现出单峰性,从林木耗水特性来看,四种树种均适宜做为当地的造林树种,平均日蒸腾量大小顺序依次为刺槐、白榆、油松、侧柏,从实验结果来看,如果不考虑叶面积指数和林地土壤含水量的影响,阔叶林单位叶面积日蒸腾量大于针叶林。 3、分别用茎流计法与Penman-Monteith方程修正式对刺槐林和油松林生长季月蒸腾量进行模拟,两种方法所模拟和测定的结果比较接近,6月~8月,刺槐林模拟蒸腾量为224.78mm,而茎流计实测蒸腾量为246.27mm,Penman-Monteith模型模拟油松月蒸腾量为231.32mm,对白榆、油松、刺槐、侧柏选择特定日期进行日蒸腾量模拟,准确的测算消光系数与叶面积指数是提高准确性的关键。 4、对刺槐林地潜在蒸发进行研究,6月~8月内,刺槐林地林地潜在蒸发量617.22mm,土壤蒸发量113.31mm,蒸散量为340.25mm。此期间降雨量为349.52mm,降水能够满足林木生长需求。各月份分摊系数值分别为1.44、1.59、1.95。 5、通过对不同天气条件下树种的液流速率观测结果表明,不同天气条件下树种的液流速率有很大差异,典型晴天条件下,刺槐树干液流变化表现为“宽峰”型,多云天气下呈“双峰”型,阴雨天树干液流速率启动时间明显推迟,白榆、侧柏、油松三个树种的茎流速率在晴天和多云天气下表现出了相似的变化规律,阴雨天茎流速率远远低于晴天和多云天气。特别是油松,其昼夜茎流速率变化很小。树木液流速率受各种气象因子综合影响,不同树种对同一因子的响应不一致。
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