六盘山半干旱区北落叶松树干径向变化及对环境因子的响应.pdfVIP

摘 要 在宁夏六盘山北侧半干旱区的叠叠沟小流域，采用热扩散探针法和带状径向生 长记录仪监测了2011 年生长季华北落叶松（Larix principis -rupprechtii ）人工林的树 干液流速率及树干径向变化生长特征，基于对不同月份日均树干液流速率、夜间树 干液流和补水量等的估算，分析了树干径向变化特征及与气象、土壤水分等环境因 子的关系。结果表明： (1) 不同典型天气条件下树干液流日变化特征存在明显差异，晴天时树干液流 日变化特征为典型的双峰曲线，阴天时表现为单峰宽峰曲线，雨天表现为多峰型曲 线；降雨后树干液流速率的峰值高于降雨前的峰值，随着时间推移，树干液流速率 的峰值开始减小；土壤湿润时的树干液流速率显著高于土壤干旱期的液流速率；不 同月份影响日均液流速率的主导环境因子存在一定差异，5-10 月份分别为潜在蒸散、 太阳辐射强度、土壤含水率、空气相对湿度、饱和水汽压差、日最高温度。不同月 份树干液流速率与环境因子的回归方程决定系数大小说明，生长季内树干液流速率 与环境因子并不是简单的线性关系，同时受树木生长节律的限制。 (2) 整个生长季均存在微弱的夜间液流，一般表现为逐渐减小，特别是在晴天， 且晴天的变幅显著大于雨天。除生长季中期雨天夜间液流平均速率显著高于晴天， 生长季初期及末期雨天与晴天的差异并不显著。生长季内，夜间树干补水总量为 11.03 mm ，占总蒸腾量的7.22% ；5 月份的树干补水量最大（4.19mm ），其他月份 的树干补水量明显减小，在0.9- 1.7mm 的范围波动。但不同月份间的补水贡献率存 在明显差异，表现为生长季末期（9 、10 月）初期（5 月） 中期（6 、7 、8 月）。 相关分析表明，日补水量与各气象因子关系不大，仅与降水量显著正相关（P ＜0.05 ）， 与土壤含水率、日间蒸腾量、日蒸腾总量极显著正相关（P ＜0.01 ）。夜间补水的月 蒸腾贡献率与月均土壤含水率、月均气温、月均日间蒸腾量、月总蒸腾量等显著相 关（P0.05 ）；而夜间补水的日蒸腾贡献率与日最高气温、日均气温、日间蒸腾量、 日均饱和水汽压差、日总蒸腾量、日均太阳辐射强度、日最低气温、日均空气相对 湿度、日降水量、土壤含水率等极显著相关（P0.01 ），经逐步回归分析建立了日补 水量蒸腾贡献率与环境因子的多元线性模型。生长季内树干夜间补水主要由日间蒸 腾导致的树体水分亏缺程度及土壤含水率决定的补水能力，研究表明在进行树木蒸 腾耗水估算是夜间液流占有较大的比例，不容忽视。 (3) 整个生长季内，华北落叶松树干径向变化可分为水分恢复、快速生长、失 水收缩三个阶段；树干径向日变化表现为夜间膨胀与日间收缩的周期变化；不同月 份树干日间收缩量表现为先增加后减小的趋势，夜间膨胀量表现为逐渐减小。相关 分析表明，树干日间收缩量与日间平均气温、最低温度、最高温度、平均饱和水汽 压差、太阳辐射强度、潜在蒸散量等气象因子极显著正相关（P ＜0.01 ），与相对空 气湿度极显著负相关（P ＜0.01 ）；与0- 10、10-20 、20-40cm 的土壤含水率极显著负 相关 （P ＜0.01 ）；与日总液流通量及日间液流通量等显著正相关 （P ＜0.01 ），并通 过回归分析建立了树干日间收缩量与影响因子的回归方程。华北落叶松树干径向夜 间膨胀量与夜间平均气温、最高气温、最低气温、平均风速、平均饱和水汽压差、 潜在蒸散等气象因子显著正相关 （P ＜0.01 ），与相对空气湿度极显著负相关（P ＜ 0.01 ）；与0-10、10-20 、20-40cm 土壤含水率极显著负相关 （P ＜0.01 ），与40-60 、 60-80、80- 100cm 的土壤含水率显著正相关 （P ＜0.01 ）；与日总液流通量及日间液流 通量极显著正相关 （P ＜0.01 ）。树干日间收缩量主要由影响树干蒸腾速率的环境因 子决定，树干夜间膨胀量是由夜间环境因子及日间蒸腾耗水导致的树体水分亏缺程 度决定的。 关键词：六盘山；华北落叶松；液流；补水量；径向变化；环境因子 A Study on the Stem Diameter Variations and its Response to Environment Factors for Larix principis-rupprechtii Plantation in the Semi-arid Area of Liupan Mounains, Nort