基于Gash修正模型模拟侧柏及其混交林的林冠截留过程

为探究Gash修正模型对纯林及混交林林冠截留模拟的适用性和差异性,以北京市八达岭森林公园侧柏纯林和侧柏黄栌混交林为研究对象,以研究区2013年5—10月的实测资料为基础数据,运用Gash修正模型对其林冠截留过程进行模拟,并分析模型参数敏感性。结果表明:(1)侧柏(Platycladus orientalis)纯林的穿透降雨量、树干茎流量和林冠截留量的实测值分别为395.2、22.3和129.5 mm,相对应的Gash修正模型模拟值分别为415.80、18.04和113.09 mm,相对误差分别为5.2%、19.0%和12.7%;侧柏黄栌(Cotinus coggygria)混交林的穿透降雨量、树干茎流量和林冠截留量的实测值分别为414. 6、12. 2和120.1 mm,相对应的Gash修正模型模拟值分别为454.26、10.27和82.40 mm,相对误差分别为9.6%、15.6%和31.4%;(2)选择Gash修正模型中的饱和林冠持水能力(S)、平均降雨强度(R)、饱和林冠平均蒸发速率(E)、郁闭度(c)、树干持水能力(St)和树干茎流系数(Pt)共6项参数,进行敏感性分析。对于侧柏纯林,当各参数在-50%～-20%范围内变化时,模拟林冠截留量对各项参数的变化敏感性排序为ScERcStPt,而当参数在-20%～50%范围内变化时,其排序为SERcS_tP_t;对于侧柏黄栌混交林,模拟林冠截留量对各项参数的变化敏感性排序为SERcS_tP_t。综上,Gash修正模型对于侧柏黄栌混交林的模拟精度较侧柏纯林小,但可满足应用需要;参数S是影响侧柏黄栌混交林和侧柏纯林中的Gash修正模型模拟精度的重要因素。     

不同土壤水分条件下文冠果的光合作用日变化

在黄土丘陵区,以3年生文冠果苗木为材料,测定其在不同土壤水分条件下的气体交换和荧光参数日变化,分析其光合作用与不同土壤水分的定量关系,以指导文冠果这一能源树种在半干旱地区的推广种植。结果表明:(1)文冠果叶片的净光合速率(Pn)、水分利用效率(WUE)、光下最大荧光(Fm)、PSⅡ最大光量子产量(Fv/Fm)、PSⅡ实际量子效率(ΦPSⅡ)、光化学猝灭系数(qP)均随土壤相对含水量(Wr)降低呈先升高后降低趋势,其最小荧光(Fo)先降后升,而其NPQ持续升高,当Wr为44.7%~81.2%时各参数都维持在较高水平。(2)文冠果叶片日净光合累计量(PD)和WUE在Wr为58.6%~81.2%时都处于较高水平,当Wr为66.6%时WUE达到最大值,过高或过低的土壤水分含量均不利于文冠果叶片光合作用的进行和水分的利用。(3)气体交换参数分析表明,文冠果中午光合作用的下降在Wr为38.1%~81.2%时是由气孔因素导致,而在Wr低于31.8%时转为非气孔限制;当Wr低于73.9%时,文冠果中午会出现光抑制,光合机构受到破坏。研究认为,在黄土丘陵区,适宜文冠果栽培的土壤相对含水量在58.6%~81.2%之间,低于38.1%时则无法正常生长。