元宝枫生长旺季树干液流动态及影响因素

利用热扩散式边材液流探针和多种气象、土壤因子传感器组成的全自动数据采集系统和美国产Licor-6400光合测定系统,于夏秋季节对北京西山地区低山成林元宝枫单株边材液流动态和叶片蒸腾作用进行了系统观测。元宝枫树干边材液流变化受天气的影响,环境胁迫或环境的改善都能改变边材液流的波动特征。在正常情况下,边材液流的日变化呈单峰曲线:日出后树干液流迅速上升,峰值在中午前后出现,然后下降,在次日早晨前达到坡谷。最热月7月液流启动和进入坡谷的时间比其他各月早1~4 h。6月树干上位液流速率大于中位和下位,其他各月树干下位液流速率大于上位和中位,这种差距在7月达2~3倍。多元回归分析表明,在整个生长旺季,元宝枫边材液流变化深受气温、太阳辐射、空气相对湿度、土壤温度和风速等环境因子的影响,但在不同的观测时段和观测部位其影响的主导因子不完全相同,只有空气温度在任何情况下都是影响液流的主导因子;元宝枫边材液流的变异规律较好地说明了其耐旱的生态策略。     

树干径流模型

以红松代表针叶树,栎树代表阔叶树,通过模拟实验研究树干径流过程,根据实验结果从机理上构造了模型。树干径流模型为一个方程组用“辗转迭代法”求出了数值解。该方程组基本上揭示了树干径流的规律,从实验与模拟结果对比分析中得到了佐证。     

矮牡丹的树干解析

通过矮牡丹的树干解析,得出了以下结论：矮牡丹的地径的增长速度、株高的增长速度在植株生长３─９年时最快,以后逐渐变慢;株高生长的成熟龄为６─１２年,在植株生长９年以后,几个标本的生长速度都明显降低;在材积的增长过程中,１６年株龄的标本仍然没有达到成熟龄,连年生长曲线和平均生长曲线没有交点,表明矮牡丹的生长仍然处于旺盛阶段;立地条件对植株的生长也有着较大的影响,在立地条件较好的区域,植株明显生长比较快,而在立地条件较差的区域生长也差。     

树干自然温度梯度变化对热扩散法测算树干液流速率的影响

为了揭示树干自然温度梯度的变化规律及其对树干液流速率测算结果的影响,于2007年5月至10月利用改进的SF-L型热扩散式树液流测定装置,对北京低山区生长的油松和侧柏的树干自然温度梯度、加热温差和气象、土壤水分因子进行了连日同步监测。结果表明:(1)树干自然温度梯度对加热针温差的影响,侧柏大于油松。(2)树干自然温度梯度对液流速率计算结果的影响具有显著的统计意义(P0.01),平均误差大于30%,误差峰值出现在太阳高度角较小的时候。(3)影响树干自然温度梯度最重要的环境因子是光照强度,其次是空气温度。上述结果说明,树干自然温度梯度对热扩散法测定的液流速率的影响不可忽视,研究树木耗水机制时应予以充分考虑。光照强度和空气温度是影响树干自然温度梯度最重要的两个因子,但其影响机制仍需进一步研究。     

白木香树干中的黄酮类成分

从白木香[Aquilaria smensis(Lour.)Gilg]树干的乙醇提取物中分离得到5个黄酮类化合物,经波谱分析,分别鉴定为:洋芹素-7,4'-二甲醚(1)、5-羟基-7,3',4'-三甲氧基黄酮(2)、木犀草素-7,4'-二甲醚p)、芫花素(4)和4',5-二羟基-3',7-二甲氧基黄酮(5).以上化合物均为首次从该种植物树干中分离得到.     

大树移植的树干保湿三法

任何形式的移植都会损伤树木的根系，对于大树更是如此。为了保证大树体内收支平衡，人们常常会采取提前断根、截干缩枝、包封截面等技术措施。如果在移栽过程中，适时地增加树干保湿处理，减少树干水分的蒸发消耗，将更有利于提高树木移栽的成活率。根据实践经验，树干保湿大致有以下三种方法，在实际操作中要视具体情况再作适当选择：１．裹草绑膜：先用草帘或直接用稻草将树干包好，然后用细草绳将其固定在树干上，接着用水管或喷雾器将稻草喷湿，也可先将草帘或稻草浸湿后再包裹，继之用塑料薄膜包于草帘或稻草的外层，最后用塑料绑扎带…     

兴安落叶松树干CO_2各通量成分对树干呼吸的贡献及其主要影响因子

树干呼吸(RS)的CO2通量由三部分组成,即液流中CO2运输通量(FT)、储存通量(△S)和树干表面CO2释放通量(EA)。其中木质部液流中CO2的运输(FT)在植物的气体交换中起到非常重要的作用,是茎、枝呼吸作用测定中非常重要且未予说明的组分。为探明兴安落叶松树干各通量成分对树干呼吸的贡献,采用红外气体分析法(IRGA)原位连续测定树干表面CO2释放通量,同时测定树干液流速度及树干温度,通过Arrhenius方程拟合树干呼吸与树干温度的关系,进而通过质量平衡法计算RS和FT、△S。结果表明:EA,FT和△S占RS的比例是动态变化的,EA与树干内部CO2通量密切相关,FT和△S可影响EA,在24 h周期内EA占总呼吸量的65.10%~100%,FT占总呼吸量的1.86%~29.46%,储存通量占总呼吸量的0.42%~5.44%。个体之间,树干呼吸的各通量成分所占的比例不同,FT和△S是木本组织呼吸与树干表面CO2释放通量之间差别的重要影响因子,液流速度对液流中CO2运输通量(FT)的影响在树木个体间也存在差异。     

树干CO_2释放速率影响因素研究进展

树干CO2释放速率(stemCO2effluxrate,FCO2)是森林生态系统碳循环的重要组成部分,其占树木自养呼吸的14%～48%。对FCO2影响因素进行分析,对于了解全球碳循环以及森林生态系统对全球变暖的响应具有重要意义。本文综述了生物因素和非生物因素对FCO2的影响,指出这些因素不仅直接或间接影响FCO2,而且各因素间还存在交互作用,此外,各因素的影响程度也会随时间、空间而变化。在此基础上,本文提出了今后研究应集中在以下几方面:(1)运用有效方法分离树干释放CO2的各个组分,并分析各个组分与影响因素的关系,深入揭示FCO2变化机制;(2)加强生物、非生物因素交互影响FCO2动态模型的研究,用以提高模拟的准确性;(3)深入探讨FCO2的温度适应性。     

西双版纳三叶橡胶林树干呼吸特征

采用红外气体分析法(IRGA)为期1a原位监测西双版纳三叶橡胶(Hevea brasiliensis)4个年龄段(7、15、27、40a)的树干呼吸情况,同时对每个年龄段树干监测2种高度(1.3 m-割胶部位、2.0 m-不割胶部位)和2个方向(南、北面)以及林内空气和树干1cm深温度.结果表明,4个年龄的树干呼吸有相同的季节规律,都是在雨季大于干季.林龄是影响橡胶树树干呼吸的一个重要因素,15、27a树干呼吸速率最大,分别为(4.989±0.278), (4.678±0.268) μmol·m-2·s-1,显著高于40a和7a树,40a树((3.753±0.205) μmol·m-2·s-1)显著大于7a树((2.299±0.129) μmol·m-2·s-1).所研究的高度和方向上树干呼吸速率无差异,割胶对树干表层破坏愈合后并不影响树干呼吸.树干呼吸与树干温度呈显著相关性,有良好的自然指数回归关系,Q10值为1.966～3.127,南北面Q10差异不明显,4个年龄段树干呼吸Q10值平均为2.452,大于已监测的热带树种.各年龄段橡胶林的主干(一级分枝以下部分树干)呼吸初步估算表明, 7、15、27a和40a橡胶树主干呼吸分别为1.74, 5.54, 7.53, 7.59 t C·hm-2·a-1.     

防治刺桐姬小蜂的药剂筛选及防治方法研究

刺桐姬小蜂Quadrastichus erythrinae Kim是一种新入侵的有害生物,仅危害刺桐属植物Erythrina spp.,繁殖能力强,扩散速度快.为了有效控制刺桐姬小蜂的危害,本研究通过施药方法、药剂浓度试验对不用作用类型的9种农药进行筛选,结果表明,使用树干注射施药防治刺桐姬小蜂效果明显高于包杆施药和喷雾;混剂25%吡虫啉·丁硫克百威防治效果较高,10 d后防治效果可以达到95%以上,其它药剂防治效果由高到低依次为:20%丁硫克百威、30%敌敌畏·氧化乐果、8%吡虫啉·啶虫脒、31%氟虫腈·三唑磷、20%氧化乐果、5%吡虫啉、5.1%吡虫啉·阿维菌素、10%敌敌畏.     

林木树干呼吸变化及其影响因素研究进展

树干呼吸是森林生态系统碳平衡的重要组成部分,它每年消耗碳同化总量(NPP)的11%~33%。受测定技术所限,过去对树干呼吸的研究未能引起足够的重视。近十几年来,由于大气CO₂温室气体浓度的持续升高,树干呼吸已成为研究的热点。测定树干呼吸的方法较多,早期一般采用气体交换法和密闭方法,最近利用便携式光合测定系统(Li-Cor6400)或土壤碳通量测量系统(Li-8100)对树干呼吸采用开路系统测定方法。大量研究结果表明: 1)树干呼吸的日变化呈双峰型曲线,即从早晨开始,树干呼吸速率随温度的上升而增加,到午间有所降低,之后逐渐增加,达到峰值后又逐渐降低。2)树干呼吸的季节动态为:生长季的树干呼吸速率明显高于非生长季,即从春季到夏季树干呼吸速率呈持续升高态势,高峰值出现在7或8月,尔后逐渐下降。树干呼吸活动是一个复杂的生物学过程,其影响因子较多。直接影响因子有气象因子(如温度、湿度和CO₂浓度)和生物因子(如树种、树龄、径阶、边材积和树干氮含量等);而纬度、海拔和地形因子通过影响气象因子或生物因子而间接影响树干呼吸。诸多因子中,树干温度对树干呼吸的贡献最大(Q₁₀可描述树干呼吸对温度升高的敏感性)。树干呼吸机理及其影响因子乃是今后研究的主要内容,一方面要采用统一的测量方法和技术,另一方面要综合考虑影响树干呼吸的内外因素,建立树干呼吸的相关模型,为构建森林生态系统碳循环模型、了解森林生态系统碳收支状况及其对大气CO₂浓度变化的贡献和对全球变化的响应提供理论依据。     

模拟氮沉降对东北地区兴安落叶松树干呼吸的影响

2011年的5月至2012年的12月,对兴安落叶松(Larix gmelinii)人工林进行了模拟氮沉降实验,设置了4个氮沉降水平处理,分别为:对照(0 g N m-2a-1)、低氮(5 g N m-2a-1)、中氮(5 g N m-2a-1)和高氮(15 g N m-2a-1),每个处理设置3个重复样地。所施氮肥为NH4NO3,以溶液方式在生长季内每月喷施1次。采用红外气体分析法于2012年4月底—10月份,每隔15d左右测定1次树干呼吸,共测定12次。结果表明:各个氮处理下的树干呼吸速率基本与树干温度的变化一致,均呈单峰型季节变化模式,其中7月底最高、10月底最低。氮处理均提高了落叶松的树干呼吸速率,且随着氮输入水平的增加,平均树干呼吸速率呈现逐渐增强的趋势。生长季内,对照、低氮、中氮、和高氮处理条件下的树干表面释放的CO2通量分别为67.3、72.5、78.9 g C/m2和86.5 g C/m2。树干温度与树干呼吸速率存在显著的指数函数关系,而且温度敏感性(Q10)随着氮输入的逐渐升高亦随之增强,对照、低氮、中氮、和高氮处理下的Q10值分别为1.67、1.80、2.01和2.54。另外,伴随氮输入的逐渐增加,树干的氮含量也逐渐升高,树干氮含量与树干呼吸速率之间也具有一定的相关性,能够解释树干呼吸变化的38.3%。     

矿质元素在油松树干中分布的研究

通过树干年轮的元素分析,揭示矿质元素在树干中的转移与分布,以期有益于对森林生态系统矿质循环年进程的认识。通过对28龄油松(Pinus tabulaeJormis Carr.)树干圆盘年轮和树皮的元素分沂,揭示矿质元素钙、钾、镁、钠和锰的含量与年轮的年龄呈极显著负相关关系;磷、铜与轮龄呈显著正相关关系。树皮中钙、钾、镁、钠、铁、磷、锰、铜、铝和氮的含量,与树皮的年龄呈正相关关系。内树皮的矿质灰分相当高,分别为树皮和木质部的3.3倍和13倍。     

干旱荒漠区银白杨树干液流动态

应用热扩散式树干茎流计(TDP)于2012年7月1日至7月25日,在克拉玛依地区农业开发区对银白杨(Populus alba L.×P.talassica)人工林树干液流速率进行了连续测定,并对气象、土壤水分等指标进行了同步测定。结果表明:7月份的晴天银白杨树干液流速率日变化呈单峰型,阴天呈多峰型,在测量时期液流速率日平均值为0.6059 L/h;银白杨树干单位边材面积的液流速率与太阳总辐射、大气温度、水汽压差呈极显著正相关关系,与相对湿度呈负相关关系。其相关系数绝对值顺序为太阳总辐射>大气温度>水汽压差>相对湿度>风速;银白杨边材面积与胸径之间存在着显著的线性相关关系,相关系数为0.834,单位边材面积的液流速率随树干胸径的增大而减小。     

油松、栓皮栎树干液流速率比较

应用TDP(ThermalDissipationProbe)技术对油松和栓皮栎树干液流进行了初步研究,经过野外近1a的实地定位观测,研究结果显示:栓皮栎月平均树干液流速率在整个生长期都较油松的月平均树干液流速率要高。前者大约是后者的5~10倍。栓皮栎在土壤干旱时期能够在白天产生明显的树干液流。在土壤干旱时期油松白天不产生树干液流而在晚上产生明显树干液流。在土壤相对湿润时期,油松和栓皮栎树干液流速率的波形与太阳总辐射的波形变化一致,但不同的是油松的树干液流速率波形呈明显的单峰状,而栓皮栎树干液流速率波形呈明显的多峰状。在土壤相对湿润时期太阳总辐射很低时能对油松树干液流速率产生明显的降低作用,而对栓皮栎树干液流则没有明显影响。在土壤干旱时期,油松和栓皮栎树干液流速率的峰值分别大约为0.0001cm/s和0.0006cm/s左右;在土壤水分充足时期,油松和栓皮栎树干液流速率的峰值分别大约相等约为0.0015cm/s左右,分别是油松和栓皮栎在干旱日期的液流速率峰值的10倍和2.5倍。     

修枝对杉木人工林树干表面和土壤CO_2释放通量的短期影响

树干表面和土壤CO2释放通量是森林生态系统碳循环的重要组成部分,但修枝措施对其如何影响还不太清楚。本文以杉木纯林为研究对象,通过修枝处理(对照、轻度修枝和重度修枝)改变光合产物供应,探讨其对树干表面CO2通量和土壤CO2通量产生的影响。在研究区内使用LI-6400-09便携式光合系统连续一个月测量树干表面和土壤CO2通量。结果表明:修枝对树干表面CO2通量并没有显著影响,尽管日最大液流略有下降。修枝轻微降低了土壤CO2通量,轻度修枝和重度修枝的土壤CO2通量相对于对照分别下降了11.8%和17.9%,但统计并不显著。因此,修枝对树干表面和土壤CO2通量的短期影响有限。     

黄土丘陵区刺槐树干液流动态分析

2009年4月14日—10月10日,利用热扩散式液流探针(thermal dissipation probe,TDP)对延安市燕沟流域刺槐生长期树干边材液流进行连续监测,并同步监测光合有效辐射、气温、空气相对湿度、风速和降雨量等气象因子.结果表明:刺槐树干液流流速日变化呈单峰曲线,且不同季节液流的日动态变化存在明显差异.叶芽期(4月)液流启动时间在12:00左右,液流达到峰值的时间为18:00左右;5—8月液流启动时间提前到5:30—7:30,液流达到峰值的时间提前至15:00左右;9月以后,液流启动时间在8:00左右,液流达到峰值的时间提前至11:30—13:00.树干液流流速月平均值总体上呈"低-高-低"趋势,其中,4月的平均液流流速最小,为0.000549cm.s-1,8月最大,为0.002610cm.s-1.树干液流速率与气象因子密切相关,其相关性程度依次为:温度水汽压亏缺光合辐射强度相对湿度风速,且可用光合辐射强度和水汽压亏缺线性表达式来估测,其多元线性回归模型达到极显著水平(P0.001).     

降雨减少对刺槐树干液流特征的影响

在全球气候变化背景下,区域降水格局正在发生改变,对森林生态系统生产力和水文过程将产生重要影响。为揭示降雨量减少对树木蒸腾耗水特征及其响应环境因子的影响,本研究以黄土高原半湿润区主要造林树种刺槐(Robinia pseudoacacia)为对象,在减雨样地林分行间布设人工减雨板减少约47%的降雨输入,采用Granier型热扩散探针测定树干液流动态,并同步监测太阳辐射、空气温度、相对湿度、降雨事件和土壤含水量等环境因子,分析了树干液流对减雨处理及季节性土壤水分变化的响应特征。结果表明：减雨处理显著降低了刺槐液流通量密度标准化值,处理第3年标准化液流通量密度显著低于对照样地;减雨样地刺槐标准化液流日变化峰值时间早于对照样地,表明减雨样地刺槐较早实施了气孔调节,改变了其与气象因子的时滞时间;标准化液流通量密度响应蒸腾驱动因子的拟合方程参数值在样地间呈极显著差异,显示减雨样地刺槐响应气象因子的敏感性有所降低。降雨量的改变不仅影响林地土壤水分状况,还会对刺槐蒸腾耗水及其对环境因子的响应产生影响。     

树干径流过程的计算机模拟

本文应用系统分析方法,将树干径流过程这一连续系统离散化,编制程序,以计算机直接模拟过程行为,绕过了解微分方程之烦恼,并取得了满意的结果。此举对扩展系统分析概念,研究连续系统颇有意义。