栓皮栎人工林冠层温度变化特征及其与微气象因子的关系

基于2011年栓皮栎主要生长季(5-8月)的冠层温度数据及同步观测得到的冠层微气象资料,分析了典型晴天和阴天条件下华北低丘山地栓皮栎人工林冠层温度(Tc)的变化特征及其与微气象因子的关系.结果表明:晴天日9:00-16:00,栓皮栎人工林林冠边界层处于不稳定状态,Tc比空气温度(Ta)平均高3.55℃;阴天日Tc的变化较晴天条件下平缓;Tc与Ta、净辐射(Rn)、相对湿度、风速等冠层微气象要素的复相关达极显著水平,其复相关系数为0.825;影响Tc的主要气象因子是Ta和Rn,二者对Tc的影响程度与天气状况有关.     

苹果树蒸腾规律及其与冠层微气象要素的关系

采用由热扩散植物液流技术测算得到的、周期为2 0 0 3年1～12月、时间步长10 min的苹果树蒸腾数据,结合同步观测得到果树冠层微气象要素值,分析太行山低山丘陵区10年生苹果树蒸腾耗水规律及其与微气象要素关系,旨在为该地区苹果生产提供必要的水分生态理论依据,并力图进一步完善苹果树蒸腾耗水理论。结果表明:(1)苹果树蒸腾(Tr)具有明显时间变化特征。Tr在晴天-多云日的主要和非主要生长季节日变化都表现为单峰曲线趋势。在阴天日,主要生长季节表现为多峰曲线趋势,非主要生长季节单峰除10月和3月份表现为双峰曲线趋势外,其余各月均为单峰曲线趋势。Tr日际变化或季节变化特征是3～4月份逐渐升高、5～6月份达到高峰值、7月份逐渐降低、10月末及11月初Tr迅速降低。全年Tr值为6 0 0 .9mm ,其中,主要生长期间(4～9月份)、非主要生长期间(1～3月份、10～12月份) TR值分别为5 0 2 .6、98.3mm ,分别占全年的83.6 %、16 .4 %。(2 )主要生长期内,Tr与冠层净辐射(Rn) ,空气温度(Ta)、湿度(RH) ,风速(V)等气象要素有很好的复相关性,统计回归方程为Tr =0 .2 74 0 .0 4 2 V 0 .0 0 6 7Ta - 0 .0 14 RH (n=2 6 35 2 ,Tr为单株蒸腾量,Tr、V、Ta、Rn的单位分别为L/ h、m/ s、℃、w/ m2 ,RH为无量纲值,以%表示) ,R2 =0 .     

长白山红松针阔叶混交林林下光合有效辐射的基本特征

利用长白山红松针阔叶混交林连续3年的光合有效辐射（PAR）观测数据,与林冠上方PAR值相对比,分析了林冠下5个不同水平位置探头的PAR时空特征.结果表明:林木冠层上方的PAR日总量年变化呈双峰甚至多峰趋势,主要受降水和云雾等天气状况的影响;林下PAR日总量年变化表现为非生长季与冠层上方变化趋势一致,在生长季数值较小且趋于稳定.典型晴天时林下5个探头的PAR值在时间和大小分布上有较大差异.在空间变化上,非生长季林下PAR变异系数较小,约为0.15;生长季的变异系数较大,在0.22以上,最高值在8月.生长季典型晴天太阳高度角为38°～48°区间(9：00—10：00和13：00—14：00)时,林下PAR空间变化较大.     

基于茎干直径微变化制定苹果灌溉制度

茎干直径的动态微变化是研究植物体水分和生长状况的重要指标。利用测树器监测西北旱区盛果期苹果树茎干直径微变化规律,根据监测记录获得茎干直径日最大值(MXTD)、茎干直径日最大收缩量(MDS)数据,并探讨茎干直径微变化规律及其对环境因素的响应,为茎干直径微变化用于指导精确灌溉提供科学依据。实验结果表明,晴天或多云天气下,苹果树茎干直径在每天的7:00或8:00时刻达到一天最大值,在16:00左右达到一天的最小值,茎干直径年增长量与果实产量成反比例关系。整个生育期MXTD呈先快速增加后平稳的变化特征。2010年MDS与茎干水势(φstem)呈显著负相关关系(r2=0.76***,n=14),这表明MDS可以反映苹果树的水势状况。生育后期的MDS对环境因素响应比生育前期敏感,全生育期MDS与气象因素的决定系数大小顺序为日最大水汽压差(VPDmax)日最高温度(Tmax)净辐射(Rn)。茎干直径微变化规律可以反映西北旱区盛果期果树的水分状况,可以为果园灌溉制度的确定提供科学依据。     

大豆和玉米冠层光合有效辐射各分量日变化

通过实测大豆和玉米冠层光合有效辐射各分量并计算其反射率、透射率,分析了各分量日变化规律及其影响因素。结果表明:光合有效辐射分量(FPAR)在一天中均接近于常数,特别是在8:00—11:00和14:00—16:00相对稳定;晴天大豆冠层入射光合有效辐射变化曲线较阴天平滑,反射率和透射率曲线没有阴天平滑;由于云层的吸收和散射作用,阴天中光合有效辐射(PAR)最大值的出现时间比晴天晚1h左右;植被冠层空间异质性对光合有效辐射各分量影响较大,不同作物类型的各分量之间有较大差异;大豆冠层空间异质性较玉米小,其光合有效辐射各个分量曲线较平滑;线性光量子传感器与太阳入射方向垂直投影线成30°时,冠层入射光合有效辐射平均偏离度值最小,为0.657%。     

天山北麓绿洲-荒漠过渡带芨芨草地地表能量通量研究

利用天山北麓绿洲-荒漠过渡带芨芨草地的小气候实测资料,分析了该地区不同天气条件下地表能量及其能量分配日变化特征,并进一步探讨了潜热与其它地表能量的关系。结果表明:晴天各地表能量分量曲线呈"单峰型",阴天表现为峰谷频繁交替的"多峰型",雨天则显示为"偏峰型"。由于该区以晴天为主,阴雨天气发生频率少,平均情况下的各能量曲线变化与晴天基本一致。任何天气条件下能量传输均以潜热(LE)为主,其次为感热(H)和土壤热通量(G)。观测期内LE/Rn平均值介于沙漠和绿洲之间,很好地在能量分配上体现出自身的过渡性。各种天气条件下能量分配的日动态变化趋势基本一致,白天均以潜热为主,夜间则有所不同。LE/Rn、H/Rn、G/Rn曲线白天变化平稳,夜间持续波动,日出和日落前后波动最为剧烈。其中,日出时刻以LE/Rn和G/Rn曲线波动最为强烈,且两者峰谷互补。因辐射强度和日照时数的不同,不同天气条件下曲线早、晚剧烈变化开始时间也有所差别。晴天、平均、阴天(8:00—18:00)波文比依次减小,且均小于1,表明它们在白天能量分配均以潜热为主。而雨天波文比则表现出较大的波动性,整体呈上升趋势。LE与Rn、H、G相关性程度均表现为:晴天与平均相当,阴天次之,雨天最小。     

同域分布鼬獾和食蟹獴活动节律的比较

为探明同域分布的鼬獾(Melogale moschata)和食蟹獴(Herpestes urva)的日活动节律、时间生态位及其两者共存机制,于2016年12月至2017年12月,在广西弄岗国家级自然保护区开展红外相机监测获取数据,后采用核密度估计(Kernel density estimation)和重叠指数(Coefficient of overlap)对该地区的鼬獾和食蟹獴进行了研究。结果表明:鼬獾属于典型的夜行性动物,其日活动模式为双峰型,活动峰值出现在01:00—05:00和21:00—24:00;与雨季相比,旱季的活动峰值均提前1 h,活动高峰期延长3 h。食蟹獴为典型昼行性动物,其日活动模式为单峰型,活动峰值出现在11:00—18:00,与雨季相比,旱季活动高峰期提前并延长1 h。两者间的日活动模式重叠指数较低(Δ=0.17),但旱季(Δ=0.22)高于雨季(Δ=0.12)。两者主要通过改变时间生态位来避免对食物资源和领域的竞争,从而实现共存。     

华北平原冬小麦农田蒸散量

以华北平原冬小麦农田为研究对象,采用涡度相关技术和热红外遥感技术,研究了不同环境条件下土壤含水量与农田蒸散量及作物冠层温度的关系.结果表明,冬小麦在农田郁闭(LAI≥3)、晴天和土壤相对含水量低于田间持水量65%的情况下,蒸发比值日变化正午前后出现相对较低且平稳的变化趋势.在晴天情况下,农田潜热通量与作物冠层温度日变化和季节变化均呈极显著的非线性相关关系,而冠气温差、农田相对蒸散量则与0～100 cm土层的土壤相对含水量密切相关.以13:30～14:00的平均冠层温度值T_c、日最高气温T_{a max}和日净辐射总量Rn_d为统计数据,确立了冬小麦农田日蒸散量ET_d （mm）估算简化模式参数.     

不同坡位胡枝子光合特性及其影响因子研究

采用Li-6400光合分析仪,在自然条件下对不同坡位胡枝子叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)及其相关环境因子的日进程进行了观测。结果表明:在5月份晴天条件下,不同坡位胡枝子叶片Pn、Tr日变化均呈单峰曲线,而水分利用效率(WUE)表现出早晚高、中午低的变化趋势。它们的叶片Pn峰值不同坡位均出现在11:00,而且上坡位峰值和日平均值略高于下坡位和平地(P>0.05);Tr峰值上坡位出现在11:00,下坡位和平地均出现在13:00,且上坡位峰值和日平均值显著低于下坡位和平地(P<0.01);上坡和平地WUE均在15:00达到最大值,但下坡位推迟到17:00,而且上坡位峰值和日平均值略高于下坡和平地(P>0.05)。胡枝子叶片Pn与PAR、Ca、RH等生态因子间的拟合方程分别为:Y上pn=-26.148 0.002 3xPAR 0.11xCa-0.84xRH,Y平pn=-19.148 0.001 9xPAR 0.106xCa 0.86xRH,Y下pn=-27.148 0.002xPAR-1.16xRH,其主要生态影响因子及其大小顺序为XPAR>XRH>XCa。研究发现,不同坡位胡枝子叶片主要光合指标日变化趋势相似,但其峰值出现时间和高低有别,其主要生态影响因子为光合有效辐射、大气相对湿度和大气二氧化碳浓度。     

基于树干液流及涡动相关技术的葡萄冠层蒸腾及蒸散发特征研究

针对西北干旱区绿洲经济作物葡萄树冠层蒸腾及蒸散发特征的相关问题,在甘肃省敦煌市南湖绿洲开展无核白葡萄树液流速率及蒸散发观测试验,采用基于热平衡原理的包裹式茎流计,详细分析了典型生长季7—9月份葡萄树蒸腾耗水规律,使用"单位叶面积上的平均液流速率SF×叶面积指数LAI"的方法,实现了从单株到林分冠层蒸腾的尺度扩展,并通过与涡动相关技术所测蒸散发数据对比,详细研究了葡萄地冠层蒸腾及蒸散发规律。结果表明:典型生长季中葡萄树液流速率日变化为单峰型曲线,日均耗水量从2.76 kg到10 kg不等,胸径越大的葡萄树日均耗水量越大;冠层蒸腾及蒸散发日变化曲线亦为单峰型,白天8:00—12:00与17:00—20:00期间,葡萄冠层蒸腾与蒸散发曲线均比较吻合,该时间段葡萄地蒸散发绝大部分来源于葡萄冠层蒸腾,而12:00—17:00之间由于午后太阳辐射强烈土壤蒸发量增加,葡萄蒸散发大于冠层蒸腾;典型生长季3个月中,葡萄冠层蒸腾量的变化范围在1.88—8.12 mm/d之间,日均冠层蒸腾量为6.12 mm/d,蒸散发在1.74 mm/d至10.78 mm/d之间,日均蒸散发量为7.13 mm/d;日均土壤蒸发量约为1.01 mm/d,只占总蒸散发量的14.2%,日均冠层蒸腾占日均蒸散发的比重达到85.8%,说明该生长阶段冠层蒸散发以作物蒸腾为主。     

散放条件下春季梅花鹿行为时间分配的研究

梅花鹿 (Ｃｅｒｖｕｓｎｉｐｐｏｎ)是我国珍贵的经济动物 ,梅花鹿野生种群数量极少 ,主要分布在吉林东部、四川诺尔盖、江西彭泽、安徽南部以及浙江西部[14 ] ,是国家 1级保护动物。国内对梅花鹿行为学研究仅对活动节律[2 ] 、性行为[7] 、社群行为[12 ] 有一些零星报道[8,11,13,14 ] ,尚未见有关行为时间分配及其与性别和天气之间关系的报道。我们于 1998年4～ 5月对散放条件下东北梅花鹿 (Ｃ .ｎｉｐｐｏｎｈｏｒ ｔｕｌｏｒｕｍ)的行为时间分配进行了研究 ,为保护梅花鹿这一濒危物种研究提供基础资料。1　研究地区与方法1 1　自然概况黑…     

新疆阿克苏干旱区富士苹果树干液流动态变化研究

选择新疆阿克苏干旱区富士苹果为研究对象,利用TDP茎流计连续测定苹果树干液流,并用自动气象站同步记录环境因子变化,探讨环境因子对树干液流的影响。结果显示:液流速率连日的变化过程是一个最大值不同的正弦曲线,夜间液流速率降低,白天液流速率上升;晴天液流速率呈明显的单峰曲线,阴天液流速率表现为多峰或双峰曲线,不论是晴天还是阴天,苹果在夜间仍然有微弱的活动,这种现象可能与新疆阿克苏地区的地理位置和气候有关;在苹果主要生长季内,树干液流速率(Fs)与大气温度(Ta)、太阳辐射(Rn)、相对湿度(RH)有较好的复相关关系(R2=0.93*),且影响苹果树液流速率Fs的最主要气象因子为大气温度Ta;苹果生长季内耗水总量为4 059.64L,并以7月耗水量最大(765.34L),占耗水总量的18.85%。研究表明,TDP径流计能够精确测定生长季内苹果茎干的液流速率与耗水量,且在干旱区影响苹果茎干液流变化的主要环境因子依次是大气温度、太阳辐射、相对湿度。     

冰雪灾害后木荷倒木萌枝光合特性研究

采用Li-6400型便携式光合测定仪,对冰雪灾害后夏季木荷倒木萌枝和未受损木荷枝条的叶片进行光合特性研究。结果表明:倒木萌枝和未受损木荷枝条的Pn、Tr和Gs日变化均呈双峰曲线,具有典型的光合"午休"现象,中午Pn降低均为气孔限制;未受损木荷Pn中午午休时间(10:00～15:00)长于倒木的午休时间(11:00～15:00),其自我保护能力强于倒木,且对光适应的生态辐较宽;环境因子对Pn的直接作用由大到小为倒木:PAR>Ca>Ta>RH,未受损木荷:Ta>PAR>Ca>RH。倒木和未受损木荷的RH与Pn分别呈极显著(P<0.01)和显著(P<0.05)负相关,高温高湿、高湿分别是制约倒木、未受损木荷Pn进一步升高的主要环境因子。     

红松阔叶混交林林隙光量子通量密度、气温和空气相对湿度的时空分布格局

以小兴安岭原始红松阔叶混交林林隙为研究对象,通过对林隙内光量子通量密度(PPFD)、气温和空气相对湿度进行连续观测,比较其间的时空分布格局.结果表明：晴天和阴天阔叶红松林林隙的PPFD日最大值均出现在11:00—13:00,晴天林隙内各个时段最大值出现位置不同,日最大值出现在林隙北侧林冠边缘处;而阴天各个时段最大值均处于林隙的中心.林隙内月平均PPFD 为6月最高、9月最低,极差7月最大.林隙内晴天气温的峰值出现在9:00—15:00,而阴天气温峰值在15：00—19：00,均位于林隙中心南8 m.5:00—9:00林隙各点阴天的气温都高于晴天,9:00—19:00则相反.月平均气温为6月最高、9月最低.晴天和阴天空气相对湿度的峰值均出现在5:00—9:00,日最大值在林隙西侧林冠边缘处,且阴天的相对湿度始终大于晴天.月平均相对湿度为7月最高、6月最低.晴天PPFD的异质性大于阴天,而气温和相对湿度的异质性则不明显.生长季内不同月份PPFD、气温和空气相对湿度的最大值所处位置不同.PPFD和气温的月均值在林隙中心及附近变化梯度较大,而相对湿度的月均值则在林隙边缘变化梯度较大.     

卡拉麦里山有蹄类自然保护区水源地野放普氏野马的活动节律：基于红外相机监测数据

2014年4月至11月,在卡拉麦里山有蹄类自然保护区的22个水源地安放66台红外相机,其中在8个野放普式野马(Equus przewalskii)利用的水源地放置了16台红外相机,对野放普氏野马在水源地的活动节律和时间分配进行了研究。16台相机累计工作1 068 d,获得野放普氏野马有效照片2 051张。研究发现,野放普氏野马在水源地不同时段的有效照片数量符合正态分布,且季节间存在极显著差异。野放普氏野马在水源地不同时段的有效照片数量,春季远低于夏季和秋季(P0.05),而夏季与秋季差异不显著(P0.05)。野放普氏野马饮水频次春季极显著低于夏季和秋季(P0.01),夏季与秋季差异不显著(P0.05)。普氏野马在水源地具有稳定的日活动节律,时间分配上呈典型的钟形,13:00~17:00时达到高峰,20:00~次日5:00时快速下降,3:00~6:00时是一天中的低谷,在5:00~13:00时快速上升。不同月份野放普氏野马的日活动差异指数α(t=8.364,df=7,P0.01)和昼行性指数β(t=19.519,df=7,P0.01)均存在极显著差异,且β值为0.660.54,表明野放普氏野马活动以昼间为主。季节间活动差异指数存在极显著差异(单样本K-S检验,t=7.851,df=23,P0.01)。独立多样本Kruskal-Wallis检验季节性活动强度指数γ值差异不显著(χ~2=0.162,df=2,P0.05)。通过在卡山保护区固定水源地的实时监测,初步明晰了野放普氏野马在水源地附近的活动节律及其季节性水源地利用,从而为野放普氏野马的生态学研究及保护措施的制定提供科学依据。     

亚高温下不同空气湿度对番茄光合作用和物质积累的影响

为了研究亚高温下不同空气湿度对番茄植株光合作用及物质积累的影响,本试验利用人工气候室,在11:00—15:00平均温度为33℃的亚高温条件下,设置3个空气相对湿度处理,分别为70%～80%(高湿)、50%～60%(中湿)和不加湿的30%～40%(低湿)。结果表明:在处理25d时,高湿处理番茄叶片叶绿素含量、净光合速率显著高于低湿处理,而低湿处理果实空洞率比高湿处理高18.4%(P<0.05);在33℃亚高温条件下,70%～80%的相对湿度有利于光合作用的增强和果实品质的提高。     

山地枣树茎直径对不同生态因子的响应

以山地梨枣为试材,进行了枣树茎直径对土壤水势(WPs)、太阳辐射(Rs)、气温(Ta)、空气相对湿度(RH)等生态因子的响应试验研究。试验共设4个WPs区间的处理,连续测定枣树茎直径及不同生态因子的动态变化。结果表明:在果实膨大期,在-41—-390 kPa范围内,WPs越高的处理,其枣树茎直径(TD)越大;不同处理间枣树最大茎直径(MXTD)存在显著性差异,较高的WPs区间有利于茎直径的增加;MXTD是该期较为适宜的水分信息诊断指标。晴天时,茎直径日收缩幅度大;雨天白天时,茎直径基本处于同一水平,收缩不明显。TD与RH呈极显著正相关,与Ta呈极显著负相关关系,与Rs间无显著相关关系,RH与Ta是影响茎直径变化的最主要气象因子。综合考虑,枣树茎直径的微变化同时受到各种生态因子的影响,尤以RH、Ta、WPs的影响更为显著;WPs高时,WPs为影响茎直径变化的主要因子;WPs低时,RH成为影响茎直径变化的主要因子。     

当归叶片光合参数日变化及其与环境因子的关系

在当归根茎膨大期,利用CI-310便携式光合仪,田间活体测定了当归的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)等光合生理生态因子,以及光合有效辐射(PAR)、田间CO2浓度(Ca)、相对湿度(RH)、大气温度(Ta)、叶温(TL)等环境因子的日变化。结果表明,当归Pn日变化曲线为"双峰"型,最高峰出现在10:00左右,次高峰出现在16:00左右,午间有明显的"午休"现象,气孔因素是导致其"午休"的主要原因。Tr、Gs和Ci的日变化曲线均为"双峰"型,最高峰出现在10:00,次高峰出现在17:00。当归叶片净光合速率随环境因子日变化最优逐步多元回归方程为yPn=14.3108 0.0076xPAR-0.5271xTL(R2=0.6601,P<0.05),TL和PAR是对光合速率直接影响最大的生态因子,而Ca、RH和Ta主要是通过TL而间接影响光合速率的变化。