华南桉树人工林树液流通量及蒸散作用

通过对广东省湛江市雷州半岛桉树(Eucalyptus urophylla S.T.Blake)人工林的树液流通量、环境因子、土壤蒸发、林冠截留和林分特性相关指标一年多的连续观测,以及通过一个理论公式对日蒸散量的计算,得出了如下结论:(1)土壤特性及由此决定的土壤水势对树液流通量,以及树液流通量密度(SFD)与气温的关系有一定影响;(2)林冠层的VPD(空气饱和差)对SFD有显著影响;(3)由测定和计算得来的蒸散量在河头和纪家分别有5.26%和6.14%的偏差,可以认为这两种方法有较好的一致性;(4)河头和纪家的林分蒸腾量占总蒸散量百分比分别为62.2%和51.3%;(5)树种单位叶面积水平上的SFD是评价该树种水分利用的重要指标.     

应用热脉冲系统对桉树人工林树液流通量的研究

应用热脉冲式树液流测定系统和自动气象站 1 999年 9月～ 2 0 0 0年 9月的观测资料 ,探讨了广东省湛江市雷州半岛两个桉树人工林树液流通量 (Sap flux density,SFD)的时空动态及其与环境因子的相关关系。河头和纪家两地桉树林的树液流变化具有明显的昼夜节律性 ,大约从清晨 7:0 0开始萌动 ,1 2 :0 0以后达到峰值 ,夏季连续 4 d中 (2 0 0 0年 6月 1 5日～ 6月 1 8日 )河头 SFD最大值 44.2 1± 4.5 ml/ (cm2 · h) ,纪家 2 9.2± 7.2 ml/ (cm2· h)。此后 ,SFD逐渐减小 ,一直到日落前后降至最低值。树液流在不同的季节具有不同的昼夜节律性变化规律。两地 SF D值的季节波动节律相似 ,湿季时相对较大。但是河头日平均 SFD值 (2 4 36± 1 1 92 .5 ml/ (cm2 · d) )要比纪家 (1 70 3± 82 4 .5 ml/ (cm2 · d) )高 ,这主要是由于两地土壤质地的差异所导致的。在所选时段内 ,SFD的最大值出现在河头的冬季和纪家的夏季 ,这是由于这两天的大气饱和水气压差 ,太阳辐射和土壤有效持水量都比较高的缘故。在空间上 ,从形成层到心材 ,SF D最初有所增加 ,随后持续减小。整个观测期间两地 SFD的极大值均出现在 6月中旬 ,河头为 51 .53ml/ (cm2· h) ,而纪家为 39.85ml/ (cm2 · h) ,显然 ,由于环境条件的限制 ,主要是土     

桉树人工林树液流动密度随边材径向深度的变化

树液流动密度(SFD)随边材径向深度的变化对于准确估测流经边材的树液通量是非常重要的,后者又制约着Heat Pulse的应用精度.但迄今为止,只有很少的研究估计了由于SFD随径向的梯度变化而带来的误差,SFD沿树干径向分布规律的获得往往依靠对少数几棵树的观测资料.基于在广东雷州半岛对两块3～4年生桉树(Eucalyptus urophylla S.T. Blake)人工林1年的Heat Pulse观测,探讨了对来自39株立木大量观测资料的综合处理方法,发现这两个样地(纪家和河头)的林分中SFD随边材径向深度的变化可以用如下回归方程来描述:纪家: y=3.667 5x3-7.295 5x2+3.682 6x+0.567 4 (R2=0.939 1, n=80, P=0.01)河头: y=5.006 2x3-9.116 1x2+4.454 4x+0.463 4 (R2=0.806 9, n=72, P=0.01)式中:y--某一树液感应器所测得的SFD与不同深度的4个感应器所测得的SFD的平均值之比;x-某一树液感应器在边材中的深度与边材厚度之比.从形成层到心材,SFD最初有所增加,随后持续减小,但由于树木年龄很小,最大的SFD只比最小的SFD大0.33～0.36倍.     

桉树人工林树液流动密度随边材径向深度的变化

树液流动密度 (SFD)随边材径向深度的变化对于准确估测流经边材的树液通量是非常重要的 ,后者又制约着HeatPulse的应用精度。但迄今为止 ,只有很少的研究估计了由于SFD随径向的梯度变化而带来的误差 ,SFD沿树干径向分布规律的获得往往依靠对少数几棵树的观测资料。基于在广东雷州半岛对两块 3～ 4年生桉树 (Euca lyptusurophyllaS .T .Blake)人工林 1年的HeatPulse观测 ,探讨了对来自 39株立木大量观测资料的综合处理方法 ,发现这两个样地 (纪家和河头 )的林分中SFD随边材径向深度的变化可以用如下回归方程来描述 :纪家 :y =3.6 6 75x3 - 7.2 95 5x2 3.6 82 6x 0 .5 6 74 (R2 =0 .9391,n =80 ,P =0 .0 1)河头 :y =5 .0 0 6 2x3 - 9.116 1x2 4.4 5 4 4x 0 .4 6 34(R2 =0 .80 6 9,n =72 ,P =0 .0 1)式中 :y———某一树液感应器所测得的SFD与不同深度的 4个感应器所测得的SFD的平均值之比 ;x—某一树液感应器在边材中的深度与边材厚度之比。从形成层到心材 ,SFD最初有所增加 ,随后持续减小 ,但由于树木年龄很小 ,最大的SFD只比最小的SFD大 0 .33～ 0 .36倍。     

连栽桉树人工林土壤大孔隙特征及其对饱和导水率的影响

速生人工林多代连栽容易导致土地水源涵养能力下降。土壤大孔隙以优先流的形式补充地下水,是定量研究土壤水分运动的重要指标。以连栽1-4代桉树人工纯林为研究对象（记录为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ）,采用水分穿透曲线法,绘制水分穿透曲线,结合Poiseulle方程计算出大孔隙数量、半径及饱和导水率等指标,对土壤大孔隙特征及其对饱和导水率的影响进行研究。结果表明：（1）桉树人工林土壤的出流速率总体表现先匀速增加后趋于稳定,稳定出流速率总体表现为I > II > III > IV。（2）大孔隙半径范围在0.3-1.5 mm,主要集中于0.4-0.6 mm,随土层深度增加显著减小（P<0.05）。大孔隙数量范围在3.56×10⁴-4.81×10⁵个/m²。随着连栽代次的增加,大孔隙孔径范围变小,同一孔径范围的大孔隙数量减少。土壤容重与大孔隙特征呈极显著负相关关系;有机质含量与大孔隙特征呈极显著正相关关系。（3）各样地土壤饱和导水率范围在0.41-4.50 mm/min,并随着连栽代次增加而降低。将大孔隙的总数量、平均体积与土壤饱和导水率进行线性拟合,拟合方程为：y=ax+b=,（R²>0.66）。综上,随着桉树人工林连栽代次的增加,土壤大孔隙孔径范围缩小、同等半径的大孔隙数量减少,饱和导水率降低,土壤入渗及导水性能减弱,容易造成水土流失。     

Performance Measurement Via Sap Flow Monitoring of Three Eucalyptus Species for Mine Site and Dryland Salinity Phytoremediation

Monitoring of trees with reliable technology is essential in phytoremediation. Sap flow instrumentation on three Eucalyptus species at a mine site in western Victoria, Australia, was used to determine which species is best suited to meet the goals of a phytoremediation project. Specifically, the aim of the monitoring was to determine which species could better tolerate the hypersaline soil, potentially lower saline ground water, and cope with expected hotter and drier weather given climate change scenarios. Over a summer period, average daily water use of E. cladocalyx was approximately six times greater than E. melliodora and four times greater than E. polybractea. During a three day heat wave event, E. cladocalyx was found to have a higher tolerance to extreme temperature. The optimal VPD / temperature for tree transpiration was 2.6 kPa / 26.2 °C for E. cladocalyx, 2.1 kPa / 23.9 °C for E. melliodora, and 2.0 kPa / 23.2 °C for E. polybractea. Through sap flow monitoring, it was determined that E. cladocalyx could better tolerate saline soils, hotter and drier weather, and had greater potential to lower saline ground water.     

Development, characterization and mapping of microsatellite markers in Eucalyptus grandis and E. urophylla

 We report on the development, genetic characterization and linkage mapping of a battery of SSR (simple sequence repeat) loci in Eucalyptus grandis and E. urophylla. This study reveals the abundance of SSRs in Eucalyptus, the very high information content of these markers for mapping and individual identification, and demonstrates the feasibility of constructing a comprehensive microsatellite-based linkage map for Eucalyptus. Primer sequence for a set of 20 highly informative EMBRA (Eucalyptus microsatellites from Brazil) loci are made available together with their map position and estimates of the expected heterozygosity and allele size range in these two species. Using genomic library enrichment and anchored-PCR screening prior to sequencing, the efficiency of SSR marker locus development was 63% from sequencing data to operationally useful SSR loci. Absolute transportability between the two species and very high levels of allelic variability and expected heterozygosity (H) were seen at all SSR loci surveyed. The number of alleles per locus ranged from 9 to 26 with an average of 16.3±4.8. The average H of 15 loci was 0.86±0.04, 0.83±0.08 and 0.89±0.04, respectively, for E. urophylla, E. grandis and the combined two-species estimate. In the mapping analysis 16 out of 20 marker loci segregated in a fully informative configuration, allowing the determination of synteny of six homologous linkage groups between the two species. The availability of transportable, multiallelic, PCR-based co-dominant SSR loci represents a dramatic improvement in our ability to carry out detailed population genetic analysis and to search, understand, and manipulate allelic variation at QTLs (quantitative trait loci) in species of Eucalyptus. Received: 16 March 1998 / Accepted: 22 March 1998     

祁连山青海云杉低液流特征及其影响因素

植被蒸腾作为林区生态水文的重要组成部分,是分析林区水分循环及其植被健康生长的基础,对林区保护和科学管理至关重要。本研究于2017—2018年运用热扩散探针对祁连山青海云杉树干液流进行连续监测,探究祁连山青海云杉蒸腾耗水特征,并分析影响云杉生长和蒸腾过程的主控因素。结果表明: 青海云杉树干液流的瞬时变化在晴天呈单峰曲线,在阴天呈多峰或双峰型曲线,在雨天基本无明显规律。青海云杉液流密度与太阳辐射变化趋势一致,晴天液流启动较早,结束较晚,液流历时12～14 h。因该地区海拔较高(2700 m),空气温度较低,饱和水汽压差(VPD)较低,导致液流密度整体偏低,平均为(0.86±0.49) kg·d^-1。在小时尺度上,液流瞬时速率受太阳辐射和VPD的显著影响,而在日尺度下,0～40 cm土层土壤温度和土壤水分含量与液流密度显著相关。云杉液流密度随着太阳辐射、空气温度和VPD的降低而降低,在祁连山高海拔林区,较低的土壤和空气温度以及较低的VPD和太阳辐射是导致该地区青海云杉液流偏低的主要原因。     

华北低丘山地人工林蒸散的季节变化及环境影响要素

蒸散（ET）是生态系统水分平衡和能量平衡的重要组分,中国人工林对区域水分循环及平衡发挥着重要作用。本文基于2007—2008年涡度相关观测资料,分析了华北低丘山地近30年生栓皮栎-刺槐-侧柏人工林生态系统蒸散的变化特征及其环境影响要素。结果表明,2007—2008年实验区气候较常年偏暖、偏旱。ET表现出单峰季节变化特征,秋冬季节较低,春夏季节（4—9月）蒸散旺盛。全年最高值出现在每年5月份,日峰值出现于午后13时左右。2007—2008年平均蒸散量为546.1 mm,降水量为354.1 mm,夏季（7—8月）和冬季（12—1月）的日蒸散量分别为2.19 mm/d和0.44 mm/d。温度是驱动ET季节变化的主要环境因子,饱和差也是影响蒸散季节变化的重要环境要素。土壤含水量对ET季节变化的影响并不显著,有近1/3日数的土壤含水量为0.16—0.18 m3/m3,期间日蒸散量平均值为1.0 mm/d。年蒸散量均高于降水量,蒸散量高于降水量的部分来自深层土壤水分的供给。     

应用Granier热消散探针(TDP)法测定树木的木质部液流:理论与实践

Granier热消散探针法是目前研究树木生理生态和森林水文最常用的测定整树水分利用的方法之一.然而,已有的相关综述文献中,还没有专门介绍利用Granier热消散探针研究木质部液流的综述文章.本文重点介绍了Granier热消散探针测定系统的理论基础,对有关该探针的校准和改进的最新研究进展进行了综述,并还深入探讨了零液流信号值的确定、自然热梯度、损伤效应、液流的逆格型和将木质部液流密度外推至整树蒸腾耗水量等重要的实际问题.     

不同径级的西伯利亚红松树干液流及蒸腾耗水特征的差异

基于热扩散技术,采用TDP法连续监测了新疆喀纳斯国家自然保护区内不同径级西伯利亚红松的树干液流,分析其在生长季内(6~9月)的液流变化及蒸腾耗水特性,为阐明喀纳斯保护区优势树种水分循环机理,以及理解区域尺度上森林生态系统水分循环及其过程应对未来气候变化的响应机制提供依据。结果显示:(1)不同径级西伯利亚红松在晴、阴、雨3种天气条件下的树干液流日动态变化均呈昼高夜低的多峰型曲线,但变化频率和变化幅度差异明显,日最大液流值的排序为晴天阴天雨天。(2)树干液流的发生较光合有效辐射的变化存在明显的滞后效应,不同径级西伯利亚红松的最大液流峰值滞后时间在30~207min。(3)西伯利亚红松的月平均树干液流的大小顺序为7月8月9月6月,且相同径级树干阳生面的液流速率均大于阴生面。(4)西伯利亚红松全株的蒸腾耗水量为7月份的最大,其值占整个生长季的61.8%;且大径级阳生面的蒸腾耗水总量(6 716.79g)和阴生面蒸腾耗水总量(4 649.08g)分别是相应小径级阳生面和阴生面的2.00和2.45倍。(5)气温、空气相对湿度和光合有效辐射是影响西伯利亚树干液流的主要因素,同时0~5cm和20~30cm土壤温度对其影响也较大。研究表明,西伯利亚红松在生长过程中,大径级树干的液流和蒸腾耗水量大于小径级,主要发生部位为树干的阳生面,且在7月份的变化最明显。     

喀斯特出露基岩生境两种典型乔木的树干液流特征

以西南喀斯特地区常见的出露基岩生境为研究对象,应用TDP热扩散探针技术,分析2种典型乔木菜豆树和圆叶乌桕的树干液流特征.结果表明: 2树种树干液流对干、湿季均有明显响应;同为落叶乔木,菜豆树(约1个月)无液流特征的时长远小于圆叶乌桕(约4个月);圆叶乌桕单位胸高断面积年总蒸腾耗水量高于菜豆树,生长季内(4—9月) 2树种单位胸高断面积耗水量分别约占全年的90%和66%;2树种液流密度与光合有效辐射、水汽压亏缺、温度均呈极显著正相关,与相对湿度呈极显著负相关;2树种生长季内液流密度、日蒸腾耗水不仅小于同处于亚热带季风区的非喀斯特地区,而且小于邻近的喀斯特地区,甚至低于降水稀少的干旱地区典型树种同一参数的值.喀斯特出露基岩生境2种典型植物的蒸腾耗水量因特殊的水分环境而受到限制,同为落叶乔木却对应着不同的水分利用策略.