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毛白杨茎干夜间液流时空动态及其环境影响因子
范云翔, 邸楠, 刘洋, 章毓文, 段劼, 李新, 王海红, 席本野
植物生态学报    2023, 47 (2): 262-274.   DOI: 10.17521/cjpe.2022.0162
摘要   (582 HTML104 PDF(pc) (1573KB)(405)  

为了更深入地理解树木茎干夜间水分活动机制, 该研究针对华北平原典型杨树(Populus spp.)人工林夜间液流和茎干充水的时空动态及其环境影响因子进行探究。该研究以雨养条件下毛白杨(Populus tomentosa)为研究对象, 在不同生长时期, 利用热扩散法对茎干不同高度处液流速率进行连续监测, 对土壤含水率以及气象因子进行同步测定, 对比不同时期各高度夜间液流动态及其与环境因子的相关关系。结果显示: 雨季前, 茎干0.35和1.30 m处夜间液流占日总液流量的比例显著高于雨季后, 而雨季后茎干7.00 m处夜间液流占比提高了49%。雨季前, 茎干各高度处夜间液流速率同步性较高, 且随茎干高度增加逐渐递减。雨季后, 夜间用水主要来源由根系吸水转变为下部茎干储水, 基部夜间液流速率降低66%, 不同高度夜间液流的空间特征也发生变化。雨季前后, 4.00-7.00 m茎段为茎干充水的主要发生部位, 平均日充水量达4.16 L, 而1.30-4.00 m茎段充水量明显低于其他高度茎段, 可能主要发挥输水功能。水汽压亏缺、气温和3 m深土壤含水率对雨季前后各高度处夜间液流均有显著的正向驱动作用, 但这种驱动作用在雨季后明显减弱, 且在不同高度间存在一定差异。


空气相对湿度
Air relative humidity (%)
空气温度
Air temperature (℃)
水汽压亏缺
Vapor pressure deficit (kPa)
风速
Wind speed (m·s-1)
日间
Diurnal
夜间
Nocturnal
日间
Diurnal
夜间
Nocturnal
日间
Diurnal
夜间
Nocturnal
日间
Diurnal
夜间
Nocturnal
雨季前-雨季后
Before rainy season-after rainy season
0.511 -1.215 6.055** 7.043** 1.043 2.982** -3.059** -0.894
p 0.615 0.239 0.000 0.000 0.309 0.007 0.006 0.382
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表2 雨季前后日间和夜间气象因子的差异
正文中引用本图/表的段落
研究期内, 各气象因子与不同深度SWC的动态变化如图1所示。总体而言, 各气象因子在日间与夜间呈现出相似的变化规律, 但日间的变化幅度明显高于夜间。其中, 夜间T、Ws和VPD基本都低于日间, 仅夜间Ws在部分有降雨发生的时期略高于日间; 而RH则始终保持夜间高于日间的规律, 且相比于其他气象因子, RH的日变化波动较小。总的来说, 有降雨发生的时期, 日间与夜间的各气象因子的差异明显减小。相比雨季前, 雨季后日间和夜间的T和夜间的VPD均显著降低(表2), 平均RH虽无明显变化(表2), 但波动幅度更加剧烈(图1)。此外, 雨季后的日间和夜间Ws均有升高趋势, 但仅日间Ws的增加显著。
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