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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
植物生态学报
2023, 47 (2):
262-274.
DOI: 10.17521/cjpe.2022.0162
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。  View image in article
图7
不同茎干高度夜间液流速率对风速和日间液流量的长期响应。*, p < 0.05; **, p < 0.01。
正文中引用本图/表的段落
从长期尺度来看, 夜间Ws仅与雨季后1.30 m处的夜间Vs表现出显著的负相关关系(图7)。雨季前, 3个高度的Qday均与其各自位点的Qnight呈极显著的正相关关系。雨季后, 仅1.30和7.00 m处的Qday与其Qnight存在正相关关系, 而0.35 m处的Qnight对其Qday无明显响应(图7)。
雨季前后夜间Vs基本不受Ws的影响(图7), 仅雨季后1.30 m高度处的夜间Vs与Ws呈显著负相关关系。这与目前部分研究得出的Ws对夜间液流速率没有显著影响的结论(Zeppel et al., 2010; Zhao et al., 2019; Kangur et al., 2020)一致。但也有部分研究表明, Ws对夜间液流存在直接或间接的影响(Chen et al., 2020; Wu et al., 2020)。鉴于以上相反的结论是基于不同树种和区域环境所得, 因此, Ws对林木夜间液流的影响很可能取决于不同树种、林龄、栽植方式以及冠层结构。而冠层结构的变化对夜间液流及其对Ws的动态响应特征仍有待进一步的研究和探讨。此外, 不同高度的Qnight在雨季前均随Qday的增加而增加, 但在雨季后, 由于qday的显著降低, 二者间的相关性相比雨季前有所降低。同时, 由于雨季后根系吸水不再成为主要供应夜间液流的水分来源, 茎干基部qnight大幅降低, 因此, 其与Qday的相关性也不再显著。
本文的其它图/表
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