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新安江源区杉木树干液流速率变化及其对环境因子的响应
植物生态学报
2023, 47 (4):
571-583.
DOI: 10.17521/cjpe.2022.0177
中国南方湿润区局地气候条件多变、下垫面情况复杂, 导致蒸散发的测算较为困难。树木蒸腾是森林蒸散发的关键组成部分, 树干液流监测成为树木蒸腾耗水研究的主要手段。杉木(Cunninghamia lanceolata)林作为新安江源区的代表性植被, 对该区的水源涵养、水土保持及气候调节等至关重要。该研究基于树干液流测定系统量化新安江源区杉木树干液流速率(Js), 结合气象梯度塔监测和土壤含水率连续观测, 揭示杉木生长季(2020年4-9月)环境因子对Js变化的作用机制。主要结果: 杉木Js呈显著季节性变化, 其平均值8月最大, 5月最小; 环境因子中太阳净辐射(Rn)及饱和水汽压差(VPD)与Js的相关性最强; 主成分分析结果显示, 在小时及日尺度上主成分1的方差贡献率分别达59.1%、57.9%, 其中, VPD和Rn对主成分1起主要作用, 是影响该区杉木树Js变化的关键环境因子; 观测期Js峰值提前于VPD约(20 ± 3) min, 滞后于Rn约(100 ± 5) min。杉木生长季由降雨产生的土壤含水率差异未对Js产生显著影响, 而不同天气条件下Js存在较大差异, 晴天Js较高, 主要呈单峰变化且启动早结束晚, 雨天Js呈多峰型变化, 启动晚结束早。  View image in article
图8
不同天气条件下杉木树干液流速率(Js)及太阳净辐射(Rn)的日间变化。
正文中引用本图/表的段落
为准确描述晴、雨天条件下杉木Js的差异, 在生长季选取前后都有降雨的连续3天典型雨天(6月28-30日)、前后都是晴天的连续3天典型晴天(8月3-5日)且气温差别不大的Js变化进行分析。从图8可以看出, 不同天气条件下Rn和Js的变化趋势存在明显差异。雨天条件下Rn主要以多峰曲线形式变化, 连续3天典型雨天净辐射分别于9:00、10:00、11:00达到峰值, 峰值较晴天低, 3天Rn平均值为113.21 W·m-2; 晴天条件下Rn大致呈现出单峰曲线变化, 5:00-12:00 Rn逐渐增强, 约在12:00达到峰值, 3天Rn平均值为212.63 W·m-2。晴天条件下的Js显著高于雨天, 且Js的启动时间在晴天条件下早于雨天, 于8:00左右开始迅速升高, 14:00左右达到峰值, 在较高值维持一段时间后于17:00左右迅速下降, 并于19:00以后趋于0; 雨天条件下, 液流存在时间较短, 于9:00左右Js迅速升高, 12:00左右达到峰值, 于18:00以后趋于0, 呈现多峰的变化趋势。晴天及雨天条件下, Js与Rn的变化趋势均较为一致, 说明日间变化上, Rn是影响杉木Js的一个关键因子。
本文的其它图/表
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