不同时间尺度下刺槐蒸腾耗水与环境因子关系

张荣; 毕华兴; 王宁; 赵丹阳; 黄靖涵; 赵少波

doi:10.13870/j.cnki.stbcxb.2022.05.026

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不同时间尺度下刺槐蒸腾耗水与环境因子关系

更新时间：2025-03-12

- 不同时间尺度下刺槐蒸腾耗水与环境因子关系
- Relationship Between Transpiration of
- 水土保持学报 2022年36卷第5期页码：204-211
- 作者机构：
  
  1. 北京林业大学水土保持学院,北京,100083
  2. 山西吉县森林生态系统国家野外科学观测研究站,北京,100083
  3. 水土保持国家林业局重点实验室(北京林业大学),北京,100083
  4. 北京市水土保持工程技术研究中心(北京林业大学),北京,100083
  5. 林业生态工程教育部工程研究中心(北京林业大学),北京,100083
  6. 北京国土丹青工程技术有限公司,北京,100083
- 作者简介：
  
  [ "张荣(1997-),女,在读硕士研究生,主要从事水土保持与林业生态工程研究。E-mail:13020028856@163.com" ]
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金项目(31971725);国家自然科学基金区域创新发展项目(U2243202)
- DOI：10.13870/j.cnki.stbcxb.2022.05.026
  中图分类号： S715.4
- 纸质出版：2022
- 稿件说明：
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张荣, 毕华兴, 王宁, 等. 不同时间尺度下刺槐蒸腾耗水与环境因子关系[J]. 水土保持学报, 2022,36(5):204-211.

ZHANG Rong, BI Huaxing, WANG Ning, et al. Relationship Between Transpiration of[J]. 2022, 36(5): 204-211.
张荣, 毕华兴, 王宁, 等. 不同时间尺度下刺槐蒸腾耗水与环境因子关系[J]. 水土保持学报, 2022,36(5):204-211. DOI： 10.13870/j.cnki.stbcxb.2022.05.026.

ZHANG Rong, BI Huaxing, WANG Ning, et al. Relationship Between Transpiration of[J]. 2022, 36(5): 204-211. DOI： 10.13870/j.cnki.stbcxb.2022.05.026.

摘要

探究不同时间尺度下植物蒸腾变化与环境因子的关系

对理解植物生长的驱动机制及估算林分耗水具有重要的理论意义。以晋西黄土区蔡家川人工刺槐纯林为研究对象

于2021年5—12月采用热扩散探针(TDP)测定8株样树树干液流

并同步监测太阳辐射、空气温度、降雨量、土壤温度、土壤含水量等环境因子

分析不同时间尺度(小时、日、月)下刺槐蒸腾特征及其对环境因子的响应。结果表明:(1)环境因子对刺槐蒸腾耗水的影响在不同时间尺度下存在差异

整体上随着时间尺度的变大

土壤含水量成为影响刺槐蒸腾的主要因子

并且短时间尺度是主要取决于表层土壤水分

长时间尺度不仅为表层同时也取决于较深层土壤含水量。小时尺度下

刺槐蒸腾随太阳辐射、空气温度、水汽压亏缺、土壤温度变化而变化

但蒸腾峰值与环境因子的峰值均存在时间差异性

并无完全同步

差异时长可达-180~30 min

在各环境因子中太阳辐射与空气温度对刺槐蒸腾的影响较大;日尺度下

刺槐蒸腾速率主要取决于浅层土壤含水量

并随浅层含水量的增加而增大;月尺度下刺槐蒸腾耗水则取决于浅层与深层土壤含水量的共同作用;(2)构建了不同时间尺度下环境因子与刺槐蒸腾耗水的模型

各时间尺度下模型拟合度均较高。(3)在短历时尺度下可使用测定植物蒸腾的仪器直接测定与计算蒸腾耗水

而较大时间尺度下可以通过监测较少的环境因子应用建立模型进行蒸腾耗水的计算

可大大提高效率且可减少蒸腾耗水监测的成本。

Abstract

The study of transpiration change and its relationship with environmental factors at different time scales is of great theoretical significance for understanding the driving mechanism of plant growth and estimating the water consumption of stands. In this study

eight sample trees were selected from Robinia pseudoacacia forest in Caijiachuan from May 2021 to December 2021 and thermal diffusion probe (TDP) was used to measure stem sap flow of Robinia pseudoacacia. Environmental factors such as solar radiation

air temperature

rainfall

soil temperature and soil water content were monitored synchronously. The characteristics of Robinia pseudoacacia transpiration and its response to environmental factors at different time scales (hour

day and month) were analyzed. The results showed that: (1) The relationships between transpiration and environmental factors were different at different time scales

on the whole

with the increase of time scale

soil water content became the main factor affecting transpiration. And the short time scale depended on surface soil water content

while the longtime scale depended on both surface soil water content and deeper soil water content. Hourly scale

the transpiration varied with the variation of solar radiation

air temperature

water vapor pressure deficit and soil temperature

but the peak value of transpiration and the peak value of environmental factors were different in time

and the time difference was up to -180 to 30 min. Among the environmental factors

solar radiation and air temperature had great influence on transpiration. At the daily scale

the transpiration rate increased with the increase of shallow soil water content

and shallow soil water content had a great influence on daily transpiration. At the monthly scale

the effect of shallow and deep soil water content on transpiration was more obvious. (2) In this paper

models of environmental factors and transpiration at different time scales were constructed

and the fitting degree of models at different time scales was high. (3) Based on this study

it is recommended to use instruments to measure plant transpiration at small scales

while plant transpiration can be calculated by monitoring fewer environmental factors at large scales

which can greatly improve efficiency and reduce the cost of monitoring water consumption of transpiration.

关键词

Keywords

references

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Larix principis-rupprechtii

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