全 文 ：第 l2卷 第 1期
2 0 0 4年 1月
中 国 生 态 农 业 学 报
Chinese Journal of Eco—Agriculture
VO1．12 o．1
Jan．， 2004
红壤坡地茶园蒸腾速率及其环境影响因子的研究
段华平 谢小 王凯荣
(中国科学院亚热带区域农业研究所 长沙 410125)
摘 要 试验研 究红壤坡地茶 园植株 蒸腾 作用 结果表 明，茶 园植 株蒸腾 速 率呈 明显早 、晚低，中午高 的 日变化 趋
势，且蒸腾速率 日际变化有一定差异。气温与净辐射为影响茶园植株蒸腾作用的主要气象因子。蒸腾速率与叶片
气孔导度关 系密切 ，且随气孔 导度 的增加而增大。并探讨 了植物 蒸腾 驱 动力及其 抑制 的可能性 ，气孔 行 为的调节
与水分 利用效率 。
关键词 茶 园 蒸腾速率 影响因子
A study on tea plant transpiration and its influencing factors in slop lands of red soil regions．DUAN Hua—Ping，XIE
Xiao-Li，WANG Kai—Rong(Institute of Subtropical Agriculture，Chinese Academy of Sciences，Changsha 410125)，
CJEA，2004，12(1)：117～119
Abstract The transpiration rate of tea plant was studied in slop lands of red soil regions．The results indicate that the dai—
ly variation of tea plant transpiration rate shows an obvious trend with a high value in midday and low values in the early
morning and evening，however，there are some differences in the diurnal variation curves of tea plant transpiration rate in
diferent days；the net radiation and air temperature are the two main factors affecting the transpiration rate of tea plant；
there is a close correlation between the transpiration rate and stomata[conductance，and with the stomata[conductance in—
creasing，the transpiration rate also increases Finaly，the transpiration driving factors，the probability of preventing
transpiration，the stomata[action’S regulation，and the water use eficiency of tea plant are discussed．
Key words Tea plant，Transpiration rate，Influencing factors
南方红壤地区雨水资源丰富，年降水量 800～2000mm且水资源时空分配不均，春～夏初降雨集中，洪
涝、渍害及水土流失严重，伏秋雨量及频率极低且蒸发量高，伏秋季节性干旱成为制约该区农业生产可持续
发展的主要因素。本试验研究了茶园植株蒸腾作用水分散失过程与影响因子的关 系，为科学管理红壤坡地
茶园提供理论依据 。
1 试验材料与方法
试验在中国科学院桃源农业生态试验站进行 ，该站位于武陵山区向洞庭湖平原过渡的丘岗地带，地处东
经 110。30 ，北纬28。55 ，海拔高度92．2～125．3m，年均气温 l6．5℃，年降雨量 1440mm，年日照时数 1520h，
土壤类型为第四纪红土发育的红壤。试验区投影面积 1000m (20m X 50m)，梯土撩壕，1995年条植茶株。
用“整株容器法”测定植株蒸腾速率 ]，并用 MAOS一1小气候 自动观测系统监测气温(T⋯ ℃)、地表温度
(T ，℃)、净辐射(R ，w／m )和风速(V，m／s)，并 由通风干湿表读数计算空气饱和水汽压差 (D，hPa)，其公
式为：
D = e 一P (1)
式 中，P： P (T ．)一r(Td—T ．)，P (T ．)=6．1078exp[17．27 T ／(237．3+T ．)]，T 和T 分别为 2个不
同高度干球和湿球温度的平均值， 为实际饱和水汽压， (T )为湿球温度下对应纯水平面饱和水汽压，r
为干湿表系数(取 0．647)， 为饱和水汽压[用 P = P ( )卫 计算]。同时随机抽取 10～15个成熟叶，用
AP 气孔计自6：00～19：00每小时测定 1次叶片(中上部)气孔阻力，并取其平均值。
* 中国科学院知识创新项 目(KZCX2—407)资助
**通讯作者
收稿日期：2002—10—28 改回日期：2002—12—22
⋯ _ _- 一 ⋯ 一 ～
l18 中 国 生 态 农 业 学 报 第 l 卷
2 结果与分析
2．1 茶园植株蒸腾速率日变化规律
茶园植株蒸腾速率 日变化总趋势为清晨蒸腾速率较小，随 日出和气温的升高而蒸腾速率上升，至 l2：0()
左右基本达峰值，15：00开始下降，至 18：00降至极低。植株蒸腾速率受诸多因素特别是农田小气候因素的
g 8 g g 8 8 8 8 8 8 g 8 8 8 8 8 8 8 8 8窨 8 g 8 g 8 8 8
二 而 南 6 寻 6 6 寻 西 6 6 。。6
⋯ ⋯ ⋯ 一 f ⋯ 一 一 f ⋯ 一 一 f
07一l 5 07一l6 07—22 07—23
日期(月一15)
图 1 茶 园植株蒸腾 速率 日变化 (2001)
影响 ，叶片蒸 腾速 率呈现不 同 日
变化趋势。由图 l可知 7月 l5日
14：00、15：00植 株 I与植 株 Ⅱ蒸
腾速率 日变化曲线 分别出现峰谷
与峰顶 ，但 2植 株蒸腾速 率 当 日
降低趋势均不明显。7月 l6日2
植株蒸 腾速 率一致性 较佳 ，均 于
l3：00蒸腾速率呈明显降低趋势 ，
其降低 幅度 与天气有 关，炎热 晴
朗天气下空气饱和水汽压差大时
则植株蒸腾速率 明显 降低 7月
22日2植株蒸腾速率变化趋势均
呈典型单 峰型且 l1：00达 峰值 ，
Fig Th dady V i i。“of p m spi rate in sbP “ds of red soil 。g s in 2001 随后逐渐降低
。 7月 23日2植株
蒸腾速率 日进程大体相似，均于 ll：00和 l5：00出现峰谷，至 13：00植株 Ⅱ蒸腾速率呈微弱降低趋势：这表
明红壤坡地茶园茶树蒸腾速率具有 明显早晚小 、中午大 日变化规律 ，呈单峰 型、双峰型或多峰谷和峰 顶的
态势 。
2．2 茶园植株蒸腾速率与环境影响因子的关系
茶园蒸腾速率与环境影响因子 日变化。由图 2可知茶园植株蒸腾速率与同期环境影响因子 日变化大体
一 致，7：o0时净辐射 和蒸腾 作用很弱 ，气温也
较低 ，空气饱和水汽压差小 ，随净辐射的逐渐增
强和气温升 高，空气饱和水汽 压差增 大而植株
蒸腾速率增强。12：00左右净辐射达最大值，气
温较高且空 气饱和水汽压差较大 ，植株蒸腾速
率基本达峰值，但 l2：【)0～13：00蒸腾速率减
小，随后上升至 l5：00左右达第 2个峰值，之后
随净辐射减弱、气温降低及空气饱和水汽压差
的减小而蒸腾作用逐渐变弱。l9：00后茶 园净
辐射已为负值，但仍存在微弱蒸腾作用。故茶
园植株蒸腾作用直接受环境生态因子的影响。
茶 园叶片蒸腾速率与环境影响因子相 关性
及回归分析 。太 阳辐射 、空气饱和水汽压差 、气
温和风速等环境因素均对茶树 叶片蒸腾速率产
生影响，相关分析表 明茶树 叶片蒸腾速 率与气
温 、地 表温度 、净辐射 、风速及空气饱和水汽压
差的相 关 系数 分 别 为 0．627、0．624、0．651、
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时 间
图 2 茶园植株 蒸腾 速率与环境影响因子 日变化(2001—07-16)
Fig．2 Fhe daily variation of tea plant transpiration rate
0．555和 0．637(Y／=69，R o⋯，J=69)=0 3017)。 and meteoro1ogica1 factors in July 16，2001
净辐射作为主要能源强烈影响植物的蒸腾作用，与植株蒸腾速率存在极显著正相关关系：空气饱和水汽压
差越小则空气水势越高，~t-g-一大气系统间的水势差及其蒸腾速率变小。试验表明茶树蒸腾速率与空气饱和
水汽压差呈极显著正相关。气温、地表温度和风速对植株蒸腾速率 的影响达极显著正相关。对茶园植株蒸
腾速率与同期净辐射、气温、地表温度、空气饱和水汽压差和风速等环境因子进行多元回归和逐步回归分析，
6 5 4 3 2
．．
s． 5 ．嗣÷静瑙蜜
第 l期 段华平等 ：红壤坡地茶 园蒸腾速率 及其环境影响因子的研究 ll9
并进行 F与 f检验结果见表 l。由表 l可知多元 回归方程复相关系数 R、F检验值均达极显著水平
，表明茶
园植株 蒸腾 强度 与 各环 表 1 茶园植株蒸腾速率与小气候因素多元回归分析
境生态 因子综 合 变化 密
切相关，对多元 回归方程
偏 相关系数 进行 f检验
可得各 环境 因子与 蒸腾
强 度 的 相 关 程 度 中 仅
r 达 极显 著 水平，而
f(T)、f(T)，t 和 fD均 未
达显著水平，表明净辐射
和气 温是 影 响植株 蒸 腾
Tab．1 Multi—regression results of tea plant transpiration rate and sortie microclimate fact。rs
作用的 2个主要环境因子 ，是田问小气候环境条件的综合反映。
2．3 茶园植株蒸腾速率与气孔导度的关系
气孔导度是衡量植物气孔开张程度的指标之一 ，植株蒸腾速率的大小受气孔开度 的控制且与供给能量
有关，相同气孔导度时不同天气的蒸腾速率不同 。由图 3可知 同 l天中植株 叶片蒸腾速率(T)与气孔导
度(C)关系密切且随气孔导度的增加而渐增 。相关分析表 明植株
叶片蒸腾速率与气孔导度达极显著相关性 (R=0．7995，R。Ⅲ
=0．5055)，但分散点离散表明其他环境 因子对蒸腾速率也有较大
影响。
3 小结与讨论
净辐射 、风速 、气温 、地表温度与空气饱和水汽压差对茶 园植
株蒸腾作用存在极显著正相关关系，净辐射和气温是影响植株蒸
腾作用的 2个主要环境 因子 ，可根据 蒸腾作 用随环境影响 因子 的
变化规律进行有效人为调控以提高作物水分利用效率，如实行农
林复合经营可使林内空气温度降低，湿度增大和风速减小 。；合理
密植，增加冠丛阻力和冠丛周围湿度，有利于高温天气降低光强；
尤其是苗圃管理和造林初期高温天气中午实施遮荫和喷水等措
0 0 0 5 l，0 1 5 2．0 2 5 3 0 3．5 4 0
气孔导度／~m·s
图 3 茶 园叶片蒸腾 速率 与气 孔导 度的关系
Fig．3 The relationship of tea plant transpiration
rate and stomatal conductance
施 ，可有效减轻过度蒸腾造成的生理伤害 ，促进苗木生长并提高其成活率。蒸腾速率(T)与气孔导度 (C)关
系密切 ，且随气孔导度的增加而增大。Cowan I．R． 提出气孔调节最优化理论 ，认为可蒸腾水量一定时气
孔对其开张度进行调节可实现对水分的最优利用。马瑞昆等 ：研究表明叶面喷施黄腐酸可缩小叶片气孔开
张度，增大气孔阻力，抑制叶片蒸腾速率，提高作物产量。故可从调节叶片气孔行为方面降低水分无效蒸腾、
提高作物水分利用效率，是发展节水农业有效途径之一。
参 考 文 献
1 刘奉觉、郑世锴．巨关升等 树木蒸腾耗水测算技术的比较研究 林业科学．1997．33(2)：117～126
2 刘苏峡．莫兴国，李 俊等 土壤水分及土壤+大气界面对麦田水热传输的作用 地理研究，1999，18(1)：24～30
3 熊德祥，武心齐 减缓丘陵红壤旱地季节性干旱影响的综合配套技术 水土保持学报，2000，20(4)：31～32
4 马瑞昆，贾秀领，赛家利等．黄腐~xq／J,麦的生理作用及在节水栽培上的应用 腐殖酸，1995(3)：17～25
5 Cowan I R Stomatal behaviour and environment Adv Bot Res ，1988，4：117～228
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