全 文 ：
摇 摇 摇 摇 摇 生 态 学 报
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摇 摇 第 猿猿卷 第 员员期摇 摇 圆园员猿年 远月摇 渊半月刊冤
目摇 摇 次
前沿理论与学科综述
新一代 蕴葬灶凿泽葬贼系列卫星院蕴葬灶凿泽葬贼 愿 遥感影像新增特征及其生态环境意义 徐涵秋袁唐摇 菲 渊猿圆源怨冤噎噎噎噎
两种自然保护区设计方法要要要数学建模和计算机模拟 王宜成 渊猿圆缘愿冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
家域研究进展 张晋东袁灾葬灶藻泽泽葬 匀哉蕴蕴袁欧阳志云 渊猿圆远怨冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
浅水湖泊生态系统稳态转换的阈值判定方法 李玉照袁刘摇 永袁赵摇 磊袁等 渊猿圆愿园冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
辐射传输模型多尺度反演植被理化参数研究进展 肖艳芳袁周德民袁赵文吉 渊猿圆怨员冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
微囊藻毒素对陆生植物的污染途径及累积研究进展 靳红梅袁常志州 渊猿圆怨愿冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
个体与基础生态
年龄尧性别及季节因素对千岛湖岛屿社鼠最大活动距离的影响 叶摇 彬袁沈良良袁鲍毅新袁等 渊猿猿员员冤噎噎噎噎
寄主大小及寄生顺序对蝇蛹佣小蜂寄生策略的影响 詹月平袁周摇 敏袁贺摇 张袁等 渊猿猿员愿冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎
两种苹果砧木根系水力结构及其 孕灾曲线水分参数对干旱胁迫的响应
张林森袁张海亭袁胡景江袁等 渊猿猿圆源冤
噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
三种根系分泌脂肪酸对花生生长和土壤酶活性的影响 刘摇 苹袁赵海军袁仲子文袁等 渊猿猿猿圆冤噎噎噎噎噎噎噎噎
种群尧群落和生态系统
象山港春季网采浮游植物的分布特征及其影响因素 江志兵袁朱旭宇袁高摇 瑜袁等 渊猿猿源园冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎
洞头海域网采浮游植物的月际变化 朱旭宇袁黄摇 伟袁曾江宁袁等 渊猿猿缘员冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
狗牙根与牛鞭草在三峡库区消落带水淹结束后的抗氧化酶活力 李兆佳袁熊高明袁邓龙强袁等 渊猿猿远圆冤噎噎噎噎
三亚岩相潮间带底栖海藻群落结构及其季节变化 陈自强袁寿摇 鹿袁廖一波袁等 渊猿猿苑园冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
长期围封对不同放牧强度下草地植物和 粤酝真菌群落恢复的影响 周文萍袁向摇 丹袁胡亚军袁等 渊猿猿愿猿冤噎噎噎
北京松山自然保护区森林群落物种多样性及其神经网络预测 苏日古嘎袁张金屯袁王永霞 渊猿猿怨源冤噎噎噎噎噎
藏北高寒草地生态补偿机制与方案 刘兴元袁龙瑞军 渊猿源园源冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
辽东山区次生林生态系统不同林型树干茎流的理化性质 徐天乐袁朱教君袁于立忠袁等 渊猿源员缘冤噎噎噎噎噎噎噎
施氮对亚热带樟树林土壤呼吸的影响 郑摇 威袁闫文德袁王光军袁等 渊猿源圆缘冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
人工高效经营雷竹林 悦韵圆 通量估算及季节变化特征 陈云飞袁江摇 洪袁周国模袁等 渊猿源猿源冤噎噎噎噎噎噎噎噎
新疆典型荒漠区单食性天花吉丁虫磷元素含量对环境的响应 王摇 晶袁 吕昭智袁宋摇 菁 渊猿源源缘冤噎噎噎噎噎噎
双斑长跗萤叶甲越冬卵在玉米田的空间分布型 张摇 聪袁葛摇 星袁赵摇 磊袁等 渊猿源缘圆冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
舟山群岛四个养殖獐种群遗传多样性和遗传结构 林杰君袁鲍毅新袁刘摇 军袁等 渊猿源远园冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
景观尧区域和全球生态
乡镇尺度金塔绿洲时空格局变化 巩摇 杰袁谢余初袁孙摇 朋袁等 渊猿源苑园冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
合并与不合并院两个相似性聚类分析方法比较 刘新涛袁刘晓光袁申摇 琪袁等 渊猿源愿园冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
资源与产业生态
基于投入产出表的中国水足迹走势分析 王艳阳袁王会肖袁张摇 昕 渊猿源愿愿冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
基于 酝砸陨悦耘杂模型的气候融资模拟分析 朱潜挺袁吴摇 静袁王摇 铮 渊猿源怨怨冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
黄东海陆架区沉积物中磷的形态分布及生物可利用性 张小勇袁杨摇 茜袁孙摇 耀袁等 渊猿缘园怨冤噎噎噎噎噎噎噎噎
鄱阳湖采砂南移扩大影响范围要要要多源遥感的证据 崔丽娟袁翟彦放袁邬国锋 渊猿缘圆园冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
温度尧盐度及其互作效应对吉富罗非鱼血清 陨郧云鄄陨与生长的影响 强摇 俊袁杨摇 弘袁王摇 辉袁等 渊猿缘圆远冤噎噎噎
城乡与社会生态
福建省城镇鄄交通系统的景观分隔效应 张天海袁罗摇 涛袁邱全毅袁等 渊猿缘猿远冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
研究简报
青藏高原高寒草原区工程迹地面积对其恢复植物群落特征的影响 毛摇 亮袁周摇 杰袁郭正刚 渊猿缘源苑冤噎噎噎噎
黄土山地苹果树树体不同方位液流速率分析 孟秦倩袁王摇 健袁张青峰袁等 渊猿缘缘缘冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
期刊基本参数院悦晕 员员鄄圆园猿员 辕 匝鄢员怨愿员鄢皂鄢员远鄢猿员源鄢扎澡鄢孕鄢 预 怨园郾 园园鄢员缘员园鄢猿猿鄢圆园员猿鄄园远
室室室室室室室室室室室室室室
封面图说院 清晨的天山马鹿群要要要家域是动物行为学和保护生物学的重要概念之一袁它在动物对资源环境的适应与选择袁种群
密度及社会关系等生态学过程研究中有着重要的作用遥 马鹿属于北方森林草原型动物袁在选择生境的各种要素中袁
隐蔽条件尧水源和食物的丰富度是最重要的指标遥 野生天山马鹿是中国的特产亚种袁主要分布在北天山深山海拔
员缘园园要猿愿园园皂地带的森林草原中袁在高山至谷地之间不同高度的坡面上袁马鹿按季节尧昼夜变化的不同进行采食遥
彩图及图说提供院 陈建伟教授摇 北京林业大学摇 耘鄄皂葬蚤造院 糟蚤贼藻泽援 糟澡藻灶躁憎岳 员远猿援 糟燥皂
第 33 卷第 11 期
2013 年 6 月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
Vol. 33,No. 11
Jun. ,2013
http: / / www. ecologica. cn
基金项目:中国科学院知识创新项目(kzcx1鄄06鄄02鄄03);国家科技支撑计划课题(2012BAD14B11);西北农林科技大学基本科研业务费科研创新
专项(QN2011152)
收稿日期:2012鄄03鄄17; 摇 摇 修订日期:2012鄄09鄄25
*通讯作者 Corresponding author. E鄄mail: w184388610@ 126. com
DOI: 10. 5846 / stxb201203170363
孟秦倩,王健, 张青峰,吴发启.黄土山地苹果树树体不同方位液流速率分析.生态学报,2013,33(11):3555鄄3561.
Meng Q Q, Wang J, Zhang Q F, Wu F Q. Directional flow rate determination in trunks of apple trees in China忆s Loess Mountain. Acta Ecologica Sinica,
2013,33(11):3555鄄3561.
黄土山地苹果树树体不同方位液流速率分析
孟秦倩*,王摇 健, 张青峰,吴发启
(西北农林科技大学, 杨凌摇 712100)
摘要:精准确定果园蒸腾耗水规律是进行果园水肥管理的基础。 论文采用热扩散式边材液流茎流探针和微型自动气象站组成
的测定系统,对陕北黄土山地苹果树树干液流及相关指标进行了连续观测,分析了不同方位探针树干液流速率的测定结果。 结
果表明:果树不同生长阶段,液流速率变化较大,白天蒸腾速率较大,蒸腾量占全天蒸腾量均在 86. 29%以上;不同方位探针测
定结果差异明显,东、西向探针测定结果较为接近,南、北向测定结果差异较大;不同方位探针测定边材液流量与参考作物蒸散
量的线性模型表明,东、西向探针测定液流量与参考作物蒸散量关系密切,决定系数分别达 0. 74 和 0. 83,方差分析均方比分别
为 78. 21 和 137. 85,其相关性明显优于南、北方向;比较以水量平衡计算得出的苹果树耗水量,东、西向探针测定的苹果树蒸腾
量与水量平衡计算结果较为接近,均方比分别达到 14. 11 和 14. 57,显著性水平分别达到 0. 020 和 0. 019,明显高于南北方向探
针测定结果。 测定苹果树液流量时,选择东面或西面安装液流计探针,可有效减小试验误差。
关键词: 山地苹果树;热扩散探针;方位;树干液流
Directional flow rate determination in trunks of apple trees in China忆s
Loess Mountain
MENG Qinqian*, WANG Jian, ZHANG Qingfeng, WU Faqi
Northwest Agricutlure and Forestry University, Yangling of Shaanxi 712100, China
Abstract: Accurately measuring plant transpiration and water consumption is essential for regulating water and fertilizer use
in traditional apple鄄fruit orchards. In this study, we combine thermal dissipation probes ( TDP ) and micro miniature
automatic weather stations to evaluate the sap flow rate of apple鄄fruit trees planted in the north of Shaanxi on China忆s Loess
Plateau, with the aim of improving accuracy of measurements to assist better decision making by orchard managers. TDP
probes were inserted in different directions into the trunks of apple trees in their whole growth stages, and related factors
were compared and analyzed. The results demonstrate that: 1) Sap flow rate (SFR) varies across the different growth stages
of apple trees in a year; transpiration is lower during dormancy and maturity stages, and higher during periods of initial
growth, rapid development and the Middle Growing Stage. However, SFR is higher during the day than at night, with
average daytime transpiration accounting for over 86. 29% of total transpiration. 2) SFR also varies depending on the
direction of the TDP probe; determined SFR values were largest in the south, smallest in the north, and east and west
values were approximately equal in the middle of the range. 3) The linear model built between SFR and transpiration
indicates that both factors are closely correlated with east / west measurements. For east and west, the coefficients of
determination are 0. 74 and 0. 83 and the square ratios are 78. 21 and 137. 85, respectively. Their correlation in the
direction of both east and west is significantly better than in the north and south. 4) When water consumption is calculated
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according to the water balance equation, it is safe to draw the conclusion that transpiration approximately equals
consumption when measured in the east / west direction. For east / west measurements, respective values for the mean square
are 14. 11 and 14. 57, and significance levels are 0. 020 and 0. 019, which are both significantly better than values obtained
from the north / south direction. Results from this study indicate that TDP probes should be inserted either in the east or west
direction to effectively minimize error in the measurement of the sap flow.
Key Words: apple tree; thermal dissipation probe; measurement position; sap flow
蒸腾是植物耗水的主要方式,在土壤鄄植物鄄大气连续体(SPAC)水热传输过程中占有极为重要的地位。
茎流法以植物生理学基础,通过测定树干内示踪物运动速度,计算树液流速,推算树干液流量,并由此推断植
株蒸腾量[1鄄3]。 热扩散探针法(TDP)法是当前测算林木蒸腾速率稳定的技术[4鄄6],借助插入边材中的探针,通
过测定两探针间温度差,计算出液流速率,进而确定树干液流量[7鄄8]。 大量学者应用热扩散探针法测定了各
种树木蒸腾耗水规律,孙慧珍等[9]测定了梨树,李广德等[10]实验测定了三倍体毛白杨,孙守家等[11]测定了银
杏,Palomo等[12]测定了橄榄树,Lu 等[13]测定了 13 年生的成熟芒果树,马玲等[14]测定了马占相思树,王华
田[15]测定了侧柏,孙鹏森等[16]测定了油松。 受试验树木生境异质性的影响,树木不同方位冠幅的大小及疏
密程度不同,树木茎干不同方位的液流速率普遍存在差异,但是 Cohen 和 Naor[17]研究了 Kibbutz Ortal地区苹
果树液流特征,却发现不同方位的液流没有明显差异。 因此本实验采用热扩散探针法,针对黄土高原山地苹
果树进行液流速率测定,旨在揭示黄土高原山地苹果树树干不同方位液流变化特征,为准确计算山地苹果园
蒸腾耗水提供理论依据。
1摇 研究区概况
试验地位于延安市宝塔区飞马河小流域,宝塔区地理坐标为 E109毅00忆—109毅45忆,N36毅55忆—36毅20忆。 试验
地多年平均降水量 531 mm,降水年际分布不均,实测多年年最大降水量 871. 2 mm(1964 年),最小 330 mm
(1974 年),降水年内分布极其不均,年内主要降水集中在 6—9月,占全年降水总量的 70. 2% 。 降水较少及降
水不均,导致气候干旱,加剧了区域水土流失发生。 试验区属春旱为主的中等亏水区,同时伴有伏旱和秋旱,
水分条件直接影响农业生产。 试验地多年平均日照时数 2418 h,太阳总辐射在 582. 12 KJ / cm2,平均气温 9. 4
益,最高气温 39. 7 益,最低气温-25. 4 益,逸0 益活动积温 3100—3878. 1 益,逸10 益活动积温 2500—3400
益,无霜期 140—165 d,平均湿度 62% ,9 月份最大为 76% ,4 月份最小为 52% 。
试验地土壤为黄绵土,果园土壤肥力中等,有机质含量 1. 5% ,全氮 0. 93 g / kg,碱解氮 36. 0 mg / kg,速效
磷 5. 7 mg / kg,速效钾 145 mg / kg,土壤 pH值为 8. 43,呈弱碱性。 试验地土层深厚,深度均大于 50 m,地下水
埋深较深,土壤无接受地下水补给的条件,降水入渗补给和灌溉水为苹果树生长的所有水源。
试验区苹果园主要分布在梁峁坡上。 苹果园地表坡度 5毅—10毅,立地条件为梯田,试验期降水未产生地
表径流,降水有效补给土壤水分。
2摇 材料和方法
2. 1摇 试验材料
试验苹果树品种为 13 龄乔化富士(长富 2 号,砧木为西府海棠),株行距为 3 m伊4 m,栽植密度 825 株 /
hm2。 搭配品种有秦冠、嘎啦。 试验果园苹果树生长健壮,树体长势中庸整齐,树形为细长纺锤形,修剪量适
中,平均产量 1. 8 t / hm2。 试验时选择果园中长势整齐、树干基径相近、树体相近的苹果树作为试验株布设试
验。 试验树平均高 3. 5 m,平均冠幅 3. 3 m,平均干径 12. 2 cm。
2. 2摇 树干液流测定与试验设计
根据试验要求,被选样木 2 株,树干通直圆满,不偏冠,测定部位上、下 30 cm 处无节疤或损伤。 实测样木
生长参数为:树高 3. 55 m和 3. 48 m、冠幅 3. 33 m和 3. 27 m、40 cm处干径 12. 4 cm和 12. 3 cm。 液流测定方
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法见王华田和马履一[18], 数据采集间隔期为 10 min。 采用生长锥钻取木芯,测定边材面积,计算果树蒸腾耗
水。 为探求探针布设方位对测定结果的影响,在试验果树树体距地面 40 cm 处,分别于东、南、西和北四个方
向安装 TDP 探针,测定苹果树液流速率。
图 1摇 田间试验布设示意图
Fig. 1摇 Distribution of measure tree
2. 3摇 苹果树耗水规律测定
试验地表采用薄膜覆盖,控制裸地蒸发,覆盖面积
为 12 m伊12 m;在试验果树 2 / 3 树冠处布设 7 个水分监
测点,定期(每隔 5 d)采用中子仪和烘干法相结合,测
定土壤含水量,测定深度 0—600 cm,其中 0—20 cm 采
用烘干法,20—600 cm 每 20 cm 为一层,采用中子仪测
定土壤含水量,试验布设见图 1。 试验中防护区较大,
黄土垂直节理较为发育,侧向渗透可忽略不计。 利用水
量平衡计算各时段蒸腾量,由于控制时段土壤蒸发,故
可得时段果树耗水量,即为时段蒸腾量。
2. 4摇 气象因子监测
气象因子采用固定气象站 ( Delta鄄T, Cambridge,
England) 实时监测,自动气象站安装在距试验果园附
近的空旷地。 观测的气象因子包括空气温度( Ta,益)、空气相对湿度(RH,% )、风向(WV,毅)、风速(WS,
m / s)、降雨量(RG,mm)、土壤温度(Ts,益)等。
3摇 结果分析
3. 1摇 苹果树树干液流变化规律
苹果树蒸腾耗水受气象因子制约,在不同天气条件下呈现不同变化规律。 分别选取苹果树在休眠期、初
始生长期、快速发育期、生育中期和成熟期的晴天测定果树蒸腾速率。 以 2008 年为例,图 2 为苹果不同生育
期典型日果树液流速率变化规律,典型日的气象条件见表 1。
表 1摇 典型日气象特征
Table 1摇 Meteorological characteristics of typical day
日期
Days
果树时段
Period of orchard
气压 / kPa
Pressure
气温 / 益
Temperature
湿度 / %
Humidity
风速 / (m / s)
Wind speed
日照时数 / h
Sunshine hours
3鄄14 休眠期 90. 4 11. 0 51 1. 3 10. 0
4鄄27 初始生长期 90. 6 25. 0 33 1. 9 11. 9
6鄄04 快速发育期 90. 4 27. 8 34 2. 1 12. 9
8鄄23 生育中期 90. 1 21. 8 55 1. 8 11. 8
10鄄05 成熟期 91. 1 17. 9 51 1. 8 10. 3
从图 2 可以看出,各时期的苹果树蒸腾速率均有明显的昼夜变化,6:00—8:00 左右开始,蒸腾速率逐渐
增高,最高值出现在 12:00 左右,16:00 以后,蒸腾速率开始下降,20:00 以后至凌晨变化幅度较小。 夜间树干
液流量较低,在根压作用下,根系缓慢吸收水分,恢复植物体内的水分平衡。
按苹果树蒸腾速率变化可把果树日耗水大致分为:黎明前的初始耗水阶段、日出时的耗水迅速增加阶段、
白天的高耗水阶段、傍晚的耗水递减阶段和夜晚的低耗水阶段。
苹果树不同生育阶段日耗水变化规律基本相似,但不同生育阶段差异较大。 果树休眠期和果树成熟期,
蒸腾速率较低,最大仅为 1. 2 l / h左右,初始生长期、快速发育期和生育中期果树蒸腾速率较大,最大值分别为
2. 1、4. 1、4. 9 l / h。
表 2 为苹果树生长典型日果树蒸腾速率变化统计表。 不同生育期,白天蒸腾速率较大,蒸腾量占全天蒸
7553摇 11 期 摇 摇 摇 孟秦倩摇 等:黄土山地苹果树树体不同方位液流速率分析 摇
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腾量均在 86. 29%以上。 蒸腾量随苹果树生长季节的变化而变化。 液流速率日变化规律与李焕波等[8]在凤
翔红富士苹果园测定规律相类似。
表 2摇 典型日苹果树蒸腾速率变化统计表
Table 2摇 Transpiration rate of apple trees changes in typical day
日期
Days
果树时段
Period of
orchard
蒸腾速率平均值 / ( l / h)
transpiration rate
全天
Whole day
白天
Daytime
夜间
Night
蒸腾量 / L
Transpiration amounts
全天
Whole day
白天
Daytime
夜间
Night
白天蒸腾量占
总蒸腾量比例 / %
Proportion of
transpiration in daytime
3鄄14 休眠期摇 摇 0. 42 0. 64 0. 10 10. 02 9. 01 1. 01 89. 90
4鄄27 初始生长期 1. 06 1. 72 0. 15 25. 52 24. 04 1. 49 94. 18
6鄄04 快速发育期 1. 52 2. 51 0. 14 36. 53 35. 11 1. 42 96. 12
8鄄23 生育中期摇 2. 25 3. 33 0. 75 54. 02 46. 61 7. 41 86. 29
10鄄05 成熟期摇 摇 0. 48 0. 75 0. 11 11. 49 10. 44 1. 01 90. 90
摇 摇 白天指 7:00 到 20:00,夜间指 20:00 指次日 7:00
3. 2摇 不同测定方位树干液流速率变化
热扩散探针法测定树干日间液流变化过程类似,不同方位探针测定结果差异明显,以 2008 年 6 月 9 日不
同方位探针测定结果为例进行分析。 图 3 为 6 月 9 日测定的不同方位液流速率日变化过程。 可以看到,4 个
方位探针测定树干液流整体变化趋势较为一致,东向、南向和西向探针测定结果均呈现双峰变化趋势,而北向
探针双峰趋势不明显。 东南西北 4 个方向上测定的树干液流流速差距较大。 4 个方向探针中,南向探针测定
值最大,北向最小,东向和西向较为接近,介于南向和北向探针测定结果之间。
图 2摇 典型日苹果树蒸腾速率变化规律
Fig. 2摇 Transpiration rate of apple tree changes in typical day
图 3摇 苹果树液流变化的空间变异
Fig. 3摇 Sap flow velocity diurnal variation of different direction
表 3 为 6 月 9 日树干不同方位液流量对比表。 可以看出,四个方位测定树干液流量最小值较为接近,为
0. 03 l / h,而平均值与最大值差异较大,南面测针,测定结果最大,平均值达 1. 19 l / h,北面最小,平均值仅为
0郾 51 l / h,东西两侧较为接近,测定平均液流量分别为 0. 90 l / h和 0. 88 l / h。
表 3摇 不同方位树干液流量统计表
Table 3摇 Character of sap flow velocity at different direction
特征值 Eigenvalue 东向 East 南向 South 西向 West 北向 Nouth
日平均 Daily mean / ( l / h) 0. 90 1. 19 0. 88 0. 51
最大值 Maximum / ( l / h) 2. 53 3. 00 2. 65 1. 60
最小值 Minimum / ( l / h) 0. 03 0. 03 0. 03 0. 02
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3. 3摇 不同测定方位树干液流代表性分析
3. 3. 1摇 与参考作物蒸腾量的关系
果树蒸散发受控于气象、土壤质地、土壤含水量和果树生长状况等因素,在土壤质地、含水量和生长情况
相同条件下,果树蒸散发受控于气象条件,即区域蒸发能力大小,参考作物蒸发蒸腾量反映着一个区域蒸散发
能力。 参考作物蒸发蒸腾量计算方法很多,联合国粮食及农业组织(简称 FAO)推荐采用 FAO Penman鄄
Monteith公式计算参考作物蒸发蒸腾量[19]。 应用 Penman鄄Monteith公式,根据气象资料,计算出试验期参考作
物蒸发蒸腾量。 图 4 为试验期(6 月 8 日至 7 月 7 日)参考作物蒸发蒸腾量与不同方位测定树干液流量间的
关系。
图 4摇 液流量与参考作物蒸发蒸腾量关系
Fig. 4摇 Relationship between sap flow and reference crop evapotranspiration
为了进一步验证不同方位边材液流速率与参考作物蒸散量之间的相关性,在 0. 01 的水平上对数据进行
了统计回归分析,见表 4。
表 4摇 不同方位边材液流速率与参考作物蒸散量方差分析表
Table 4摇 Variance analysis between reference crop evapotranspiration and sap flow velocity of different orientation
项目
Item
平方和
sum of squares
自由度
df
均方
Mean aquare F
显著性
Sig.
东面 East 回归 401. 72 1 401. 72 78. 21 <0. 0001**
残差 143. 82 28 5. 14
总计 545. 54 29
南面 South 回归 476. 62 1 476. 62 18. 12 <0. 0001**
残差 736. 42 28 26. 30
总计 1213. 04 29
西面 West 回归 696. 88 1 696. 88 137. 85 <0. 0001**
残差 141. 55 28 5. 055
总计 838. 43 29
北面 Nouth 回归 331. 00 1 331. 00 17. 94 <0. 0001**
残差 516. 73 28 18. 45
总计 847. 73 29
9553摇 11 期 摇 摇 摇 孟秦倩摇 等:黄土山地苹果树树体不同方位液流速率分析 摇
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摇 摇 不同方位边材液流速率作为自变量, 以参考作物蒸散量为因变量,经过逐步回归, 在不同方位均达到显
著相关(表 4)。 不同测定方位树干液流量与参考作物蒸腾量之间呈现线性关系(图 4),随参考作物蒸发蒸腾
量增大,液流量也随之增大。 东、南、西、北四方位测定树干液流量与参考作物蒸发蒸腾量间线性关系斜率分
别为 3. 34、3. 64、5. 40 和 3. 03。 东面和西面探针测定液流量与参考作物蒸发蒸腾量间相关性较好,R2 分别为
0. 74 和 0. 83,方差分析均方比 F分别达到 78. 21 和 137. 85;而南面和北面探针测定结果偏差较大,点距较为
散乱,两者 R2 均仅为 0. 39,方差分析均方比 F分别达到 18. 12 和 17. 94。
3. 3. 2摇 不同测定方位树干液流量分析
TDP 探针不同安装方位,测定结果差异较大,为了能够合理的、准确的测量苹果蒸腾规律,试验通过实测
土壤含水量,借助于水量平衡法,确定苹果树蒸腾耗水规律,作为对照蒸腾量,进行对比分析。
采用水量平衡法计算的时段蒸腾量作为对照蒸腾量,利用不同方位测定树干液流量求得果树蒸腾量,二
者间对比关系见表 5。 2008 年 6 月 8 日至 7 月 7 日 1 个月时间内,根据水量平衡,在充分灌水条件下,通过水
量平衡计算得到果树在该时段蒸腾水量为 102. 17 mm。 通过 TDP 测定树干液流,换算得到果树蒸腾量,东
面、南面、西面和北面测定蒸腾量分别为 97. 97 mm、115. 12 mm、98. 00 mm和 63. 97 mm。 北面探针测定蒸腾
量较其余三方向要小,与对照蒸腾量相比,也明显偏小,各时段值均低于对照值,各时段相对偏差均大于
21郾 99% ,可见北面安装 TDP 探针测定果树蒸腾量所得结果偏低;树干南侧测定结果与对照蒸发蒸腾量相比
整体偏大,除 6 月 28 日至 7 月 2 日测定值较参照值小外,其余时段均较参照值大,相对误差总体达 12. 67% ,
各时段偏差最大达 36. 49% ,相关分析表明,其均方比分别达到 4. 49 和 5. 14,显著性水平不显著;树干东面和
西面测定结果与参照值较为接近,总体偏差分别为-4. 11%和-4. 08% ,时段相对误差最大分别为-12. 46%和
-13. 70% ,均在容许范围之内,相关分析表明,其均方比分别达到 14. 11 和 14. 57,显著性水平分别达到 0. 020
和 0. 019,明显高于南北方向探针测定结果。 王华田等[15]对侧柏的测定表明南面测定液流速率误差较大,与
试验结果较为接近。 由此可以看出,安装 TDP 探针时,应选择树体西面或东面,测定结果误差较小。
表 5摇 不同方位测定果树蒸腾量对比分析
Table 5摇 Determination of transpiration in different direction
时段
Time
对照蒸
腾量
Transpiration
/ mm
时段降雨
Rainfall
/ mm
蒸腾量 / mm
Transpiration
东面
East
南面
South
西面
West
北面
North
相对误差 / %
Relative error
东面
East
南面
South
西面
West
北面
North
06鄄08—06鄄12 18. 74 0. 00 18. 76 21. 97 18. 45 14. 62 0. 11 17. 25 -1. 57 -21. 99
06鄄13—06鄄17 14. 60 65. 20 13. 46 16. 61 12. 60 7. 93 -7. 77 13. 78 -13. 70 -45. 68
06鄄18—06鄄22 13. 51 0. 00 14. 80 18. 43 14. 70 9. 46 9. 60 36. 49 8. 82 -29. 96
06鄄23—06鄄27 19. 80 11. 50 17. 33 20. 02 17. 67 12. 33 -12. 46 1. 11 -10. 76 -37. 71
06鄄28—07鄄02 16. 19 8. 90 15. 46 15. 84 15. 67 8. 49 -4. 54 -2. 18 -3. 20 -47. 57
07鄄03—07鄄07 19. 34 3. 50 18. 15 22. 25 18. 92 11. 14 -6. 14 15. 05 -2. 17 -42. 41
合计 Total 102. 17 89. 10 97. 97 115. 12 98. 00 63. 97 -4. 11 12. 67 -4. 08 -37. 39
4摇 结论
(1)各个生长阶段,苹果树蒸腾耗水变化规律较为相似,不同生育阶段差异较大。 果树休眠期和成熟期
蒸腾速率较低,白天蒸腾量占全天总蒸腾量的比例分别为 89. 90%和 90. 90% ;初始生长期、快速发育期和生
育中期果树蒸腾速率较大,白天蒸腾量占全天总蒸腾量的比例分别为 91. 48% 、96. 12%和 86. 29% 。
(2)探针安装方位直接影响测定结果。 南面和北面安装探针的测定结果偏差较大,典型日平均值分别为
1. 19 l / h和 0. 51 l / h,东面和西面安装探针的测定结果较为相近,典型日平均值分别为 0. 90 l / h和 0. 88 l / h。
(3)不同方位探针实测树干日液流量与参考作物蒸散量间均达到显著相关,东、西方向的测定树干日液
流量与参考作物蒸散量间相关性较好,决定系数 R2 分别为 0. 74 和 0. 83,方差分析均方比 F分别为 78. 21 和
137. 85,明显优于南北方向探针测定结果。
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(4)时段累计液流量与实测果树蒸散量间对比分析表明,东面和西面两探针测定结果与对照蒸腾量间相
关性较好,相对误差仅为-4. 11%和-4. 08% ,且东、西方向均方比分别为 14. 11 和 14. 57,明显大于南、北方向
均方比;东、西方向果树蒸腾量数据相关性较为显著(Sig. <0. 05),而南北方向相关性较差(Sig. >0. 05)。 由
此可见在测定果树液流量时,选择东面或西面安装液流计探针,可有效减小试验误差。
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1653摇 11 期 摇 摇 摇 孟秦倩摇 等:黄土山地苹果树树体不同方位液流速率分析 摇
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