全 文 ：核 农 学 报 。, 一
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氖水示踪法研究油松人工林的族腾
田砚亭 董世仁 江泽平
北京林业大学 北京
年生长季节 , 用 众水 “ 为示琼 剂测 定 了 年二断由松 人工 纯林 的蒸
结果表明
位 出现在 月初
在整个生长季节中 , 林分的干均 日蒸 腾 速率为 , 最大
, 为 。 同时发现 , 林木的蒸腾 速 率 与 其生 长势成正相
朴七不勺比一目外味
一
关 此片 , 对 氛水示踪法 、 水分平衡 法 、 能量平衡法等三种方 法 进行 了比较 , 结果
表明 , 氛水法是野外侧 定森林蒸腾 的一种有效方法
。
关键词 油 松 蒸腾 元水示踪法
前 去口
森林燕腾是森林生态系统的动态特征之一 , 目的已有许多用于测定森林耗水的方法 , 如 、
水分 平衡法 、 能量平衡法等 〔“ , 但是 , 野外如何快速有效地测定林分 的 蒸 腾 , 仍 然 是 一
个 尚二未完全解决的问题 为此 , 扭 。等 〔“ ’ ’基于同位素稀释原理提出了 以旅水 “
为示踪剂直接测定树木蒸腾的方法
。
等 , 。等 , 满荣洲等人对这种方法迸行
了改进 ‘ ’ ’“ ’ 吕 。
在这 一 作的基础上 , 作者 以油松 尸 ’。沁 人工纯林为认验对象 ,
对这种方法的效果进 行了 评价 , 同时 , 根据观测资料分析了该油松人工林的蒸腾规律 。
试 验 地 概 况
试验地位勺“北京林业大学妙峰山 试位林场境内 , 观测点在妙 峰山中 部的东南坡上 , 海
拔
。
该地气候为暖温带人陆性孚风气候 , 山地气候特征不显著 ,
眷季 卜旱多风
。
土层较薄 , 一般为 一 ,
山地淋溶 渴土 多为易水土流失的堆积型山坡
。
为砂岩
、 仁岗岩
、
夏热多雨 ,
凝灰岩 、
冬季寒冷干嵘 ,
植被属吸温带 落叶阔叶林 ,
陈省发 育 而成的
但原始植被已不
复存在 , 现存植被以次生灌木为主 , 人工林呈片状分布
。
试验林
平均树高
分为 年生油松 人工纯林 , 岔度为 株 公顷 , 郁闭度 ,
一
平均 脚径
, 林下植被稀少 , 而且存在明显的季节性变 化 。
此文于 年 月 日收到
奚期 佩水示踪法研究油松人工林的燕腾
研 究 方 法
在林分中按等断面积分级法选出四株样木 , 其测树指标列 于 表 。
每月月初 , 在样木树 于基部 距地面的高度约为 , 用直径 的电钻沿 对称方
向打四个小孔 , 小孔与树 卜约成 ’ , 深约 一 , 用移液管将比活性为 的氮 水
引入树干 内 , 夕齐用 橡皮泥将洞 口 封死 , 以防氮水逸出 。 各次试验的氮水 引入量见表
。
表 各样木的浦树因子
样 木 号 径 树 高 冠
士
枝下高 冠 长 幅
二生
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表 各次试验的傲水引入盆
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月 份 试验起始日期恤
佩水引入爱 兔 时 三
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一
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然后 , 按一定的时间间隔取样 。 具体的做法是 , 标记后的第一周 内母天取两次样 , 第二
周 内每天一次 , 以后每 一 天取一次样 。
取样方法是在所标记林木的树冠中部 , 选一生长势较强的枝条 , 在其顶端套一密闭的塑
料袋 , 取袋中的凝结水 作样液 , 带 回实验室进行放射性活度测定 。 按下式计算样木的 日均蒸
腾速率
卜 丁 ‘ , , · · · · · · · ·· · · · · · ·· · · · · ·
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式中 为试验期间林木的口均蒸腾速率 , 为引入氛水的总放 射 性 活 度
。 , , 为 时刻蒸腾水中佩的放射巨浓度 , 二 为蒸腾水中抓浓度降低到
本底水平时所需的时间 。 卜
为了计算林分每 日的蒸腾速率 , 我们采用〕
’ 。扭 。护 “ 公式 , 其表达式为
, 。 · 补 ,
· · · · · · · · · · · · · · · · , · · · · · ” · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ⋯⋯ , ’ ⋯⋯
焦 式中 为潜蒸散
。为相应月份的可照时间
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图 样木树蒸腾水中氖浓度随时间的变化
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,
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, 为气温 ℃时的饱和绝对湿度 。
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魁
。
即是我们计算每 蒸腾速率所采用的公式 。 介
式中 —第 天林分的 日蒸腾速率
—试验期间林分的 口均蒸腾,
—第 天的潜蒸散, 试验期间的平均潜蒸散 。
此 外 , 我们还用水分 平衡法 、 比 —能量 平 衡 法 计算 了林 分的蒸散林地蒸发及林木蒸腾之和 。
结 果 与 分 析
一 燕腾水中抓浓度随时间的变化
图 为 月 一 试验期内各样木蒸腾水中氛浓度的时变曲线 按每株引入 氛水
绘图
。
由图 可以看出 , 在同一林分中 , 尽管林木的生长势不同 , 但蒸 腾 水中抓浓度随时
间的变化过程是相似的
。
前 一 天内样液中无氖水出现 见图
、
图 , 这是因为氖水从引
入 ,版匕输到取样
碑
饭需要一定的时间 , 时间的
一
长短与林木的蒸腾快慢有苯 ,
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汤、 、 引入氖水后的天数 了 ,
图 样木蒸腾水中氮浓度随时间变化
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八月
九月
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脚高断面积 。
不同生长势林木的蒸腾速率
从样液中的比活度看 , 其值大小的顺序是 劣势木 中庸木 盯 优势木
。 这是因为生长势愈强的林木 , 其体内所含水分较多 , 对氮水的稀释度较大 。 在外
观上的表现 , 就是生长势越强的林木 , 蒸腾水中的氮浓度越低
各林木蒸腾水中氖浓度随时间变化的曲线 , 从形状上看 , 是一个左偏的偏态分布 前期
样液中的佩浓度随时间推移而迅速增加 , 到一定时间后变成缓慢下降 。 样液中出现氮浓度最
大值的时间 , 在各样木之间无明显的差异
。
同一样木在不 同试验期间蠢腾水中氖浓度的时变曲线见图 从图 可 以看出
, 在有利于
蒸腾的环境条件下 , 抓浓度峰值出现的时间就短 , 以 样 木 为例 , 峰值 出现的时间 自
宁 核 农 学 报 , 卷
表 不同方法测出的燕腾 散 速率
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月 日 佩水法
水分平衡法 法
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注 资料来 自吕星对同一林分观测 值 。
二 资料来 自彭继伟对附近荒坡的观沉性
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标 记之 「起 计算 为 六月 天 , 八 月 夕之, 九月 天
。
二 生长势与林木燕腾
各样木的生长势与其蒸腾速率 匕间的关系见图
。
山图 可见 , 各样木的速率与其生长势
用胸高断面积表示 基木 呈正线性相关 。 但这种线性关系的余率 , 随试验期 月份 不
句而异
。
上述结果说明 , 在林内技等断面积分级法选择样木计算林分蒸腾是合理的
。
三 氛水法洲林分燕腾的效果
利用式 , 我们计算了林分的 日蒸腾强度
。
该汕松林的燕腾 速 率 , 在 六 月 为
期 佩水示踪法研究油松人工林的蒸腾
一 耐
, 、月为 一 , 九月为一 一 , 整个生长季为
一 , 平均值为
。
为分析尿水法测燕腾的效果 , 我们比较了不同方法测得的林分蒸腾 散 值 见表 ,
其中水分平衡浅和 比 —能量平衡 法 法 测得的数值是林分的蒸散值
。
由表 可见
, 用旅水法测得的汕松林的 宾腾速率 , 与水分平衡法求得的林 分 蒸散相比 ,
比值变动在 一 之间 , 亦 即 林地蒸发 所 占 的 比例为 一 , 这个卜匕私与
等 〔‘ , 和 等 〔”用其它方法对各种类型 的松林 各种立地条件和林分状况 的
研究结果相吻 合
, 这说明氖水法测定林分蒸腾 , 所得的测值是 比较可靠的
。
但是 , 仔细考察表 也发现 , 表中某些蒸腾值 比林分蒸散值还大
, 其原因可能是测 定 方
法的误差所致
。 但究竟是氮水法的误 差 , 还 是水分平衡法或能量平衡法的误差所致 , 日前尚
不能作出准确的解释 , 有待于 今后作更多的 一 作 。
讨 论
孚
利用氖水为示踪钊测定林分的蒸腾强度存在的误 基来源主要有四类 样 枝未 能完
全反映整株的情况 示踪剂混合不均匀 部分示踪剂不可逆地扩散到木质部 , 或被
树木体 内的有机物质固定 试验结束时尚有部分示踪剂残留在树木体 内曰 ’ ‘ ’。
取样引起的误差看来是不
一
可避 免的 , 但我们可 以通过选择适当的枝条使误差尽可能小
满荣洲等以 认为选取树冠巾下部生 长 势强的枝条较合理 , 我右于在预备试验 中 , 发现树冠中
部附近生长势强的枝条具有较好的代表性 资料未发表
, 因此
二
,
、
在本试验 中我们是在树冠
巾部附近取样 。 关于示踪剂混合不均匀对测定结果影响的问题 , 等 〔。 指出 , 为了降
低这种 误旅 , 可在树 千基部的同一 平而上设置尽可能多的对称 引入点 以不影响林木的正常
生理活功为原则 。 然而林木本身蒸腾拉力分布不均 , 例如向阳一侧的蒸腾力比背阳一侧的
蒸腾力要大 , 从而使树液流速不均匀 , 进而导致示踪剂不能均匀混合 , 囚此多设引入点也不
能完全避免这种误差 。 至于第三 、 四 类误差 , 可通过试验方法对树体内氛的 滞 留 量 进行估
计 , 然后对蒸腾测值进行校正 〔‘ ,
。
在我们的试验中
’ , 由于在同一林木上进行了多次引入
、
、 月备一次 , 因而对这两类误差未给予太多的注意
。
在本试验中 , 我们采用 公式将时段 日均蒸腾率换算成征 日的蒸 腾率 ,
‘
但
公式仅考虑了 气温的影响而忽略其它环境因子的影 响 , 召此公式本身就存在某种 误 差“ ’
。 ’
事实上 , 大气千燥程度
、 土壤水分供应状况都影响林木的蒸腾速率
。 所 以 , 在千早季节 , 尤
其是在土壤含水量接近萎蔫点时 , 即使气温高
、
大气很干燥 , 林木的蒸腾也很弱 。 在这种情况
下 进行数据转换时 , 应考虑空气温度和土壤含水量这两个因素 , 这时可用 卜
公式代替 公式
。
在我们的试验 中
, 由于试验期正处于北京的雨 季 , 这一问题并 不 很
突出 , 因此用 公式计算得到的结果还是 比较令人满意 的 。
致莎 本研究得到妙舰」试脸林场 及本校杨桦
· 于梅同志的热情帮助飞在此谨致谢气
户核 农 学 报 , 一 了
浦 加 滋 亡 “ 油 万口介
参 考 文 献
〔门 田砚亭 , 满荣洲 利用氖水测量树木蒸腾量和生物量方法的介绍 北京林学院学报 , , , 朋 ”一了
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〕满荣洲等 华北油松人工林蒸腾的研究 北京林业大学学报 , , 一
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