免费文献传递   相关文献

Analysis on Trunk Sap Flow Time Lag Effect of Sophora japonica f. pendula Compared to Meteorological Factors

龙爪槐树干液流相对于气象因子的滞后效应分析


The sap flow velocity and the micro-meteorological environment of Sophora japonica f.pendula were measured from Aug.to Oct.2006 with sap flow gauge based on heat balance principle and auto-weather station in Ludong University.The time lag effect of sap flow compared to meteorological factors was analyzed,and the regressive analysis between comprehensive affecting factor put forward by principal component analysis and sap flow was conducted.The time lag effect analysis results showed that the sap flow lag effect existed compared to total solar radiation,wind speed and photosynthetically active radiation,and the lag time was 10 min,20 min and 10 min,respectively.The time lag effect was the reason of water storage adjustment of leaves,branches and trunks.The sap flow lag time to total solar radiation and photosynthetically active radiation was shorter than wind,because solar radiation affected tree transpiration directly,and the wind affected tree transpiration through affecting boundary resistance of leaves.In the case sap flow time lag considered or not,the determination coefficients between comprehensive meteorological affecting factor and sap flow were 0.830 and 0.944,respectively,and the determination coefficient ascending 13.735% because of lag effect considered.In conclusion,the fitted precision would be improved with the time lag effect of trunk sap flow compared to micro-meteorological factors considered.


全 文 :第 wv卷 第 x期
u s s z年 x 月
林 业 科 学
≥≤Œ∞‘׌„ ≥Œ∂ „∞ ≥Œ‘Œ≤„∞
∂²¯1wv o‘²1x
¤¼ou s s z
龙爪槐树干液流相对于气象因子的滞后效应分析 3
谢恒星t 张振华t 杨润亚t 刘继龙t 蔡焕杰u
kt1 鲁东大学地理与资源管理学院 烟台 uywsux ~ u1西北农林科技大学 教育部旱区农业水土工程重点实验室 杨凌 ztutssl
关键词 } 龙爪槐 ~树干液流 ~综合气象影响因子 ~滞后效应
中图分类号 }≥ztx1w 文献标识码 }„ 文章编号 }tsst p zw{{kusszlsx p stsy p sx
收稿日期 }ussy p st p ty ∀
基金项目 }国家自然科学基金kxsys|suu和 xswz|sxtl及鲁东大学研究生教育项目k≠⁄sxstsl资助 ∀
3 张振华为通讯作者 ∀
Αναλψσισ ον Τρυνκ Σαπ Φλοω Τιµε Λαγ Εφφεχτ οφ Σοπηοραϕαπονιχα
φq πενδυλα Χοµ παρεδ το Μετεορολογιχαλ Φαχτορσ
÷¬¨ ‹ ±¨ª¬¬±ªt «¤±ª«¨ ±«∏¤t ≠¤±ª •∏±¼¤t ¬∏¬¯²±ªt ≤¤¬‹∏¤±­¬¨u
kt1 Χολλεγε οφ Γεογραπηψανδ Ρεσουρχεσ Μαναγεµεντo Λυδονγ Υνιϖερσιτψ Σηανδονγ uywsux ~u1 ΚεψΛαβορατορψοφ ΑγριχυλτυραλΣοιλ
ανδ Ωατερ Ενγινεερινγ ιν Αριδ ανδ Σεµιαριδ Αρεασo Μινιστρψοφ Εδυχατιον Νορτηωεστ Α&Φ Υνιϖερσιτψ Ψανγλινγ ztutssl
Αβστραχτ } ׫¨ ¶¤³©¯²º √¨ ²¯¦¬·¼¤±§·«¨ °¬¦µ²p°¨ ·¨²µ²¯²ª¬¦¤¯ ±¨√¬µ²±°¨ ±·²© Σοπηοραϕαπονιχα©q πενδυλα º¨ µ¨ °¨ ¤¶∏µ¨§©µ²°
„∏ªq·² ’¦·qussy º¬·«¶¤³©¯²º ª¤∏ª¨ ¥¤¶¨§²± «¨¤·¥¤¯¤±¦¨ ³µ¬±¦¬³¯¨¤±§¤∏·²pº¨ ¤·«¨µ¶·¤·¬²±¬±∏§²±ª˜±¬√¨ µ¶¬·¼q׫¨ ·¬°¨
¤¯ª ©¨©¨¦·²©¶¤³ ©¯²º ¦²°³¤µ¨§·² °¨ ·¨²µ²¯²ª¬¦¤¯ ©¤¦·²µ¶ º¤¶¤±¤¯¼½¨ §o ¤±§·«¨ µ¨ªµ¨¶¶¬√¨ ¤±¤¯¼¶¬¶ ¥¨·º¨ ±¨ ¦²°³µ¨«¨ ±¶¬√¨
¤©©¨¦·¬±ª©¤¦·²µ³∏·©²µº¤µ§¥¼ ³µ¬±¦¬³¤¯ ¦²°³²±¨ ±·¤±¤¯¼¶¬¶¤±§¶¤³©¯²º º¤¶¦²±§∏¦·¨§q ׫¨ ·¬°¨ ¤¯ª ©¨©¨¦·¤±¤¯¼¶¬¶µ¨¶∏¯·¶
¶«²º¨ §·«¤··«¨ ¶¤³©¯²º ¤¯ª ©¨©¨¦·¨ ¬¬¶·¨§¦²°³¤µ¨§·²·²·¤¯ ¶²¯¤µµ¤§¬¤·¬²±oº¬±§¶³¨ §¨¤±§³«²·²¶¼±·«¨·¬¦¤¯ ¼¯ ¤¦·¬√¨ µ¤§¬¤·¬²±o
¤±§·«¨ ¤¯ª·¬°¨ º¤¶ts °¬±ous °¬±¤±§ts °¬±oµ¨¶³¨¦·¬√¨ ¼¯ q׫¨ ·¬°¨ ¤¯ª ©¨©¨¦·º¤¶·«¨ µ¨¤¶²±²©º¤·¨µ¶·²µ¤ª¨ ¤§­∏¶·°¨ ±·²©
¯¨ ¤√¨ ¶o¥µ¤±¦«¨¶¤±§·µ∏±®¶q׫¨ ¶¤³©¯²º ¤¯ª·¬°¨ ·²·²·¤¯ ¶²¯¤µµ¤§¬¤·¬²±¤±§³«²·²¶¼±·«¨·¬¦¤¯ ¼¯ ¤¦·¬√¨ µ¤§¬¤·¬²± º¤¶¶«²µ·¨µ·«¤±
º¬±§o ¥¨¦¤∏¶¨ ¶²¯¤µµ¤§¬¤·¬²± ¤©©¨¦·¨§·µ¨¨·µ¤±¶³¬µ¤·¬²± §¬µ¨¦·¯¼o ¤±§·«¨ º¬±§ ¤©©¨¦·¨§·µ¨¨·µ¤±¶³¬µ¤·¬²± ·«µ²∏ª« ¤©©¨¦·¬±ª
¥²∏±§¤µ¼ µ¨¶¬¶·¤±¦¨ ²© ¯¨ ¤√¨ ¶q Œ± ·«¨ ¦¤¶¨ ¶¤³ ©¯²º ·¬°¨ ¤¯ª ¦²±¶¬§¨µ¨§ ²µ±²·o·«¨ §¨·¨µ°¬±¤·¬²± ¦²¨©©¬¦¬¨±·¶ ¥¨·º¨ ±¨
¦²°³µ¨«¨ ±¶¬√¨ °¨ ·¨²µ²¯²ª¬¦¤¯ ¤©©¨¦·¬±ª©¤¦·²µ¤±§¶¤³©¯²º º¨ µ¨ s1{vs ¤±§s1|ww oµ¨¶³¨¦·¬√¨ ¼¯ o¤±§·«¨ §¨·¨µ°¬±¤·¬²±¦²¨©©¬¦¬¨±·
¤¶¦¨±§¬±ªtv1zvx h ¥¨¦¤∏¶¨ ²© ¤¯ª ©¨©¨¦·¦²±¶¬§¨µ¨§qŒ± ¦²±¦¯∏¶¬²±o·«¨ ©¬·¨§³µ¨¦¬¶¬²± º²∏¯§¥¨ ¬°³µ²√¨ §º¬·«·«¨ ·¬°¨ ¤¯ª
©¨©¨¦·²©·µ∏±®¶¤³©¯²º ¦²°³¤µ¨§·² °¬¦µ²p°¨ ·¨²µ²¯²ª¬¦¤¯ ©¤¦·²µ¶¦²±¶¬§¨µ¨§q
Κεψ ωορδσ} Σοπηοραϕαπονιχα©q πενδυλα~·µ∏±®¶¤³©¯²º ~¦²°³µ¨«¨ ±¶¬√¨ °¨ ·¨²µ²¯²ª¬¦¤¯ ¤©©¨¦·¬±ª©¤¦·²µ~·¬°¨ ¤¯ª ©¨©¨¦·
植物蒸腾在土壤 p植物 p大气连续体k≥°„≤l水热传输过程中发挥重要作用 o一直是农学 !林学 !气象
学 !水文学 !生态学等众多学科及领域共同关注的重要课题之一 ∀随着水资源紧缺及水质恶化问题的严重
化 o蒸腾问题已引起国际社会的广泛关注k孟平等 oussxl ∀测量植物蒸腾的方法很多 o不同学科的学者在叶
片 !单株和林分等水平上做了不同程度的尝试 o以求精确测定蒸腾耗水量 ∀叶片水平上有气孔计法 !剪枝称
重法等 o个体水平上有蒸渗仪法 !整树容器法 !同位素示踪法 !风调室法和热技术法等 o林分水平上有能量平
衡 p波文比法 !空气动力学法和涡度相关法等k孙慧珍等 ousswl ∀在以上方法中 o热技术方法由于具有基本
保持树木的自然生长状态 !连续观测 !易于野外操作 !远程下载数据和减少了由叶片到个体的转换次数等优
点而得到了广泛应用k…¤®¨µετ αλqot|{z ~Šµ¨ ±¨ ετ αλqot|{{ ~‹¤·²± ετ αλqot||x ~Ž²¶·±¨ µετ αλqot||ul ∀热技术
方法主要是通过测量树干液流来反映植株的蒸腾状况 o树干液流是指由于植株蒸腾引起的茎部上升流 o植株
根部吸收的水分有 ||1{ h消耗在蒸腾上k王沙生等 ot||tl o而树干是液流通道的咽喉部位 o因此 o通过精确测
量植株的液流量可以基本反映蒸腾失水量kŽµ¤°¨ µot|{vl ∀热技术根据不同原理及其适用范围可分为热脉
冲法 !热平衡法和热扩散法等k≥º¤±¶²±ot||wl ∀国内外研究人员分别利用热脉冲技术k¤µ¶«¤¯¯ot|x{ ~刘奉觉
等 ot||vl !热平衡法k¤µ·¬± ετ αλqot||z ~严昌荣等 ot|||l和热扩散技术kŠµ¤±¬¨µετ αλqot||w ~王华田等 oussu ~
曹文强等 oussw ~孙慧珍等 oussxl测量了乔木的树干液流 o并应用热脉冲法和热平衡法比较了叶 !树干和根三
者之间的液流滞后效应k≥¤®∏µ¤·¤±¬ετ αλqot||zl ∀有关学者发现树冠蒸腾与树干液流间同样存在从几分钟到
几个小时不等的滞后时间 o这是由于蒸腾流和测定液流部位的上部树干储存水分的交换所引起k≥¦«∏¯½¨ ετ
αλqot|{x ~²∏¶·¤∏ ετ αλqot||yl o但液流相对于微环境因子滞后效应的研究较少涉及kƒ²µ§ ετ αλqoussxl ∀本
文在充分供水的条件下测量了龙爪槐kΣοπηοραϕαπονιχα©q πενδυλαl的液流 o同步观测了微气象环境 o分析了液
流相对于气象因子的滞后效应 o利用主成分分析法构造了综合气象影响因子 o并与液流进行了回归分析 o比
较了考虑液流滞后效应前后拟合精度的变化 ∀
1 研究区概况
试验于 ussx年 { ) ts月在鲁东大学校园内进行 ∀地理位置 vzβtwχ‘otutβuzχ∞o海拔 yv °∀年均气温
tt1{ ε o年均风速 w ∗ y °#¶pt o多年平均降雨量 yxt1| °° o年均相对湿度 y{ h o年均日照时数 u y|{1w «o无霜
期 uts §o属暖温带大陆性季风气候 ∀棕壤 o土层厚度 v °左右 o根系活动层土壤 ³‹值 y1u ∗ y1z o有机质含量
tw1uv ª#®ªpt o全 ‘t1s| ª#®ªpt o速效 ° tt1wu °ª#®ªpt o土壤密度 t1vw ª#¦°pv左右 o地下水位 u ∗ v °∀
2 材料与方法
选择长势良好 !树干通直 !冠幅适中 !树皮光滑 !无病虫害的 t株龙爪槐作为被测木 o胸径 x1u ¦°o株高
u1z ° o冠幅 u1x ° ≅ u1v °∀在距离地面 tvs ¦°处安装基于热平衡原理美国 ⁄¼±¤°¤¬公司生产的 ≥Š…xs探
头 o以避免近地面冷液流的影响k曹文强等 ousswl ∀在光滑的茎段上用小刀将树干外的死树皮刮去 o在刮树
皮时要小心 o不要损伤树干的韧皮部 o再用细砂纸将其打磨光滑 o涂上一层很薄的硅胶树脂kŠw型l o防止水
分顺树干进入测定部分或者水气的液化 o保护探头不受损伤并阻止与树干粘连k严昌荣等 ot|||l ∀然后用 ’
形环将探头的上下两头密封 o为了防止太阳辐射对探头的影响 o在安装好探头后再在探头的外层包裹上 v层
铝箔 ∀探头通过 ≥ƒu p tvx数据转换器与数据采集器k≤‹„‘‘∞⁄„ׄ ’ŠŠ∞• l连接 o利用 tu ∂ 铅蓄电池给
数据采集器供电 ∀在距样木 v °的空地上安置澳大利亚 °×≠ 公司生产的 „÷ • Šsv自动气象站 o自动气象站
可同步观测气温kξt oε l !太阳总辐射量k ξu o• #°pul !风速k ξv o°#¶ptl !大气相对湿度k ξw oh l和光合有效辐
射量k ξx oΛ°²¯#°pu¶ptl等气象因子 ∀由于是在充分供水的条件下测定该龙爪槐树干液流 o因此土壤水分状
况不予考虑 ∀自动气象站和茎流计数据采样间隔均为 tx ¶o每 ts °¬±进行平均值计算并记录下来 ∀由于晴
天的数据更有代表性k曹文强等 oussw ~孟平等 oussxl o因此分析所用数据取自测量期内几个典型时期的晴天
的液流 !气象数据 ∀
3 结果与分析
对 x个气象因子与液流速率进行相关分析k图 tl o结果表明 }太阳总辐射量 !风速和光合有效辐射量与
液流速率的相关系数存在滞后效应 o即太阳总辐射量和光合有效辐射量与 ts °¬±后的液流速率相关系数显
著提高 o风速与 us °¬±后的液流速率的相关系数增大 ∀液流速率相对于一些微气象因子之所以存在滞后效
应 o可能是因为微气象环境的改变导致树木蒸腾速率的改变 o又因为叶片 !树枝和树干存在水容调节k…¤µ¬¤¦
ετ αλqot|{|l o水分从树干传输到叶片需要一段时间 o从而表现为液流相对于气象因子滞后 ∀太阳辐射对树
木蒸腾起到直接的作用k‹¬±¦®¯ ¼¨ ετ αλqot||w ~ ¤µ·¬±ousssl o而风速影响叶片的边界层导度进而影响到树木
蒸腾 o因此液流速率相对于太阳总辐射和光合有效辐射的滞后时间要短于相对于风速的滞后时间 ∀
主成分分析法是一种降维处理技术 o它是将众多的指标综合成少数几个相互独立的指标 o而尽量保持原
来指标的信息量k唐启义等 oussul ∀影响植株液流的气象因子错综复杂且这些因子之间又相互影响 o因此在
对液流进行模拟时有必要从原变量中提取少数几个相互独立的综合气象因子指标 o从而有利于建模和分析
的简化 o而主成分分析不失为一种比较好的方法 ∀利用考虑液流滞后效应k滞后太阳总辐射量 ts °¬±o滞后
风速 us °¬±o滞后光合有效辐射量 ts °¬±l的气象数据和不考虑液流滞后效应的气象数据进行主成分分析 o
得到特征值 !特征向量 !百分率 !累计百分率k表 t !ul ∀
由表 t可知 o考虑液流滞后效应的主成分分析中 o前 u个主成分的累计百分率已达 {x1|x h o超过了
{x h o因此选取前 u个主成分作为主成分分析的依据 ~不考虑液流滞后效应的主成分分析中 o前 u个主成分
的累计百分率已达 {y1|u h o超过了 {x h o因此同样选取前 u个主成分作为主成分分析的依据 ∀根据特征值
和特征向量分别计算前 u个主成分的主成分载荷 o结果如表 v ∀
zst 第 x期 谢恒星等 }龙爪槐树干液流相对于气象因子的滞后效应分析
图 t 气温k¤l !太阳总辐射量k¥l !风速k¦l !相对湿度k§l !有效光合辐射量k l¨与液流速率的相关系数
ƒ¬ªqt ≤²µµ¨ ¤¯·¬²± ¦²¨©©¬¦¬¨±·¶¥¨·º¨¨ ± ¤¬µ·¨°³¨µ¤·∏µ¨k¤l o·²·¤¯ ¶²¯¤µµ¤§¬¤·¬²±k¥l oº¬±§¶³¨ §¨k¦l o
µ¨ ¤¯·¬√¨ «∏°¬§¬·¼k§l o³«²·²¶¼±·«¨·¬¦¤¯ ¼¯ ¤¦·¬√¨µ¤§¬¤·¬²±k l¨ ¤±§¶¤³©¯²º √¨¯²¦¬·¼
表 1 气象因子各主成分的特征值和百分率 ≠
Ταβ . 1 Ειγενϖαλυε ανδ περχενταγε οφ µετεορολογιχαλφαχτορσ πρινχιπαλ χοµ πονεντσ
主成分
°µ¬±¦¬³¤¯ ¦²°³²±¨ ±·
特征值
∞¬ª¨ ±√¤¯∏¨
百分率
°¨ µ¦¨±·¤ª¨Πh
累计百分率
≤∏°∏¯¤·¬√¨³¨µ¦¨±·¤ª¨Πh
t v1utyΠv1s|w yw1vtwΠyt1{{x yw1vtwΠyt1{{x
u t1s{uΠt1uxu ut1yvuΠux1svz {x1|wyΠ{y1|uu
v s1ys|Πs1xz{ tu1t{tΠux1svz |{1tuyΠ|{1wzv
w s1s|wΠs1szy t1{zuΠt1xuv ||1||{Π||1||z
x s1sssΠs1sss s1ssu Πs1ssv tss1sss Πtss1sss
≠ „Π…}„代表考虑滞后 •¬·«·¬°¨ ¤¯ªo…代表不考虑滞后 •¬·«²∏··¬°¨ ¤¯ªq下同 ∀
׫¨ ¶¤°¨¥¨ ²¯º q
表 2 气象因子各主成分的特征向量 ≠
Ταβ . 2 Ειγενϖεχτορ οφ µετεορολογιχαλφαχτορσ πρινχιπαλ χοµ πονεντσ
主成分 t
°µ¬±¦¬³¤¯
¦²°³²±¨ ±·t
主成分 u
°µ¬±¦¬³¤¯
¦²°³²±¨ ±·u
主成分 v
°µ¬±¦¬³¤¯
¦²°³²±¨ ±·v
主成分 w
°µ¬±¦¬³¤¯
¦²°³²±¨ ±·w
主成分 x
°µ¬±¦¬³¤¯
¦²°³²±¨ ±·x
ξt s1xvzΠs1xw| s1szwΠs1sxt s1svsΠp s1tv{ s1{wsΠs1{uu s1stz Πs1ssu
ξu s1xvvΠs1xv| s1uvvΠs1uxu s1tx{Πs1tww p s1vxvΠp s1vxw p s1ztyΠs1zsz
ξv s1ty|Πs1t{s p s1{usΠp s1ztt s1xwwΠs1yz{ p s1sxxΠs1sv{ s1ssyΠp s1ssv
ξw p s1vwuΠp s1u|x s1wxxΠs1x|| s1{s{Πs1y|u s1txsΠs1uzx p s1ssuΠs1ss{
ξx s1xvtΠs1xvz s1uwxΠs1uyv s1tx|Πs1tw{ p s1v{tΠp s1vw{ s1y|{Πp s1zsz
≠ ξt }气温 „¬µ·¨°³¨µ¤·∏µ¨ ~ ξu }太阳总辐射量 ײ·¤¯ ¶²¯¤µµ¤§¬¤·¬²±~ ξv }风速 •¬±§
¶³¨ §¨~ ξw }相对湿度 • ¨¯¤·¬√¨ «∏°¬§¬·¼~ ξx }光合有效辐射量 °«²·²¶¼±·«¨·¬¦¤¯ ¼¯ ¤¦·¬√¨
µ¤§¬¤·¬²±q下同 ∀׫¨ ¶¤°¨¥¨ ²¯º q
表 3 气象因子主成分载荷
Ταβ . 3 Πρινχιπαλ χοµ πονεντ λοαδινγ οφ µετεορολογιχαλφαχτορσ
ξt ξu ξv ξw ξx
主成分 t
°µ¬±¦¬³¤¯ ¦²°³²±¨ ±·t s1|yvΠs1|yz s1|xy zΠs1|w{ z s1vsv zΠs1vtz z ps1ytv zΠps1xt{ z s1|xuΠs1|ww
主成分 u
°µ¬±¦¬³¤¯ ¦²°³²±¨ ±·u s1szzΠs1sxz s1uwuΠs1u{u ps1{xvΠps1z|y s1wzvΠs1yzs s1uxxΠs1u|w
根据表 v可得到考虑液流滞
后效应的气象因子第一主成分和
第二主成分的表达式
ζt¦ € s1|yvξt n s1|xyξu n
s1vsvξv p s1ytvξw n s1|xuξx oktl
ζu¦ € s1szzξt n s1uwuξu p
s1{xvξv n s1wzvξw n s1uxxξx ∀
kul
不考虑液流滞后效应的气象
因子第一主成分和第二主成分的
表达式
ζtº € s1|yzξt n s1|w{ξu n
s1vtzξv p s1xt{ξw n s1|wwξx okvl
ζuº € s1sxzξt n s1u{uξu p
s1z|yξv n s1yzsξw n s1u|wξx ∀
kwl
由表达式ktl !kul可知 o在考
虑液流滞后效应的主成分分析
中 oξt !ξu 和 ξx 对主成分 ζt¦有较
大的权重贡献 o由于 ξt !ξu 和 ξx
均由太阳辐射产生 o因此第一主
成分 ζt¦代表太阳辐射因素 ~ ξv
对主成分 ζu¦有较大的权重贡献 o
因此第二主成分 ζu¦代表大气动
力因素 ∀由表达式kvl !kwl可知 o
在不考虑液流滞后效应的主成分
分析中 oξt !ξu 和 ξx 对主成分 ζtº有较大的权重贡献 o由于 ξt !ξu 和 ξx 均由太阳辐射产生 o因此第一主成分
ζtº表示太阳辐射因素 ~ ξv !ξw 对主成分 ζuº有较大的权重贡献 o因此第二主成分 ζuº代表风速 p温度因素 ∀
由以上统计分析所产生的新变量 ζt¦和 ζu¦ !ζtº和 ζuº构造影响植株液流的综合气象影响因子 ζ¦和 ζº o综
合气象影响因子为原来 u个主成分的加权组合 o目的是根据原气象因子对液流影响程度的大小赋予不同的
权重系数 o同时也进一步减少了液流数值模拟的变量 ∀综合气象影响因子的表达式为
ζ¦ € kyw1vtw ζt¦ n ut1yvu ζu¦lΠ{x1|wy o kxl
ζº € kyt1{{x ζtº n ux1svzζuºlΠ{y1|uu ∀ kyl
{st 林 业 科 学 wv卷
利用考虑滞后效应前后的综合气象影响因子 ζº !ζ¦与树干液流速率 ϖ进行回归分析 o经分析知 oζº !ζ¦
和 ϖ的决定系数分别为 s1{vs和 s1|wwkπ € s1sssl o虽然二者的相关度均为极显著水平 o但考虑滞后的相关
性更高 o相对于不考虑滞后决定系数提高了 tv1zvx h ~由综合气象影响因子与液流速率的回归分析图k图 ul
可知 o考虑滞后效应的数据点更趋集中 o模型的拟合效果更好 o说明在树干液流的数值模拟中 o考虑液流相对
于气象因子滞后效应可以提高模型的拟合精度 ∀
图 u 综合气象影响因子与液流速率的回归分析
ƒ¬ªqu • ª¨µ¨¶¶¬√¨¤±¤¯¼¶¬¶¥¨·º¨¨ ± ¦²°³µ¨«¨ ±¶¬√¨ °¨ ·¨²µ²¯²ª¬¦¤¯ ¤©©¨¦·¬±ª©¤¦·²µ¤±§¶¤³©¯²º √¨ ²¯¦¬·¼
分别将原始数据代入回归方程 o计算出液流速率的拟合值 o整点时刻观测值与拟合值的相对误差如表
w ∀由表 w可知 o液流速率的 {组相对误差中 o只有 u组ktu }ss !ty }ssl的相对误差为考虑滞后大于不考虑滞
后 o其余 y组的相对误差值表现为考虑滞后小于不考虑滞后 o这也进一步证明了考虑液流滞后效应能进一步
提高树干液流拟合值的准确性 ∀
表 4 液流速率拟合精度比较
Ταβ . 4 Χοµ παρισον οφ σαπ φλοω ϖελοχιτψφιττεδ πρεχισιον h
相对误差 • ¨¯¤·¬√¨ µ¨µ²µ tt }ss tu }ss tv }ss tw }ss tx }ss ty }ss tz }ss t{ }ss
考虑滞后效应 •¬·« ¤¯ª ©¨©¨¦· p ty1{|t p v1yu{ p s1u{| p u1xvz s1y|z z1u|s p ty1tzu p uv1zyx
不考虑滞后效应 •¬·«²∏·¯¤ª ©¨©¨¦· p tz1wx{ p v1xuu |1vus p v1{vx ts1u{z p v1uts p vv1xu{ p vt1wxz
4 结论与讨论
在充分供水的条件下 o{ ∃ ts月份龙爪槐液流速率相对于太阳总辐射量 !风速和光合有效辐射量存在滞
后效应 o其中相对于太阳总辐射量和光合有效辐射量 o液流速率的滞后时间为 ts °¬±~相对于风速 o液流速
率的滞后时间为 us °¬±∀利用主成分分析法构造综合气象影响因子并与植株液流速率进行相关分析 o经分
析知 o不考虑滞后与考虑滞后的决定系数分别为 s1{vs和 s1|wwk π € s1sssl o考虑滞后相对于不考虑滞后相
关系数提高了 tv1zvx h o回归图像中的数据点也更趋集中 ∀因此 o考虑树干液流对微气象因子的滞后效应可
以提高液流的拟合精度 ∀液流速率相对于一些微气象因子之所以存在滞后效应 o可能是因为微气象环境的
改变导致树木蒸腾速率的改变 o又因为叶片 !树枝和树干存在水容调节k…¤µ¬¤¦ ετ αλqot|{|l o水分从树干传输
到叶片需要一段时间 o从而表现为液流相对于气象因子滞后 ∀太阳辐射对树木蒸腾起到直接的作用 o而风速
影响叶片的边界层导度进而影响到树木蒸腾 o因此太阳总辐射和光合有效辐射相对于液流速率的滞后时间
要短于相对于风速的滞后时间 ∀本文仅仅根据液流数据与气象因子间相关系数来确定滞后效应 o缺乏从植
物生理方面的深度探究 o有关树干液流滞后效应的机制有待于进一步研究 ∀
参 考 文 献
曹文强 o韩海荣 o马钦彦 o等 qussw1 山西太岳山辽东栎夏季树干液流通量研究 q林业科学 owskul }tzw p tzz
刘奉觉 o∞§º¤µ§¶ • • ‘o郑世锴 o等 qt||v1杨树树干液流时空动态研究 q林业科学研究 oykwl }vy{ p vzu
孟 平 o张劲松 o王鹤松 o等 qussx1 苹果树蒸腾规律及其与冠层微气象要素的关系 q生态学报 ouxkxl }tszx p ts{t
孙慧珍 o孙 龙 o王传宽 qussx1 东北东部山区主要树种树干液流研究 q林业科学 owtkvl }vy p wu
孙慧珍 o周晓峰 o康绍忠 qussw1 应用热技术研究树干液流进展 q应用生态学报 otxkyl }tszw p tsz{
|st 第 x期 谢恒星等 }龙爪槐树干液流相对于气象因子的滞后效应分析
唐启义 o冯明光 qussu1 实用统计分析及其 ⁄°≥数据处理系统 q北京 }科学出版社 ou{s p u{x
王华田 o马履一 o孙鹏森 qussu1 油松 !侧柏深秋边材木质部液流变化规律的研究 q林业科学 ov{kxl }vt p vz
王沙生 o高荣孚 o吴贯明 qt||t1 植物生理学 qu版 q北京 }中国林业出版社
严昌荣 o„¯ ¦¨⁄²º±¨ ¼ o韩兴国 o等 qt|||1北京山区落叶阔叶林中核桃楸在生长中期的树干液流研究 q生态学报 ot|kyl }z|v p z|z
…¤®¨µ  o√¤± …¤√¨ ¯ ≤ ‹  qt|{z1  ¤¨¶∏µ¨°¨ ±·²© °¤¶¶©¯²º ²© º¤·¨µ¬±·«¨ ¶·¨°¶²©«¨µ¥¤¦¨²∏¶³¯¤±·¶q°¯¤±·≤¨¯¯ ∞±√¬µ²±ots }zzz p z{u
…¤µ¬¤¦× o •¤°¥¤¯ ≥ o∏¶¶¨µ¤±§≤ o ετ αλqt|{|1 ∞√¤¯∏¤·¬±ªº¤·¨µ©¯∏¬¨¶²©©¬¨ §¯2ªµ²º ¤¯©¤¯©¤©µ²° §¬∏µ±¤¯ ²¥¶¨µ√¤·¬²±¶²©±¤·∏µ¤¯ ¬¶²·²³¨ ¦²±¦¨±·µ¤·¬²±¶o ±¨¨ µª¼
¥∏§ª¨·¤±§ ¦¨²³«¼¶¬²¯²ª¬¦¤¯ ³¤µ¤°¨ ·¨µ¶q„ªµ¬¦ƒ²µ ·¨¨²µ²¯ ow{ }uyv p u{v
ƒ²µ§≤ • o≤¤µ²¯ ∞ Š o •²¥¨µ·  o ετ αλqussx1 ≤¤±²³¼·µ¤±¶³¬µ¤·¬²± ∏¶¬±ª·¬°¨¶¨µ¬¨¶¤±¤¯¼¶¬¶} „ ¦¤¶¨ ¶·∏§¼ ¬¯¯∏¶·µ¤·¬±ª·«¨ ©¨©¨¦·²©¶²¬¯ °²¬¶·∏µ¨ §¨©¬¦¬·²±
Πινυσταεδα q „ªµ¬¦ ·¨¨²µ²¯ otvs }tyv p tzx
Šµ¤±¬¨µ„ o²∏¶·¤∏⁄qt||w1  ¤¨¶∏µ¬±ª¤±§°²§¨ ¬¯±ª·«¨ ·µ¤±¶³¬µ¤·¬²± ²©¤ °¤µ¬·¬°¨³¬±¨ ¦¤±²³¼©µ²° ¶¤³©¯²º §¤·¤q„ªµ¬¦ƒ²µ ·¨¨²µ²¯ ozt ktΠul }yt p {t
Šµ¨ ±¨ ≥ • o ≤¯ ²·«¬¨µ… ∞qt|{{1 • ¤·¨µ∏¶¨ ²©®¬º¬©µ∏¬·√¬±¨ ¶¤±§¤³³¯¨·µ¨ ¶¨¥¼ «¨ ¤·³∏¯¶¨ ·¨¦«±¬´∏¨ q∞¬³ …²·ov| kt|{l }ttx p tuv
‹¤·²± × o ²²µ¨ o • ¨¨ ¦¨ ° ‹ qt||x1 ∞¶·¬°¤·¬±ª¶·¤±§·µ¤±¶³¬µ¤·¬²±¬± ¤ Ευχαλψπτυσ ποπυλνεα º²²§¯¤±§ º¬·«·«¨ «¨ ¤·³∏¯¶¨ ° ·¨«²§}  ¤¨¶∏µ¨°¨ ±· µ¨µ²µ¶¤±§
¶¤°³¯¬±ª¶·µ¤·¨ª¬¨¶q×µ¨¨°«¼¶¬²¯ otx }ut| p uuz
‹¬±¦®¯ ¼¨ ×  o…µ²²®¶ • o≤ µ¨°¤®o ετ αλqt||w1 • ¤·¨µ©¯∏¬¬± ¤«¼¥µ¬§³²³¯¤µ¶·¤±§q×µ¨¨°«¼¶¬²¯ otw }tssx p tst{
Ž²¶·±¨ µ…o≥¦«∏¯½¨ ∞ ⁄o Ž¨¯¯¬«¨µƒ  o ετ αλqt||u1 ×µ¤±¶³¬µ¤·¬²± ¤±§¦¤±²³¼ ¦²±§∏¦·¤±¦¨ ¬± ¤³µ¬¶·¬±¨ ¥µ²¤§2¯ ¤¨√¨ §©²µ¨¶·²© ‘²·«²©¤ª∏¶} „± ¤±¤¯¼¶¬¶²©¶¤³
©¯²º ¤±§ §¨§¼ ¦²µµ¨ ¤¯·¬²± °¨ ¤¶∏µ¨° ±¨·¶q’ ¦¨²¯²ª¬¤o|t }vxs p vx|
Žµ¤°¨ µ° qt|{v1 • ¤·¨µµ¨ ¤¯·¬²±¶²©³¯¤±·¶q≥¤± ⁄¬¨ª²} „¦¤§¨ °¬¦°µ¨¶¶
²∏¶·¤∏⁄o…¨ µ¥¬ª¬¨µ° o •²∏°¤ª±¤¦° o ετ αλqt||y1 ×µ¤±¶³¬µ¤·¬²± ²©¤yw2¼¨ ¤µ²¯§ °¤µ¬·¬°¨³¬±¨ ¶·¤±§¬± °²µ·∏ª¤¯ ´ }≥ ¤¨¶²±¤¯ ¦²∏µ¶¨ ²© º¤·¨µ©¯∏¬·«µ²∏ª«
°¤µ¬·¬°¨ ³¬±¨ q ’ ¦¨²¯²ª¬¤otsz }vv p wu
¤µ¶«¤¯¯ ⁄ ≤ qt|x{1  ¤¨¶∏µ¨°¨ ±·²©¶¤³©¯²º ¬± ¦²±¬©¨µ¶¥¼ «¨¤··µ¤±¶³²µ·q°¯¤±·°«¼¶¬²¯ ovv kyl }v{x p v|y
¤µ·¬± × „ qusss1 •¬±·¨µ¶¨¤¶²±·µ¨¨¶¤³©¯²º ¤±§¶·¤±§·µ¤±¶³¬µ¤·¬²±¬±¤±¬±·¨±¶¬√¨ ¼¯2°¤±¤ª¨§²¥¯²¯ ¼¯ ¤±§≥¯ ¤¶«°¬±¨ ³¯¤±·¤·¬²±q≥∏¶·¤¬±¤¥¯¨ƒ²µotsktΠul }
txx p tyv
¤µ·¬± × „ o…µ²º± Žo≤ µ¨°¤®• o ετ αλqt||z1 ≤µ²º±¦²±§∏¦·¤±¦¨ ¤±§·µ¨¨¤±§¶·¤±§·µ¤±¶³¬µ¤·¬²±¬±¤¶¨¦²±§2ªµ²º·« Αβιεσ αµαβιλισ©²µ¨¶·q≤¤±ƒ²µ• ¶¨o
uz kyl }z|z p {s{
≥¤®∏µ¤·¤±¬× o…µ¨±·∞ ≤ o≥·¨√ ±¨ • Š qt||z1  ¤¨¶∏µ¨° ±¨·²©¶¤³©¯²º¬±·«¨ µ²²·¶o·µ∏±®¤±§¶«²²·¶²©¤±¤³³¯¨·µ¨¨∏¶¬±ª«¨¤·³∏¯¶¨ ¤±§«¨¤·¥¤¯¤±¦¨ °¨ ·«²§¶q
 „ªµ¬¦ ·¨¨²µ²¯ oxv kul }twt p twx
≥¦«∏¯½¨ ∞ ⁄o≤ µ¨°¤®o ¤·¼¶¶¨® • o ετ αλqt|{x1 ≤¤±²³¼·µ¤±¶³¬µ¤·¬²± ¤±§º¤·¨µ©¯∏¬¨¶¬±·«¨ ¬¼¯ °¨ ²©·«¨ ·µ∏±® ²© Λαριξ ¤±§ Πιχεα·µ¨ ¶¨) ¤¦²°³¤µ¬¶²± ²©
¬¼¯ °¨ ©¯²º o³²µ²° ·¨¨µ¤±§¦∏√¨ ·¨ °¨ ¤¶∏µ¨° ±¨·¶q’ ¦¨²¯²ª¬¤k…¨ µ¯¬±l oyy }wzx p w{v
≥º¤±¶²± • ‹ qt||w1≥¬ª±¬©¬¦¤±·«¬¶·²µ¬¦¤¯ §¨ √¨ ²¯³° ±¨·¶¬±·«¨µ°¤¯ °¨ ·«²§¶©²µ° ¤¨¶∏µ¬±ª¶¤³©¯²º ¬±·µ¨ ¶¨q „ªµ¬¦ƒ²µ ·¨¨²µ²¯ ozu }ttv p tvu
k责任编辑 徐 红l
stt 林 业 科 学 wv卷