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Comparative analysis of evapotranspiration rates of tea crops before and after pruning in the Western Hills of the Tai Lake Basin

太湖流域西部丘陵茶园修剪前后蒸散 速率的比较分析



全 文 :中国生态农业学报 2013年 2月 第 21卷 第 2期
Chinese Journal of Eco-Agriculture, Feb. 2013, 21(2): 184−191


* 国家自然科学基金重点项目(41030745)和国家自然科学基金面上项目(41071354)资助
吕文(1986—), 女, 博士研究生, 主要从事土地利用变化生态环境效应研究。E-mail: lvwen1986hope@163.com
收稿日期: 2012−07−14 接受日期: 2012−10−10
DOI: 10.3724/SP.J.1011.2013.00184
太湖流域西部丘陵茶园修剪前后蒸散
速率的比较分析*
吕 文1,2 杨桂山1 万荣荣1 李万里 3
(1. 中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与环境国家重点实验室 南京 210008;
2. 中国科学院大学 北京 100049; 3. 宜兴市气象局 宜兴 214206)
摘 要 为了评估太湖流域土地利用类型之一——茶园的生态系统水量调节能力, 探究茶园修剪前后土壤−
植被−大气连续体水分传输过程中的蒸散过程, 在太湖流域西部丘陵地区西渚镇盛道茶场, 选择 3 年和 9 年 2
种不同植茶年龄的茶园, 通过静态箱/红外气体分析仪监测茶园水汽浓度, 比较分析茶株修剪前、后茶园蒸散
速率的变化。结果表明: 茶园修剪前后与未经修剪茶园蒸散速率日变化趋势一致, 蒸散速率呈以 12:00为峰值
的单峰曲线, 但茶株修剪后蒸散速率大幅下降, 3 年茶园蒸散速率日均值下降幅度(36.73%)小于 9 年茶园
(48.32%), 植茶年龄的增加会加大修剪后蒸散速率的下降幅度; 茶园修剪前后日均气温相近、土壤含水量较高,
两者均不是茶园修剪后蒸散速率大幅下降的限制因子, 而茶株被剪掉的枝、叶覆盖在茶株间, 增加了株间土壤
的荫蔽, 降低了土壤的蒸发作用, 并且茶株高度的降低, 可能导致界面层导度减小, 减少了水分从茶株向大气
的传输, 从而降低蒸散作用。
关键词 蒸散速率 茶园 修剪 植茶年龄 静态箱/红外气体分析仪 太湖流域西部丘陵地区
中图分类号: K903 文献标识码: A 文章编号: 1671-3990(2013)02-0184-08
Comparative analysis of evapotranspiration rates of tea crops before and after
pruning in the Western Hills of the Tai Lake Basin
LV Wen1,2, YANG Gui-Shan1, WAN Rong-Rong1, LI Wan-Li3
(1. State Key Laboratory of Lake Science and Environment, Nanjing Institute of Geography & Limnology, Chinese Academy of
Sciences, Nanjing 210008, China; 2. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China; 3. Yixing Meteorological
Bureau, Yixing 214206, China)
Abstract Using the Static Chamber/IRGA, water vapor concentrations in tea plantations with different growth durations (3, 9 and
12 years) were measured and compared for diurnal variations in evapotranspiration (ET) before and after pruning. The study aimed to
evaluate the water regulating ability of tea trees which is the dominant land use type in Yixing City, west of Tai Lake watershed. The
results showed that diurnal variations in ET rate of tea tree tracked uni-peak curve. ET rose from 6:00, reached peak value at 12:00
and dropped rapidly or slowly afterwards. After pruning, tea tree ET rate dropped considerably. Mean ET rates for the 3-year and
9-year tea trees were respectively measured at 6:00, 9:00, 12:00 and 15:00 on April 23 — the day before first pruning. These rates
were higher than those measured on May 17 — the day after the first pruning. Daily mean ET rates for 3-year and 9-year tea trees
before first pruning were 3.11 mmol·m−2·s−1 and 73.74% higher than that after first pruning (1.79 mmol·m−2·s−1). Also amplitude
decline in ET for the 3-year tea trees was 36.73% and that in the 9-year tea trees was 48.32%. ET decline range increased with
increasing growth duration of the tea trees. The influencing factors of ET were discussed as follows: (1) Although ET trend was
similar to that of temperature and tea tree ET closely related with temperature (P<0.01), air temperature was not obviously different
between before and after pruning, 34.46 ℃ on April 23 (the day before first pruning) and 34.30 ℃ on June 14 (the day after pruning).
This suggested that air temperature was not the main driving factor of ET in the study area. (2) The study area was in a humid region
where soil water content was relatively high but changed with rainfall and tea tree cover. There was no close relationship between ET
and soil moisture, a trend different from that noted in semiarid and arid regions. This also suggested that soil humidity was not a main
driving factor of ET in the study area. (3) Tea tree height after pruning was almost half of that before pruning, which height change
第 2期 吕 文等: 太湖流域西部丘陵茶园修剪前后蒸散速率的比较分析 185


was similar to the change in ET. As a roughness factor of aerodynamics, air near leaf was much influenced by the ambient
atmospheric conductance, inducing less boundary layer conductance at lower plant heights. Also as water transport in the
soil-plant-atmosphere continuum (SPAC) was inefficient, the tea tree height dwarfing rapidly decreased ET rate. (4) Air temperature
was similar and soil moistures relatively higher before than after pruning. As the 20-year tea crop coverage (without pruning)
increased by 9.41%, shadow area widened and soil evaporation weakened. While vegetation coverage of the 3-year and 9-year tea
trees (with pruning) decreased respectively by 15.85% and 24.93%, bare soil area didn’t increase and soil evaporation became smaller.
As pruned debris of tea trees covered soil surface, especially for the 9-year tea trees, soil water retention capacity increased, and at
the same time ET rate range decreased.
Key words Evapotranspiration rate, Tea plantation, Pruning, Planting duration of tea plantation, Static chamber/IRGA,
Western Hills of the Tai Lake Basin
(Received Jul. 14, 2012; accepted Oct. 10, 2012)
蒸散作用是生态系统水分流失的一个重要方式,
它和径流作用的相对大小影响着区域水循环[1]。蒸
散作用大小和时空变化规律受气候、植被、土壤等
生物物理因素和土地利用方式等各种人类活动的影
响[2]。随着全球土地利用/覆被变化生态环境响应研
究的推进, 植被对生态系统水文循环过程的影响越
来越受到水文循环的生物圈方面(IGBP/BAHC)、人
地圈计划(MBP)、千年生态系统评估(MA)[3]的重视。
目前, 国外学者已经在林木单叶尺度[4]、枝条尺
度[5]、植株尺度[6]、群体尺度[7]以及生态系统尺度[8]
建立监测系统, 研究不同植被类型的蒸散速率。国
内学者的研究主要集中在农业生态系统、草原生态
系统、森林生态系统等, 如运用大型蒸渗仪测定小
麦田间蒸散与棵间蒸发量[9]、采用波文比观测系统
定点测定玉米群体尺度蒸散量变化规律[10], 基于箱
式法监测草问荆(Equisetum pratense Ehrh.)等草本植
物群体尺度蒸散发特征[11], 采用树干液流法监测单
株树木尺度和运用涡度相关法监测杨树林生态系统
尺度蒸散发变化特征[12]。而对于我国特有品种——
茶(Camellia spp.), 段华平等[13]采用整株容器法研究
了红壤坡地茶园蒸腾速率的日变化; 王甲辰等[14]通
过茶园株间稻草及白轴草等不同覆盖措施提高了土
壤含水量, 减少了土壤蒸发作用。春季采茶修剪前
后, 茶株高度、覆盖度等植被生态因子如何影响茶
园的蒸散量, 而植茶年龄对茶园蒸散量是否会有影
响, 这些均需进一步的研究。
本文通过静态箱 /红外气体分析仪法监测不同
种植年龄的茶园植株尺度茶株与大气交换H2O过程,
特别关注春季茶株修剪前和采茶修剪后蒸散速率的
变化, 研究流域土地类型之一——茶园修剪处理前
后土壤−植被−大气连续体水分传输过程中蒸散作用
的变化并辅以气象、土壤水分和植被生态因子的观
测, 讨论影响这一土地利用类型蒸散作用的关键性
因子, 并探求茶园经过特殊且必要的处理(修剪)后
对蒸散的影响, 为流域其他土地利用类型不同季节
蒸散特征及其相关因子研究提供可比较的试验数据
及结果, 为今后评估太湖流域改革开放以来土地利
用剧烈变化对生态系统水量调节能力的影响及从生
态水文角度管理流域水资源提供研究基础。
1 研究地区概况与研究方法
1.1 研究区概况
研究区位于太湖流域湖西分区低山丘陵地带的
宜兴市西渚镇盛道茶园 , 东经 119°34′56″, 北纬
31°15′05″, 海拔 43.00 m。该区属亚热带季风气候,
日照充足, 热量条件好, 年平均气温 15.70 , ℃ 年均
降水量 1 177.00 mm, 但降水量年内分布不均, 4—10
月集中了全年 75%左右的降水。茶园品种以高档绿
茶、红茶为主, 春茶一般于 4月中下旬开始采摘, 持
续 1个月左右, 5月中旬采茶结束进行修剪。按照修
剪的标准, 幼年茶园在定型修剪后, 距地高度约 50
cm; 青壮龄的茶树在春茶结束后进行深修剪, 将茶
树高度控制在 80 cm 以下。茶园一年施 3 次肥, 分
别为 5月中旬、10月初和 11月初, 肥料以青稞和油
饼为主, 制成有机肥, 各施 1 875~2 250 kg·hm−2。每
年 6—10月治虫, 平均 6次·a−1。
1.2 试验设置
本次监测, 选择相距 5~10 m、区域邻近的 3个
茶园, 均为绿茶。2个茶园进行修剪处理, 植茶年龄
分别为 3年和 9年; 1个为未经修剪对照, 植茶年龄
为 20年。3个茶园分别在 25 m2区域内, 按“品”字排
列, 各设 3个重复。茶园修剪分为两个阶段, 第 1次
修剪时间为 2012年 5月中旬, 修剪后茶株顶部为倾
斜状; 第 2 次修剪时间为 2012 年 6 月初, 处理后茶
株顶部修平, 高度稳定, 如表 1。
1.3 研究方法
1.3.1 箱式法水汽浓度监测
箱式法是将土壤、植被或部分植被通过箱体密
闭, 运用碱液吸收法、气相色谱法、红外气体分析
仪(IRGA)等方法, 测定单位时间箱体内气体浓度的

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表 1 不同植茶年龄茶园修剪前和采茶修剪后的茶株高度
Table 1 Tea tree heights of different growing years before and after pruning cm
植茶年龄 Tea tree age (a) 修剪前 Before pruning 第 1次修剪后 After first pruning 第 2次修剪后 After second pruning
3 121.97 56.20 48.63
9 139.42 79.97 67.97

变化。其中, 静态箱/红外气体分析仪法能够快速测
定研究对象的短期气体交换[15]。
本研究采用闭路箱式法中的静态箱 /红外气体
分析仪法, 配套设施有直径 1 m、70+80 cm或 80 cm
高的分段式有机玻璃材质的明箱, 顶部装有 2 个小
型风扇, 美国 LI-COR公司生产的 Li-840A型号仪器,
PVC 底座, 抽气泵和蓄电池等。将箱座嵌入监测点
地面深处 , 使基座上沿与地面水平 , 茶株修剪前 ,
因为高度过高, 使用 70+80 cm 两截明箱, 修剪后,
采用 80 cm的单箱即可。
观测时间为 2012 年 3 月 25 日—6 月 14 日, 每
个月份中下旬进行 1 次监测, 共监测 4 次。在观测
日从 6:00到 15:00, 每隔 3 h每个样点监测 1次, 每
次监测 4 min, 每秒钟记录 1次水汽浓度值。共测定
4 次, 处理数据时, 鉴于箱内气体混合延时效应, 取
明箱盖上 1 min后 3 min的水汽浓度的差值。茶园在
5 月上旬进行第 1 次修剪, 采用修剪前(4 月 23 日)
和修剪后(5 月 17 日)结果进行茶园修剪前后蒸散速
率变化的分析。在进行蒸散速率的影响因素分析时,
涉及对照茶园的蒸散速率, 而 5 月 17 日, 进行对照
茶园监测时 , 抽气泵出现短暂故障 , 缺失 9:00 和
12:00时的水汽浓度监测值, 故蒸散速率的因子分析
均采用 6月 14日水汽浓度监测值。
1.3.2 常规气象和植被生态监测
气象数据共享宜兴市气象局在盛道茶场站点
(离监测点约 200 m)的日平均气温、日降水量等数
据。并且运用天津今明仪器有限公司生产的 JM624
数字温度计, 根据一日内 6:00、9:00、12:00和 15:00
的监测安排, 进行一日内 4次气温数据测定(表 2)。
茶园生态特征监测包括覆盖度和茶株高度两个
指标。每个茶园各随机量取 10对茶株行间距(L1, cm)
和垅间距(L2, cm), 依据公式(1)计算覆盖度(C, %)。
茶株高度在每个样地量取 3株, 取平均值。
C=(L2−L1)/L2 (1)
土壤水分含量监测使用浙江托普仪器公司生产
的 TZS- WⅡ 土壤水温速测仪, 获得表层 10 cm土壤
体积含水量, 2个处理和 1个对照茶园均做 3个重复
样, 取平均值。
1.3.3 水汽通量数据的计算
静态箱式法水汽通量计算公式如下:
gasG VF
t A
ρ Δ= × ×Δ (2)

R
P
T
ρ = × (3)
gas chamberV V V= − (4)
式中: F为单位时间单位面积的水汽交换速率, 即蒸
散速率(mmol·m−2·s−1); ρ 为箱内温度下的空气密度
(mol·m−3); ΔG/Δt为观测时间(Δt, s)内箱内 H2O浓度
的变化 (ΔG, mmol·mol−1)速率 (mmol·mol−1·s−1); Vgas
为气体有效交换体积(m3); A为测定对象的气体交换表
面积(m2); P为箱内大气压(kPa); T为箱内气体温度(K);
R 为理想气体常数, 为 8.314×10−3 m3·kPa·mol−1·K−1;
Vchamber为气体交换箱的体积(m3); V为水汽在气体交
换箱中所占体积(m3), 远小于气体交换箱体积 , 可
忽略。
1.3.4 数据处理
采用 Excel 2010 版软件进行数据整理, 并用
SPSS 16.0版统计软件进行相关性分析。
2 结果与分析
2.1 茶园修剪前后蒸散速率的日变化特征
2.1.1 茶园修剪前后蒸散速率的日变化比较
通过公式(2)计算得到不同植茶年龄的茶园一日
4次蒸散速率, 并计算出蒸散速率的平均值如图 1所
示。修剪前、后茶园蒸散速率日变化趋势一致, 并
且与未经修剪的茶园蒸散速率日变化趋势保持一致,
均呈以 12:00 蒸散速率为峰值的单峰曲线。清晨蒸
散速率最低; 6:00 至 12:00, 蒸散速率不断上升, 增
至峰值, 其中 6:00至 9:00时间段和 9:00至 12:00时
间段蒸散速率的增幅不一致; 至 15:00, 蒸散速率急
速或缓慢下降。
经过修剪处理的茶园虽然蒸散速率的日变化趋
势在修剪前和修剪后一致, 但蒸散速率大小存在较
大差异, 比较第 1 次修剪前(4 月 23 日)和之后(5 月
17日)两个监测日内 6:00、9:00、12:00和 15:00 3年
和 9年茶园蒸散速率平均值, 修剪前的 4次蒸散速率
均比修剪后高; 修剪前、后 3 年和 9 年茶园蒸散速率
日平均值分别为 3.11 mmol·m−2·s−1、1.79 mmol·m−2·s−1,
修剪前蒸散速率是修剪后的 173.74%; 两个茶园修剪
前蒸散速率最大值、最小值分别为 4.87 mmol·m−2·s−1、
0.35 mmol·m−2·s−1, 修剪后全天蒸散速率极值分别为
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表 2 水汽浓度、气温、植被和土壤各项指标的监测次数
Table 2 Monitoring times of vapor concentration, temperature, some indexes of plant and soil times·d−1
日期(月-日)
Date (month-day)
水汽浓度
Vapor concentration
气温
Temperature
茶株高度
Tea tree height
覆盖度
Coverage
土壤含水量
Soil water content
03-25 4 4 1 4
04-23 4 4 1 1 4
05-17 4 4 1 4
06-14 4 4 1 1 4
4次·d−1按照 6:00、9:00、12:00和 15:00 4次监测安排; 1次·d−1在水汽浓度监测当天随机测定一次。4 times monitoring daily was conducted
at 6:00, 9:00, 12:00 and 15:00, respectively. 1 time monitoring daily was conducted randomly during the day.



图 1 不同植茶年龄茶园修剪前后蒸散速率日变化
Fig. 1 Diurnal variations of evapotranspiration rates of different growing years tea plantations before and after pruning

2.72 mmol·m−2·s−1、−0.03 mmol·m−2·s−1, 修剪前后一日
内蒸散速率变化幅度差异较大。而未经修剪的茶园
这两个监测日 15:00 蒸散速率相差仅为 0.41
mmol·m−2·s−1。由此可见, 茶园的修剪影响了蒸散作
用, 修剪后蒸散作用低于修剪前, 且一日内蒸散速
率的变化幅度变小。这可能是由于采茶修剪后, 茶
株高度几乎为修剪前的一半(表 1), 枝、叶修剪后减
少了茶株的蒸腾量, 且修剪下来的枝、叶都覆盖在
茶株间。李斌等[16]通过在麦田覆盖稻草, 发现覆盖
稻草区域的蒸发作用明显小于未覆盖区域。本文研
究的 3 年和 9 年茶园经过修剪后, 覆盖在茶株间的
枝叶增大了土壤表面的荫蔽, 减少了土壤的蒸发作
用, 从而使修剪后茶园蒸散作用与修剪前相比降低,
蒸散速率的日均值和极值比修剪前均大幅下降。
2.1.2 不同植茶年龄的茶园修剪前后蒸散速率的日
变化比较
由图 1可知, 3年茶园修剪前蒸散速率日均值为
3.24 mmol·m− 2 · s − 1 , 比采茶修剪后日均值 2.05
mmol·m−2·s−1高 58.05%。9年茶园采茶修剪前蒸散速
率日均值为 2.98 mmol·m−2·s−1, 比修剪后的蒸散速
率日均值 1.54 mmol·m−2·s−1高 94.10%。
修剪前后 3 年茶园蒸散速率日均值下降幅度
(36.73%)小于 9年茶园(48.32%), 可知随着茶园种植
年限增大, 修剪前、后蒸散速率的差异加大。分析
原因, 第 1 次修剪前 3 年和 9 年茶园覆盖度分别为
54.47%、80.51%, 虽然高覆盖度增加了 9 年茶园的
叶面蒸腾, 但 3 年茶园的低覆盖度增强了土壤蒸发
作用[1], 抵消了蒸腾作用较弱的差异。由此推测 3年
和 9 年茶园茶株蒸腾和土壤蒸发作用对蒸散量的贡
献不同, 修剪处理降低了叶面积, 对 9 年茶园蒸腾
作用的影响大于 3 年茶园, 并且修剪掉的枝、叶多
于 3 年茶园, 更厚重、密集的枝、叶覆盖在茶株间,
对土壤蒸发作用的影响也相对较大, 所以 9 年茶园
的蒸散速率在修剪后降低幅度比 3 年茶园更明显。
这一结果有待于后期茶株棵间土壤蒸发和茶株蒸腾
的监测实证。
2.2 环境因子与茶园蒸散速率的关系
2.2.1 气温对茶园蒸散速率的影响
茶园修剪前、后蒸散速率与气温的日变化如图
2 所示, 清晨温度最低, 蒸散速率最小, 随着气温逐
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图 2 茶园修剪前后蒸散速率与气温、土壤含水率、植株
高度等因子的响应关系
Fig. 2 Response of evapotranspiration rates of different
growing years tea plantations before and after pruning to tem-
perature, soil moisture and tree height

渐升高, 蒸散速率逐渐增大, 至 12:00 时, 气温和蒸
散速率达到一日内 4 次监测中最大, 之后随着气温
降低, 蒸散速率逐渐下降。其中, 修剪前、后不同植
茶年龄的茶园蒸散速率, 除 3 年茶园在 3 月下旬峰
值出现在 15:00, 其他均与气温的日变化趋势一致。
通过 3 个茶园修剪前、后一日内 4 次监测的气温和
蒸散速率相关分析(图 3), 表明蒸散速率与气温的日
变化呈显著正相关关系(P<0.01)。
茶园第 1 次修剪前(4 月 23 日)与第 2 次修剪后
(6月 14日)6:00—18:00茶园日均温分别为 34.46 ℃
和 34.30 ℃, 气温相近, 但经过修剪的 3年和 9年茶
园日均蒸散速率却分别减小 48.96%和 50.59%, 未经
修剪的 20年茶园日均蒸散速率仅减少 2.90%, 未经


图 3 茶园蒸散速率与气温、土壤含水量、茶株
高度的相关关系
Fig. 3 Relationship between evapotranspiration rate of tea
plantation and temperature, soil moisture, tree height

修剪的茶园蒸散速率差异小, 而经过修剪的茶园蒸
散速率差异较大。虽然气温与茶园蒸散速率的日变化
关系密切, 但茶园修剪前后两个监测日气温相差不大,
未经修剪的茶园日均蒸散速率差异小, 因此气温不是
影响茶园修剪前、后蒸散速率差异大的主要原因。
2.2.2 土壤含水量与茶园蒸散速率的关系
表层土壤含水量和茶园修剪前后蒸散速率日变
化趋势如图 2所示。土壤含水量受气象因素影响, 3
月中、下旬持续阴雨天后(3月 15—23日), 3个茶园
日均土壤水分含量都维持在 25.0%左右, 但此时茶
园受较低的气温影响蒸散速率均偏低; 4 月 23 日前
两天降雨(4 月 20—21 日), 茶园土壤含水量差异较
大, 可能与茶株间枯枝落叶层有关, 20年茶园比 9年
和 3 年茶园枯枝落叶积累相对较厚, 有机质含量高,
第 2期 吕 文等: 太湖流域西部丘陵茶园修剪前后蒸散速率的比较分析 189


表层土壤蓄水能力强[14], 但蒸散速率大小排序为 3
年茶园>9年茶园>20年茶园; 修剪后第 1次监测(5
月 17日), 土壤水分含量比修剪前略低, 但经修剪的
3年和 9年茶园蒸散速率比 4月 23日分别低 36.88%、
48.49%; 第 2次修剪后(6月 17日)监测, 3年和 9年
茶园土壤含水量比 4月 23日分别低 3.20%、2.91%,
但两样地蒸散速率比修剪前低 48.96%、50.59%。由
此可知, 表层土壤含水量变化受天气和株间土壤覆
盖度影响较大, 但茶园蒸散速率呈现修剪后比修剪
前明显降低的现象, 两者变化趋势不一致。
通过相关分析, 发现茶园蒸散速率与表层土壤
含水量不存在相关性(图 3)。但宋炳煜[17]发现草原群
落蒸散发在通常情况下随土壤含水量增加而增大 ,
这是因为在草原干旱区土壤含水量低(4.0%、6.0%)
和土壤含水量高(13.0%、15.0%)的情况下, 均对植物
产生了水胁迫, 因此土壤含水量对蒸散作用的限制
较大。但在本文研究区, 平均土壤含水量为 24.1%,
表层土壤含水量较低时, 也达到 17.0%, 处于土壤
湿润状态, 此时依据 Waring 等[18]研究结果, 即在根
区土壤可利用水损失 70.00%以前, 蒸腾作用与土壤
湿度关系不明显, 可知表层土壤含水量对茶园修剪
前后蒸散速率的变化影响不大。
2.2.3 茶树生长与蒸散速率的关系
图 2 表明, 3 年、9 年和 20 年茶园未修剪时, 3
月 25日—4月 23日, 茶株都略微增高(0.03%、0.01%
和 0.01%), 但蒸散速率分别增加 118.64%、108.12%
和 111.41%(图 1), 远高于茶株高度增加幅度, 与气
温的季节增幅 40.40%、57.37%和 64.60%更趋近(图
2); 5月 17日经第 1次修剪, 3年和 9年茶园茶株高
度分别降低 53.97%、42.82%, 蒸散速率分别减少
36.88%、48.48%(图 1); 经过第 2次修剪, 3年、9年
茶园高度相比第 1次修剪更低, 株高又降低 6.30%、
8.61%, 虽然日均温比第 1次修剪高(图 2), 但蒸散速
率分别再降低 12.09%、2.11%(图 1), 总体呈现随茶
园生长、茶株高度增加, 蒸散速率相应增加; 经过修
剪茶株高度大大降低 , 蒸散速率也大幅下降的趋
势。并且通过 3 个样地 4 个时期蒸散速率与相应茶
株高度的相关分析(图 3), 发现两者相关性不很明
显。由此可知, 茶株高度影响修剪前后蒸散速率变
化的总趋势, 但影响程度较低。
如图 4, 3 年和 9 年茶园经过修剪, 覆盖度分别
减少 15.85%和 24.93%, 20年茶园未经修剪并且由于
茶株生长, 覆盖度增加 9.41%。在蒸散速率与气温的
关系讨论中, 已得知未经修剪的茶园蒸散速率在 6
月中旬相对于 4 月下旬减少, 在气温相近的条件下,
由于覆盖度增加, 表层土壤荫蔽加大, 土壤蒸发作


图 4 不同植茶年龄的茶园修剪前后覆盖度变化
Fig. 4 Coverage changes of different growing years tea plan-
tations before and after pruning

用减弱, 总体蒸散作用下降。3年和 9年茶园蒸散速
率经修剪后降低 , 虽然两个样地茶株覆盖度降低 ,
但裸露土壤面积并没有增大, 因为修剪掉的枝、叶
都覆盖在茶株间, 也增大了表层土壤的荫蔽, 特别
是 9年茶园, 剪掉的枝、叶较多, 提高了表层土壤的
蓄水能力, 降低了土壤的蒸发作用, 从而影响了蒸
散作用的强度。
3 讨论与结论
为了促进茶株营养生长, 多发嫩芽, 修剪是一
项重要的处理措施。茶园修剪前、后在茶株生长素
的分布, 根、茎比平衡, 鲜叶生化成分等生理方面产
生了重要作用[19], 并且对茶园生态系统调节水量服
务功能产生了影响。虽然总体上茶园春季采茶修剪
前、后蒸散速率日变化趋势与未经修剪的茶园蒸散
速率日变化趋势保持一致, 均呈以 12:00 蒸散速率
为峰值的单峰曲线, 但茶园经修剪后蒸散速率大幅
下降 , 第 1 次修剪前日均蒸散速率是其修剪后的
173.74%, 而未经修剪的茶园变化不大, 并且 3年、9
年茶园修剪前蒸散速分别比修剪后高 58.05%、
94.10%, 植茶年龄越大, 修剪处理对蒸散速率的影
响越明显。
探讨茶园修剪前后蒸散速率差异较大的因素时,
虽然与潘占兵等[20]、王孟本等[21]研究影响柠条蒸腾
速率因子时, 认为蒸腾速率与气温的日变化两者关
系密切的结果相一致, 气温的日变化对茶园蒸散速
率的日变化影响较大, 但茶园修剪前(4 月 23 日)和
之后(6 月 14 日)气温相差不大, 因此气温不是影响
茶园修剪前、后蒸散速率差异大的主要原因。干旱
区土壤含水量较低易对植物产生水胁迫[16−17], 因此
土壤含水量对蒸散作用的限制较大, 但本研究区为
太湖流域湿润区 , 监测期间根区土壤含水量较高 ,
蒸腾作用与土壤湿度关系不明显, 可知表层土壤含
190 中国生态农业学报 2013 第 21卷


水量对茶园修剪前后蒸散速率的变化影响也不大。
茶园修剪后茶株高度下降, 与蒸散速率的下降趋势
一致, 依据植被高度作为空气动力学糙度因子之一,
在土壤湿润情况下, 冠层较低, 靠近叶片的空气与
外围大气的混合不充分, 界面层导度较小, 从土壤
中向大气输出的水分效率较低[22], 因此推测修剪后
茶株高度的大幅下降对蒸散速率的下降产生了影响,
但影响程度还需后期开展研究工作。在提高农业用
水效率的研究中, 常使用秸秆和地膜覆盖等方式减
少作物棵间无效的土壤蒸发 [23], 茶园经修剪后, 剪
掉的枝、叶覆盖在茶株间, 增加了株间土壤的荫蔽,
降低了土壤的蒸发作用[1], 从而影响了蒸散作用。

致谢 野外监测得到中国科学院南京地理与湖泊研
究所孙小祥博士、潘佩佩博士, 南京农业大学夏文
斌硕士和肖锦成硕士以及南京师范大学戴雪同学的
帮助, 在此表示感谢。
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农业资源研究中心“百人计划”招聘启事
中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心(以下简称中心)面向国家水安全、粮食安全、生态环境安全
的重大战略需求和农业资源与生态学前沿领域开展应用基础研究。根据中心科研布局与学科发展的需要, 现诚聘海内外
杰出人才若干名。
一、招聘研究领域
农业水文学、农业生态学、水化学与农田面源污染、土壤微生物生态学、农业灌溉工程、农业遥感与模型、作物
遗传育种、植物生理等相关领域。
二、报名条件
1. 具有中国国籍的公民或自愿放弃外国国籍来华或回国定居的专家学者。年龄 40周岁以下, 身体健康;
2. 恪守科学道德, 学风正派、诚实守信、严谨治学、尊重他人, 具有团队合作精神, 并对所招聘的研究领域有浓厚
的研究兴趣和艰苦创业的奉献精神;
3. 具有博士学位且在相关研究领域已有连续 3年以上在海外科研工作经历, 在国外获得相应职位(或优秀的博士后
研究人员); 或在国内本学科领域已取得有影响的科研成果且获得研究员(教授)职位;
4 . 独立主持或作为主要骨干参与过课题(项目)研究的全过程并做出显著成绩;
5. 在本学科领域有较深的学术造诣, 做出过具有国际水平的研究成果, 在重要核心刊物上发表过 3 篇及以上有影
响的学术论文并被引用(第一或通讯作者), 或掌握关键技术、拥有重大发明专利等, 其研究水平足以担当我中心的学术
带头人;
6. 在国内外学术界有一定的影响, 能把握本学科领域的发展方向, 具有长远的战略构思, 能带领一支队伍在国际
科学前沿从事研究并做出具有国际水平的创新成果。
三、岗位及待遇
1. 聘为研究员(全职)、研究组组长、研究生导师;
2. 入选“百人计划”后由中国科学院提供科研经费 200万元人民币;
3. 研究中心提供每年 30万元人民币的研究组研究经费;
4. 研究中心创新领域前沿研究课题 1项, 经费 50万元人民币;
5. 依据科研工作需要提供 100平米的科研用房(待新科研大楼建成后再行改善), 以及所需的相关设施与试验用地。
并配备选聘的科研助手;
6. 基本年薪: 20万元人民币+研究生导师津贴, 绩效奖励根据工作业绩另行发放;
7. 购房补贴 90万元人民币;
8. 安家费 10万元人民币;
9. 享有中心其他良好福利待遇;
10. 协助安置配偶就业和子女就学。随迁配偶在暂未落实工作期间, 第一年可享受引进人才配偶生活补贴 1000元/月。
四、应聘材料
1. 填写《中国科学院“百人计划”候选人推荐(自荐)表》(见 www.sjziam.cas.cn);
2. 相关证明材料复印件(已取得的重要科研成果证明、国内外任职情况证明、最高学位证书、身体健康状况证明等);
3. 发表论文目录及代表性论文 3篇(全文, 复印件);
4. 两位海内外教授级同行的推荐信函;
5. 本人认为有必要提供的其他相关材料。
五、联系方式
有意者请将本人应聘材料电子文档发至以下联络方式(邮件主题注明方式: 姓名+百人计划+研究领域或方向):
联系人: 韩一波 电话: 86-311-85871740 传真: 86-311-85815093
E-mail: ybhan@genetics.ac.cn 网址: www.sjziam.cas.cn
通讯地址: 河北省石家庄市槐中路 286号 邮编: 050022