科尔沁沙丘-草甸过渡带人工杨树林耗水规律与尺度扩展研究

摘要

本文以科尔沁沙丘-草甸过渡带低缓沙地人工杨树林为研究对象，采用热扩散茎流计和自动气象站长期连续监测杨树树干液流及其周围的环境因子，并结合Li-6400红外气体分析仪测量了多重情景下杨树叶片的光响应过程和CO2响应过程，以期为研究区防风固沙树种建设和水资源合理利用提供理论依据。主要研究结果如下：
　　（1）处于生长初期和生长末期的叶片、嫩叶、下午的叶片以及处于低光强和低CO2浓度环境的叶片光合潜力的发挥会受到抑制；非直角双曲线模型对各月光响应曲线和光合参数的拟合效果总体最佳。
　　（2）不同胸径杨树典型晴天下，茎流速率日变化规律均呈单峰宽峰型曲线，日累计液流通量呈“S”型曲线，茎流速率与树木胸径没有显著关系，液流通量基本表现为大胸径植株高于小胸径植株。
　　（3）不同时间尺度下杨树茎流速率与气象因子均吻合较好，研究区人工杨树林所处立地条件不存在水分胁迫，影响杨树蒸腾的关键要素是气象条件；利用不同时间尺度下的单木耗水模型可以预测树木耗水量。
　　（4）2014年以胸径为纯量计算了林分耗水量，2015年分别以胸径、叶面积和综合指标为纯量进行计算，并与 P-M修正式计算结果对比，发现 P-M修正式计算结果高于尺度扩展；生长季林分蒸腾耗水量高于同期有效降雨量，人工杨树林需要消耗部分地下水维持生长。

目录

声明

缩 略 语 表

1 引言

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究动态

1.3 研究目标

1.4 研究内容与技术路线

2 材料与方法

2.1 研究区概况

2.2 试验场地概况

2.3 试验方法与数据

3 杨树各生理参数变化规律研究

3.1 不同生理参数对光强和CO2浓度的响应过程

3.2 光合作用光响应模型研究

3.3 小结

4 杨树耗水规律及其影响因素分析

4.1 不同胸径杨树茎流速率变化规律

4.2 不同胸径杨树耗水量的变化规律

4.3 茎流速率与气象因子的关系

4.4 茎流速率与土壤水和地下水的关系

4.5 单木耗水模型

4.6 小结

5 单木耗水向林分耗水的尺度扩展

5.1 以胸径为纯量计算林分耗水量

5.2 以综合指标为纯量计算林分耗水量

5.3 以叶面积为纯量计算林分耗水量

5.4 基于Penman-Monteith修正式的林分耗水量计算

5.5 不同计算方法的对比

5.6 小结

6 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

致谢

参考文献

作 者 简 介