基于热消散法的梭梭蒸腾耗水测算研究

摘要

本论文以民勤绿洲荒漠过渡带人工林-梭梭为研究对象，通过热消散校正系统对Granier经验公式进行校正，采用校正的Granier公式探究2016-2017年梭梭液流变化特征及液流与气象因子的关系。为梭梭人工林的水分利用研究提供理论支持，同时为干旱荒漠区生态修复工作提供科学依据。本研究主要结果如下:
　　(1)在15、30、50、70和90 cm水柱梯度压力条件下，由Granier经验公式计算值比天平称重值分别低31.94±0.82％、30.92±0.88％、30.56±0.87％、32.15±1.02％、31.09±1.22％，校正后公式:Fd=0.0152K1155(R2=0.9453);校正公式计算的梭梭液流密度明显比Granier经验公式计算的更接近于天平称重测定的液流密度，校正后的Granier公式能够在一定程度上使测定结果更加准确、可靠。
　　(2)典型晴天梭梭液流速率日变化均呈现“单峰”曲线变化，梭梭树干液流在每个月份的启动时间及到达峰值的时间有所差异;雨天液流速率一般呈现双峰及多峰现象，降雨与液流速率之间未发现规律性变化，降雨时的液流速率低于晴天时的液流速率;梭梭树干直径越大，蒸腾耗水量越大;2016年和2017年，单株梭梭蒸腾量分别为45.02 mm、43.09mm，分别占当年降雨量的47.74％、45.17％。
　　(3)梭梭蒸腾速率与净辐射、空气温度、饱和水汽压差、光合有效辐射均呈极显著正相关关系，而与相对湿度呈极显著负相关关系;年际间影响梭梭蒸腾速率的主要气象因子有所不同，2016年净辐射是影响梭梭蒸腾的主要气象因子，而2017年空气温度是影响梭梭蒸腾的主要气象因子。
　　(4)生长季（5-9月）梭梭树干液流与光合有效辐射、饱和水汽压差存在明显的时滞，树干液流滞后于光合有效辐射80 min，提前于饱和水汽压差114 min，且不同月份的时滞长短存在差异;在日尺度上梭梭树干液流依赖于光合有效辐射的变化，而在白天，树干液流与饱和水汽压差间有更紧密的关系;梭梭生长季树干液流与饱和水汽压差或光合有效辐射之间的时滞几乎不受树形因子及夜间液流量的影响。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1．1 研究背景

1．1．2 研究目的与意义

1．1．3 项目来源与经费支持

1．2 国内外研究现状及发展趋势

1．2．1 植被蒸腾的测定方法

1．2．2 热消散法测定树干液流误差分析

1．2．3 单株尺度液流变化特征及研究进展

1．2．4 树干液流的时滞效应研究

1．3 重点解决的问题

1．4 技术路线

第二章 研究区概况和研究内容

2．1 研究区概况

2．1．1 气象水文数据

2．1．2 土壤及植被特征

2．2 研究对象

2．3 研究内容

2．3．1 Granier原始公式的系数校正

2．3．2 梭梭树干液流的时滞特征

2．3．3 单株梭梭蒸腾耗水量及特征

2．4 数据统计分析方法

3．1．1 实验材料

3．1．2 实验方法

3．2 结果与分析

3．2．1 天平称重测定值与Granier经验公式计算值对比

3．2．2 Granier经验公式系数校正

3．2．3 验证校正的Granier经验公式

3．3 讨论与小结

3．3．1 不同树种校正公式的比较

3．3．3 小结

第四章 单株梭梭蒸腾耗水量及特征

4．1 研究方法

4．1．1 实验材料

4．1．2 实验方法

4．1．3 数据处理

4．2 单株梭梭蒸腾耗水特征

4．2．1 单株梭梭液流速率日动态变化

4．2．2 单株梭梭液流季节动态变化

4．2．3 单株梭梭蒸腾速率对气象因子的响应

4．3 讨论

4．3．1 单株梭梭液流速率日动态变化

4．3．2 单株梭梭液流季节动态变化

4．3．3 单株梭梭蒸腾速率对气象因子的响应

4．4 小结

第五章 梭梭树干液流的时滞特征

5．1 研究方法

5．1．1 实验材料

5．1．2 实验方法

5．2 结果与分析

5．2．1 环境因子季节动态

5．2．2 梭梭液流速率季节动态

5．2．3 梭梭树干液流速率与环境因子间的关系

5．2．4 梭梭树干液流速率与VPD、PAR模型

5．2．5 梭梭树干液流与环境因子之间的时滞效应

5．2．6 树干液流与环境因子间的时滞影响因素

5．3 讨论

5．3．1 梭梭树干液流与环境因子之间的时滞效应

5．3．2 树干液流与环境因子间的时滞影响因素

5．4 小结

第六章 结论与展望

6．1 基于热扩散校正系统校正Granier经验公式

6．2 梭梭蒸腾耗水特征及其对气象因子的响应

6．3 梭梭树干液流的时滞特征

6．4 本论文的创新点

6．5 研究展望

参考文献

在读期间的学术研究

致谢