喀納斯自然保護區(qū)主要樹種蒸騰耗水特性研究.pdf

1、喀納斯國家級自然保護區(qū)地處新疆阿爾泰山西北部，在改善區(qū)域氣候與環(huán)境、維持區(qū)域生態(tài)平衡等方面具有重要的意義。保護區(qū)內(nèi)的森林植被為南泰加林型山地森林，其喬木優(yōu)勢樹種為西伯利亞落葉松(Larix sibirica Ledeb.)、西伯利亞云杉(Picea obovata Ledeb.)、西伯利亞冷杉(Abies sibirica Ledeb.)、西伯利亞紅松(Pinus sibirica(Loud.) Mayr.)、疣枝樺(Betula pe

2、ndula Roth.)等。為了解樹種在參與森林生態(tài)系統(tǒng)水分循環(huán)中的作用，利用FLGS-TDP插針式熱耗散植物莖流計監(jiān)測了生長季(6~9月)內(nèi)不同徑級、不同樹干方位的西伯利亞云杉、西伯利亞紅松、西伯利亞落葉松、西伯利亞冷杉和疣枝樺的樹干液流；同時采用LI-6400便攜式光合儀測定西伯利亞冷杉的光合生理指標，分析樹干液流、蒸騰作用、光合速率三者之間的關(guān)系。結(jié)果表明：
　　(1)生長季內(nèi)，所有樣木的樹干液流速率均呈“晝高夜低”的變化趨

3、勢，大徑級樣木的樹干液流速率明顯高于小徑級的；樹干陽生面的液流變化趨勢與陰生面的一致，但液流啟動時間和達到峰值時間均早于陰生面的，且其液流速率的峰值和日均值也均高于陰生面的。
　　(2)在不同天氣情況下，測定樣木的樹干液流速率日均值大小排序基本規(guī)律為：晴天>雨天>陰天；但Ⅱ徑級西伯利亞云杉、Ⅲ和Ⅳ徑級的西伯利亞冷杉例外，其樹干液流速率的日均值呈現(xiàn)雨天>晴天>陰天的特征。
　　(3)生長季內(nèi)，不同徑級樣木的樹干液流速率大小變化

4、差異明顯。Ⅰ、Ⅱ徑級西伯利亞云杉和Ⅰ、Ⅱ徑級西伯利亞紅松樹干液流速率大小的月變化規(guī)律為7月>8月>6月>9月；西伯利亞落葉松的為6月>7月>8月>9月；疣枝樺、Ⅰ和Ⅳ徑級西伯利亞冷杉的為7月>8月>9月>6月；Ⅱ徑級西伯利亞冷杉的為9月>7月>8月>6月；Ⅲ徑級西伯利亞冷杉的為7月>9月>8月>6月。
　　(4)樹木蒸騰耗水量與樹木徑級之間沒有呈現(xiàn)特定的比例關(guān)系，但相同樹種在不同徑級間的蒸騰耗水量差異明顯。其中，Ⅰ、Ⅱ徑級西伯利亞

5、云杉的蒸騰耗水量分別為1997.06 g和2873.09 g；Ⅰ、Ⅱ徑級西伯利亞紅松的蒸騰好水量為1198.52 g和5802.96 g；西伯利亞落葉松的是3464.84 g；疣枝樺的是2221.25 g。4個徑級西伯利亞冷杉的蒸騰好水量分別為705.08 g、1667.61 g、2919.18 g和6050.99 g。
　　(5)在晴天時，不同徑級西伯利亞冷杉葉片蒸騰速率、光合速率的日變化趨勢一致，其大小排序均為：Ⅳ徑級>Ⅱ徑級

6、>Ⅲ徑級>Ⅰ徑級。其中，同一株樣木，樹體陽面與陰生的蒸騰和光合速率的變化趨勢一致；但不同徑級陽生面的蒸騰速率是陰生面的1.0~2.8倍，陽生面的光合速率是其陰生面的1.1~4.3倍。
　　(6)樹干液流速率與氣溫、光合有效輻射呈極顯著正相關(guān)關(guān)系(P<0.01)，與空氣相對濕度呈顯著負相關(guān)(P<0.01)；與水汽壓呈極顯著正相關(guān)(P<0.01)(Ⅰ徑級西伯利亞云杉和疣枝樺除外)；與風(fēng)速呈極顯著正相關(guān)(P<0.01)(Ⅱ徑級西伯利亞云

7、杉除外)；Ⅰ徑級西伯利亞云杉、疣枝樺和西伯利亞冷杉的樹干液流與土壤溫度呈極顯著負相關(guān)(P<0.01)；除Ⅱ徑級西伯利亞云杉、西伯利亞落葉松、Ⅰ和Ⅳ徑級西伯利亞冷杉外其余的與土壤濕度呈顯著正相關(guān)(P<0.05)。樹干液流速率與土壤溫度相關(guān)性絕對值最高達0.421，與土壤濕度的相關(guān)性絕對值最高達0.215。
　　(7)西伯利亞冷杉的蒸騰速率與氣溫、光合有效輻射呈極顯著正相關(guān)(P<0.01)，與空氣相對濕度呈極顯著負相關(guān)(P<0.01)

8、，除Ⅰ徑級西伯利亞冷杉蒸騰速率與水汽壓呈負顯著相關(guān)(P<0.05)，其余徑級與之呈負相關(guān)(P>0.05)，與風(fēng)速呈正相關(guān)(P>0.05)。蒸騰速率與不同層次土壤溫度均呈負相關(guān)(P>0.05)。
　　(8)以樣木樹干液流作為自變量，以環(huán)境因子作為應(yīng)變量，進行多元線性回歸，達到顯著水平(P=0.000)。其中，落葉樹種與環(huán)境因子擬合效果較好，均達到了0.6以上。疣枝樺擬合效果最好，評判值 R2達到0.810，擬合方程為Y=-2.951

9、+0.735T-0.036AH-6.356VDP-0.158WS-2.752ST5+8.202ST10-13.462ST20++0.22SP10-0.789SP20。而對于常綠樹種，大徑級樣木擬合效果明顯好于小徑級樣木。
　　(9)不同徑級西伯利亞冷杉的蒸騰速率與相應(yīng)的光合速率和樹干液流速率呈極顯著正相關(guān)(P<0.01)。不同徑級西伯利亞冷杉的蒸騰速率與光合速率的相關(guān)性最大值為0.873，與樹干液流速率的相關(guān)性最大值為0.846。