闊葉樹,各樹種在4—10月總耗水量為刺槐(1584.49kg)>國槐(957.54kg)>側(cè)柏(736.93kg)>油松(635.21kg)。(3)環(huán)"/>

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針、闊樹種液流的耗水特性及影響因素

2020-02-28 11:51:20王海霞
安徽農(nóng)學(xué)通報(bào) 2020年3期
關(guān)鍵詞:針葉樹環(huán)境因子闊葉樹

王海霞

摘 要:為探究針、闊葉樹種的蒸騰耗水特性,分別以側(cè)柏、油松為針葉樹研究對象,以國槐、刺槐闊葉樹的研究對象,利用熱擴(kuò)散探針法對其進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測。結(jié)果表明:(1)3種天氣條件下,針、闊葉樹的日變化曲線只在雨天存在差異,針葉樹的高峰點(diǎn)少于闊葉樹,其受降雨影響較小;而晴、陰天無明顯差異,均在晴天呈單峰型,陰天呈雙峰型。(2)基于液流得到耗水量為針葉樹>闊葉樹,各樹種在4—10月總耗水量為刺槐(1584.49kg)>國槐(957.54kg)>側(cè)柏(736.93kg)>油松(635.21kg)。(3)環(huán)境因子與液流的相關(guān)性顯示,液流與大氣溫度、太陽輻射、風(fēng)速和水汽壓虧缺(VPD)均呈顯著(Sig<0.01)正相關(guān),與空氣相對濕度呈顯著(Sig<0.01)負(fù)相關(guān)。(4)側(cè)柏的最優(yōu)回歸模型中太陽輻射(Sig=0.000<0.01)和VPD(Sig=0.001<0.01)較為顯著;油松模型中則是溫度(Sig=0.007<0.01)和太陽輻射(Sig=0.000<0.01)較為顯著;國槐和刺槐的模型中有3個(gè)因子較為顯著(Sig<0.01),分別是太陽輻射、相對濕度和VPD。

關(guān)鍵詞:樹干液流;環(huán)境因子;耗水量;針葉樹;闊葉樹

中圖分類號 S79文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A文章編號 1007-7731(2020)(02-03)-0051-06

Water Consumption Characteristics and Influencing Factors of Common Conifer and Broad-leaved Tree Species based on Sap Flow

Wang Haixia

(The Natural Resources and Planning Bureau of Kangbao County,Kangbao 076650, China)

Abstract:To reveal the water consumption characteristics of conifer and broad-leaved species, Platycladus orientalis、Pinus tabuliformis、Sophora japonica and Robinia pseudoacacia. respectively were as the research object of the conifer and broad-leaved trees, and sap flow of trees was continuously observed by thermal dissipation probe (TDP). Results showed that: (1)Under the three weather conditions, the diurnal variation curves of coniferous and broad-leaved in rainy days are different,The peak of conifers is less than that of broad-leaved trees, it shows that conifers are less affected by rainfall. and there is no obvious difference between sunny and cloudy days,diurnal sap flow of tree species were a single peak curve in sunny day, when it is cloudy, diurnal sap flow of tree species were "two-peak" curve. (2)The water consumption of trees based on sap flow was coniferous trees>broad-leaved trees,the total water consumption of all tree species fromApril to October was Robinia pseudoacacia (1584.49kg)>Sophora japonica (957.54kg)>Platycladus orientalis (736.93kg)>Pinus tabuliformis (635.21kg). (3)The correlation between environmental factors and liquid flow shows: The liquid flow was significantly (Sig<0.01) positively correlated with atmospheric temperature, solar radiation, wind speed and water vapor pressure deficit (VPD), and negatively correlated with air relative humidity (Sig<0.01). (4)In the best regression model of Platycladus orientalis, the solar radiation (Sig=0.000<0.01) and VPD (Sig=0.001<0.01) were more prominent; in the regression model of Pinus tabuliformis, temperature (Sig=0.007<0.01) and solar radiation (Sig=0.000<0.01) was significant;the regression model of Sophora japonica and Robinia pseudoacacia only 3 factors are more significant (Sig<0.01),there were solar radiation, relative humidity and VPD.

Key words: Sap flow; Environmental factors; Water consumption; Coniferous trees; Broad-leaved trees

近年來,隨著現(xiàn)代化、城市化進(jìn)程的不斷加快,城市內(nèi)部與周邊郊區(qū)在氣候、土壤、水文等方面的差異也逐漸顯現(xiàn)[1-2],如北京及河北壩上地區(qū)水資源的承載力嚴(yán)重不足。干旱缺水已為了北京和河北壩上地區(qū)城市生態(tài)發(fā)展建設(shè)的重要限制因素之一[3]。

樹木因其具有多種生態(tài)功能成為了人們關(guān)注的焦點(diǎn)。其中,樹木調(diào)節(jié)水分循環(huán)的生態(tài)功能在水資源短缺的城市環(huán)境下,顯得尤為重要,但其自身的蒸騰作用存在著一定的耗水量。為此,解決森林與水的關(guān)系,已成為了培育和經(jīng)營森林的一個(gè)重要課題[4]。

在此背景下,樹木的水分利用成為了城市生態(tài)學(xué)家研究的重點(diǎn)。在我國,生態(tài)學(xué)者們利用多種不同方法對不同綠化樹種及部分果樹,就不同地區(qū)樹木的單株耗水量、耗水節(jié)律、蒸騰耗水及其影響因子進(jìn)行分析,并取得了大量的成果[5-16]。例如,SUN Huizhen等[17]在華北東部山區(qū),基于液流得到核桃楸、紫椴、水曲柳、紅松、黃檗和蒙古櫟等主要樹種在整個(gè)生長季的單株耗水量分別為3840kg、2820kg、2710kg、2120kg、1470kg和1390kg;且在晴天,除黃檗外,其余樹種樹干液流特征均呈“單峰”變化。孫鵬飛等[18]在古特沙漠研究原生梭梭樹發(fā)現(xiàn):基徑為7.8cm和9.0cm的梭梭4—9月的實(shí)際耗水分別為95mm、117mm;同時(shí),根區(qū)土壤體積含水量在8.7%~12.1%時(shí),日液流量與土壤水分顯著(Sig<0.05)相關(guān);土壤含水量>12.1%時(shí),液流受氣象因素的影響更多;土壤含水量<8.7%,液流與氣象因素相關(guān)性較差,受植物生理特征影響更多。但在北京平原區(qū),以針、闊樹種對比角度分析2種類型樹木液流特征的研究較少。為此,筆者以常見的針、闊樹種(側(cè)柏、油松、國槐和刺槐)為研究對象,對比分析其蒸騰耗水特征,以期為北京市和河北壩上地區(qū)造林樹種的蒸騰耗水量的核算提供數(shù)據(jù)參考,其研究結(jié)果對園林植物的合理配置、水資源的有效利用具有重要的借鑒意義。

1 研究地概況

研究地位于北京市順義區(qū)高麗營鎮(zhèn),地理坐標(biāo)為E116°29′41″,N40°11′8″,臨近京承高速。氣候?yàn)楸睖貛О霛駶櫞箨懶约撅L(fēng)氣候,夏季炎熱多雨,冬季寒冷干燥,春季雨量少,蒸發(fā)量大。年均氣溫為11.5℃,最低氣溫零下19.1℃,最高氣溫達(dá)40.5℃,年均日照時(shí)數(shù)2750h,無霜期195d。年均相對濕度50%,年均降雨量約625mm,為華北地區(qū)降水量較均衡的地區(qū)之一,全年降水的75%集中在夏季。風(fēng)向以北風(fēng)、西北風(fēng)為主?;貎?nèi)種植了多種喬木樹種,主要有:油松、銀杏(Ginkgo biloba L.)、國槐(Sophora japonica)、欒樹(Koelreuteria paniculata)等,其中,包含1.3hm2的經(jīng)濟(jì)林樹種(李子(Prunus salicina))、核桃(Juglansregia)、櫻桃(Cerasus pseudocerasus)等10余種;草本主要包括:附地菜(Trigonotis peduncularis)、灰灰菜(Chenopodium album)等。

2 材料與方法

2.1 樹種選擇 在種植密度為2m×2m的樣地上進(jìn)行每木檢尺,各樹種分別選擇3株標(biāo)準(zhǔn)樣木(生長狀況良好、環(huán)境一致、胸徑差別不大且無病蟲害),應(yīng)用熱擴(kuò)散式液流測定系統(tǒng)進(jìn)行連續(xù)測定,測定時(shí)間為2018年4月—10月。各樹種基本情況見表1。

2.2 測定項(xiàng)目

2.2.1 液流密度 應(yīng)用熱擴(kuò)散式邊材液流探針TDP(Thermal Dissipation Probe)進(jìn)行樹干邊材液流密度測定,采集頻率為10min1次。用Granier(1996)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算樹干液流密度:

Js=0.0119×〔[dTm-dTdT]〕1.231 (1)

液流通量計(jì)算公式如下:

Fs=Js×As×3600 (2)

式中,Js為液流密度(cm3·cm-2·s-1);dTm為24h內(nèi)上下探針的最大溫差值(℃);dT為某時(shí)刻瞬時(shí)溫差值(℃),即當(dāng)時(shí)測定的溫差值;Fs為液流通量(cm3·h-1);As為邊材面積(cm2)。

2.2.2 單株林木耗水量 采用熱擴(kuò)散式探針液流儀得到各樹種邊材厚度內(nèi)的平均液流密度,故其整樹耗水量的計(jì)算公式:

Et=Fs×24/1000 (3)

式中,Et/(kg·d-1)為整樹耗水量,F(xiàn)s為液流通量(cm3·h-1)。

2.2.3 邊材面積 為避免對實(shí)驗(yàn)樣樹的傷害,選取樣地中與樣樹大小接近的各樹種(胸徑差別在1cm以內(nèi)),用生長錐取木芯,直尺測定邊材厚度,同時(shí)測定其胸徑和邊材厚度,得到邊材面積。

2.2.4 環(huán)境因子 研究區(qū)域內(nèi)設(shè)有Meter全自動氣象站,可以對氣象因子進(jìn)行同步實(shí)時(shí)監(jiān)測,如大氣溫度(S-THB- M002,Ta/℃)、濕度(RH/%)、風(fēng)速和風(fēng)向(S-WCA-M003,w/(m/s))、總輻射(S-LIB-M003,Rs/(W/m2))和降水量(S-RGB-M002,P/mm)等。所有傳感器均與數(shù)據(jù)采集器相連,數(shù)據(jù)采集頻率為1h采集1次。大氣水汽壓虧缺(D,kPa)由大氣溫度和濕度計(jì)算得到(Campbell GS et al.,1998):

D=a×exp(b Ta/Ta+c)×(1-RH) (4)

式中,Ta(℃)和RH(%)分別為氣象因子中的大氣溫度和濕度,a、b和c分別為常數(shù),值為0.611kPa、17.502和240.97℃。

3 結(jié)果與分析

3.1 典型天氣下針、闊樹種的液流變化特征 由圖1可知:晴天條件下,各樹種的液流日變化曲線均呈單峰型,但各樹種單峰曲線峰度的寬窄度卻存在明顯差異。其中,側(cè)柏和刺槐的單峰型日變化具有明顯的峰值點(diǎn),峰值液流分別為3.9×10-3cm3·cm-2·s-1和2.1×10-3cm3·cm-2·s-1,均出現(xiàn)在9∶30左右。油松的單峰峰度明顯比側(cè)柏和刺槐較寬,但峰值點(diǎn)不明顯,在10∶00—16∶00液流值相對較高,液流介于1.4×10-3~1.7×10-3cm3·cm-2·s-1。國槐日變化曲線單峰寬度最大,從8∶00—18∶00液流均處于1天中較大值,液流范圍介于2.4×10-3~2.6×10-3cm3·cm-2·s-1。對比針闊葉晴天日變化曲線發(fā)現(xiàn),針葉樹種和闊葉樹之間變化曲線無明顯規(guī)律差異,無論是針葉樹還是闊葉樹,單峰曲線均既有“尖窄型”,又有“寬廣型”。

陰天條件下,各樹種日變化曲線均為雙峰型,且第1個(gè)峰度明顯比第2個(gè)較窄。但側(cè)柏的變化曲線明顯在第2個(gè)高峰曲線有別于其他樹種:油松、國槐和刺槐3種第2個(gè)高峰曲線較為圓滑。根據(jù)液流值大小可見,側(cè)柏的2個(gè)峰值點(diǎn)液流分別為3.8×10-3cm3·cm-2·s-1和2.9×10-3cm3·cm-2·s-1,而油松雖與側(cè)柏同為針葉樹種,但其液流卻小于側(cè)柏,2個(gè)峰值液流為1.2×10-3cm3·cm-2·s-1和0.8×10-3cm3·cm-2·s-1。國槐和刺槐兩峰值間差距相對小于側(cè)柏和油松2種針葉樹,其峰值差均為0.3×10-3cm3·cm-2·s-1。

雨天條件下,各樹種的日變化曲線雖為多峰型,但2種針葉樹種均出現(xiàn)3處峰值點(diǎn),而國槐和刺槐2個(gè)樹種則峰值點(diǎn)多于側(cè)柏和油松,最為明顯的峰值點(diǎn)均有5處。其中,側(cè)柏3個(gè)高峰值分別出現(xiàn)在12∶00、15∶30和18∶30,而12∶00的液流為其最大值(2.6×10-3cm3·cm-2·s-1);油松峰值時(shí)間點(diǎn)與側(cè)柏稍有不同,最大值點(diǎn)卻相同,最大液流值為側(cè)柏液流最大值的50%。國槐和刺槐的5個(gè)峰值點(diǎn)完全一致,分別為7∶20、10∶20、12∶00、15∶30和18∶00,且最大值出現(xiàn)時(shí)間與針葉樹(12∶00)相同,最大值分別為2.0×10-3cm3·cm-2·s-1和1.0×10-3cm3·cm-2·s-1。

由此可見,不同樹種在不同天氣條件下,其日變化特征存在一定的差異。其中,在晴天和陰天條件下,因樹種不同,日變化曲線雖有差異,但針、闊葉間無明顯規(guī)律呈現(xiàn);雨天條件下,針、闊葉變化曲線有明顯的不同,即針葉樹種高峰值的出現(xiàn)次數(shù)少于闊葉樹種。由此可以推斷,降雨對針葉樹種的影響力可能小于闊葉樹種,當(dāng)雨量達(dá)到一定值時(shí),才有可能顯著影響針葉樹種的液流變動。此外,由1圖可知,3種天氣條件下,針葉樹種液流值大小,晴、陰、雨天的大小規(guī)律不明顯,而闊葉樹種國槐和刺槐則相對明顯,均為雨天液流小于晴、陰天。這是因?yàn)榍缣焯栞椛浜蜏囟容^高,樹種蒸騰力度加大,導(dǎo)致水分運(yùn)輸增加,液流密度相應(yīng)增大,而陰天相對晴天太陽輻射較弱,溫度較低,其蒸騰減弱,液流隨之減小,而雨天不僅太陽輻射較弱,溫度較低,蒸騰減弱,同時(shí)伴隨降雨量的增加,地面土壤濕度增加,樹木樹干水分運(yùn)輸變少,其液流值更低。同時(shí),針闊葉樹不同天氣液流大小規(guī)律性,也說明了針葉樹種相比闊葉樹種受氣象因子的影響相對較弱。這可能與針、闊葉樹種葉面積大小有極大的關(guān)系。

3.2 不同樹種生長耗水量特征 由表2可知,各樹種在4—10月每月的總耗水量規(guī)律基本為:5、6、7這3個(gè)月耗水量較高,4月耗水量最低。其中,4月各樹種耗水貢獻(xiàn)率在8.0%~11.5%,5月各樹種的貢獻(xiàn)率為18.1%~21.2%,國槐和刺槐2種闊葉樹的貢獻(xiàn)率明顯高于針葉樹,分別為21.2%和20.0%,6、7月各樹種的貢獻(xiàn)率則相比5月較低,基本在14.8%~18.5%。具體各樹種耗水量特征為:側(cè)柏和油松各月耗水量均為5月>6月>7月>8月>9月>10月>4月,但側(cè)柏在各月的耗水量基本高于油松,如5月,側(cè)柏的耗水量高于油松20.53kg,4—10月的總耗水量油松是側(cè)柏的86.2%。國槐和刺槐2個(gè)樹種的月耗水量大小與上述2種針葉樹種相同。其中,國槐5月的耗水量最高,耗水量高達(dá)203.14kg,但與刺槐5月的耗水量相比,低114.26kg,且刺槐4—10月的總耗水量是國槐的近1.7倍。由此可見,針、闊葉樹種在4—10各月的月耗水規(guī)律雖然相同,但不同樹種的耗水量存在較大差異,且闊葉樹的耗水量明顯高于針葉樹種。測定樣樹的耗水量大小順序?yàn)榇袒保?584.49kg)>國槐(957.54kg)>側(cè)柏(736.93kg)>油松(635.21kg)。

3.3 液流密度與各環(huán)境因子的響應(yīng) 樹木蒸騰耗水的影響因子復(fù)雜多樣。其中,環(huán)境因子的影響最為直接。根據(jù)表3中的相關(guān)性可知,各樹種的液流密度與環(huán)境因子之間均存在極顯著(Sig<0.01)相關(guān)關(guān)系。其中,與空氣相對濕度呈極顯著(Sig<0.01)負(fù)相關(guān),與溫度、太陽輻射、風(fēng)速和水汽壓虧缺(VPD)均呈極顯著(Sig<0.01)正相關(guān)。

為進(jìn)一步確定各環(huán)境因子中對不同樹種液流的主要影響因子,采用逐步分析剔除法進(jìn)行多元回歸分析,建立各樹種的液流密度與環(huán)境因子之間的回歸模型,進(jìn)入各模型的因子即為影響樹木液流密度變化的主要影響因子。表4為各樹種液流密度與環(huán)境因子之間的最優(yōu)多元逐步回歸模型,由表可知:影響側(cè)柏液流密度的各環(huán)境因子中溫度、太陽輻射和水汽壓虧缺為其主要影響因子,其回歸方程決定系數(shù)(R2)為0.812;油松液流密度的主要影響因子有溫度、太陽輻射和空氣相對濕度,R2為0.803;影響國槐液流密度變化的主要因子則是5個(gè)因子全都包含在內(nèi);刺槐(R2=0.803)則相比國槐(R2=0.750)主要影響因子少了風(fēng)速。由此可見,不同樹種的液流密度其主要影響因子存在顯著差異,且針葉樹種的影響因子相比闊葉樹種較少。這說明闊葉樹種的液流更易受到較多環(huán)境因子的影響。

此外,對擬合模型進(jìn)行方差分析,結(jié)果顯示:各樹種的擬合模型均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,即Sig=0.000<0.01。同時(shí),為了確定模型中各環(huán)境因子的統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,對其進(jìn)行了進(jìn)一步檢驗(yàn),結(jié)果如表5所示。由表5可知,側(cè)柏的最優(yōu)回歸模型中太陽輻射(Sig=0.000<0.01)和水汽壓虧缺(VPD)(Sig=0.001<0.01)較為顯著;油松模型中則是溫度(Sig=0.007<0.01)和太陽輻射(Sig=0.000<0.01)較為顯著;國槐的模型中雖包含5個(gè)因子,但其中只有3個(gè)因子具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,分別是太陽輻射(Sig=0.000<0.01)、相對濕度(Sig=0.019<0.05)和VPD(Sig=0.048<0.05),刺槐的模型中同樣是3個(gè)因子有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,且與國槐模型中3個(gè)具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的因子相同。綜合各樹種模型來看,發(fā)現(xiàn)太陽輻射均為其主要影響因子,且在各樹種模型中均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。這說明太陽輻射無論是對針葉樹種還是闊葉樹種,均是影響樹木液流變化最為重要的因子。

4 討論與結(jié)論

4.1 討論

4.1.1 針、闊樹種的液流變化差異 樹木液流的動態(tài)變化規(guī)律和水分利用,能夠較好地反映樹種對環(huán)境的適應(yīng)能力[19]。因此,揭示不同樹種的液流變化規(guī)律對樹木蒸騰耗水及水資源的有效利用具有重要的意義。張文娟等[20]以大連市的雪松、櫸樹、絲綿木和水杉為研究對象,結(jié)果表明,晴天、雨天與陰天3種典型天氣條件下,樹木液流速率表現(xiàn)出了不同的變化特征:晴天液流變化曲線平緩且峰值范圍較寬,啟動時(shí)間最早,降低時(shí)間最晚,液流通量最大;雨天,峰值陡且窄,液流開始升高時(shí)間最晚,開始降低時(shí)間最早,液流通量最小;陰天表現(xiàn)居中。這一結(jié)果與研究在6月得到各樹種的晴天啟動時(shí)間(6∶00)早于雨天(6∶30—8∶00),下降時(shí)間晚于陰、雨天,且液流值為晴天>陰雨天的結(jié)果相同,但本研究得到各樹種在晴天時(shí)液流變化曲線呈單峰變化,陰天呈雙峰變化,雨天為多峰變化,這與張文娟等的結(jié)果有一定的差異。這可能與樹種的選擇和地區(qū)環(huán)境的不同有著極大的關(guān)系,因?yàn)闃淠疽毫魇墉h(huán)境因素的影響極大。孫龍[21]的研究表明,紅松、白樺山楊、蒙古櫟等樹種晴天為單峰曲線,于占輝[22]則認(rèn)為刺槐在不同生長期液流曲線變化不同,在生長盛期時(shí)晴天呈寬單峰型,而于洋[23]的研究則進(jìn)一步表明刺槐在盛期時(shí),晴天呈寬單峰曲線,陰天或多云天氣呈雙峰型。這些研究結(jié)果與本研究多數(shù)結(jié)果一致,但也存在一些差異,如:本研究中各樹種陰天均為雙峰型,雨天為多峰型,晴天國槐呈寬單峰,但刺槐、油松和側(cè)柏卻具有明顯峰值點(diǎn),這與于洋、于占輝等的研究結(jié)果不同。形成此差異的原因可能有:實(shí)驗(yàn)地微氣候環(huán)境差異、樹種齡級選取不同。且前人的研究[24-25]多數(shù)沒有指出雨天時(shí),各樹木液流變化曲線,而本研究中結(jié)果顯示,各樹種的液流在雨天均呈多峰型,這可能與選取雨天時(shí),各實(shí)驗(yàn)的雨量情況、土壤濕度情況等均有著不可分割的關(guān)系。但無論差異如何,所有研究均顯示出樹木液流存在顯著的晝夜節(jié)律。

此外,樹木液流的多數(shù)研究對象樹種各不相同,且種類較多,但盡管有些研究在選取研究對象時(shí),針、闊葉樹種均包含在內(nèi),卻并未從針、闊葉的角度進(jìn)行對比分析。本研究則對這一角度樹木液流變化進(jìn)行了對比,發(fā)現(xiàn):晴天和陰天時(shí),各樹種液流無明顯針、闊葉之分,而雨天時(shí)針葉樹出現(xiàn)的高峰明顯小于闊葉樹種。因此,推測針葉樹種可能受到降雨量的影響相比闊葉樹種要小。但由于本研究針、闊葉樹種分別只選取了2種,代表性不夠,后期需要增加樹木量來進(jìn)行進(jìn)一步研究。

4.1.2 環(huán)境因子對樹木蒸騰的影響 通常,樹木蒸騰的99.8%來自樹干液流,因此,樹干液流能夠很好的反映樹木蒸騰情況,但其影響因素眾多。其中,氣象因子被視為重中之重[26]。有研究顯示,樹干液流與光合有效輻射、大氣溫度、風(fēng)速等均呈顯著正相關(guān),與相對濕度呈顯著負(fù)相關(guān)[27]。此結(jié)果與本研究中各樹種與環(huán)境因子的相關(guān)性結(jié)果一致,說明樹木液流變化隨太陽輻射、溫度以及風(fēng)速等因素的增加而增加,隨大氣濕度的增加而減小。但大量研究指出,環(huán)境因子對樹木液流的影響不僅存在時(shí)滯效應(yīng),而且因時(shí)間尺度的不同,主要影響因子也存在著明顯差異[3,28]。建立環(huán)境中微氣象因子與樹干液流的統(tǒng)計(jì)模型,既可以揭示微氣象因子對樹木水分生理活動的影響,又可通過環(huán)境指標(biāo)來預(yù)測單株林木的蒸騰量[29]。而本研究主要是在日尺度上分析的影響因子,結(jié)果顯示:影響各樹種液流變化最重要的因子為太陽輻射,但具體不同的樹木主要因素有所差異。通過建立多元回歸方程及對模型中各變量的方差分析發(fā)現(xiàn):側(cè)柏的最優(yōu)回歸模型中雖包含3種因素,但太陽輻射(Sig=0.000<0.01)和水汽壓虧缺(VPD)(Sig=0.001<0.01)較為顯著;油松模型中則是溫度(Sig=0.007<0.01)和太陽輻射(Sig=0.000<0.01)較為顯著;而國槐和刺槐的模型中的3個(gè)顯著(Sig<0.05)因素分別是太陽輻射、相對濕度和VPD。此結(jié)果與陳彪[24]、楊之歌等[30]的結(jié)果相似,這充分說明在日尺度上,樹木液流的主要影響因子為太陽輻射、水汽壓虧缺及溫度。但不同樹種各環(huán)境因子對其液流的貢獻(xiàn)率大小不同,如王華等[31]對闊葉喬木紫玉蘭的研究指出,在日尺度上,有效輻射、水汽壓虧缺及大氣溫度均為液流變化的決定因子,分別作為單因子后,對蒸騰變化的解釋分別為64.64%、55.46%和43.80%。因此,造成樹木液流影響因素研究多種差異。而這差異的原因有諸多方面,如:樹種自身的生理特征(包括對環(huán)境的適應(yīng)能力強(qiáng)弱、樹木生長的不同階段)和觀測時(shí)間、觀測地天氣情況等。因此,當(dāng)前有關(guān)樹木耗水特性的研究雖已經(jīng)有很多,但考慮到其影響因素以及樹木耗水特征的差異性,在城市綠化配置和有效水資源利用的城市規(guī)劃上,還應(yīng)依據(jù)當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件并充分考慮樹木特性適當(dāng)選擇樹種。

4.2 結(jié)論 油松、側(cè)柏2種針葉樹種和國槐、刺槐2種闊葉樹種的蒸騰特性結(jié)果為:各樹種液流日變化在晴、陰、雨的條件下分別呈單峰、雙峰和多峰型曲線,且只有雨天針、闊葉樹種液流日變化存在差異,即針葉樹的高峰點(diǎn)少于闊葉樹。其基于液流得到的耗水量,各樹種均為5月>6月>7月>8月>9月>10月>4月,樹種4—10月總耗水量為:刺槐(1584.49kg)>國槐(957.54kg)>側(cè)柏(736.93kg)>油松(635.21kg)。而環(huán)境影響因子中則是不同樹種的主要影響因子有細(xì)微差別。其中,側(cè)柏的主要影響因子有:溫度、太陽輻射和水汽壓虧缺;油松則是:溫度、太陽輻射和空氣相對濕度;國槐則是5種主要環(huán)境因子均在內(nèi),刺槐則少風(fēng)速一個(gè)因子。這說明,針葉樹液流受環(huán)境因子影響的因素相比闊葉樹較少。但針、闊葉樹種與各環(huán)境因子的相關(guān)性則均是與溫度、太陽輻射、風(fēng)速和水汽壓虧缺呈顯著正相關(guān),與濕度呈顯著負(fù)相關(guān),針、闊樹種間無顯著差異。

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(責(zé)編:張宏民)

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