張 榮， 畢華興，2，3，4，5， 王 寧， 趙丹陽(yáng)， 黃靖涵， 趙少波

(1.北京林業(yè)大學(xué)水土保持學(xué)院，北京 100083；2.山西吉縣森林生態(tài)系統(tǒng)國(guó)家野外科學(xué)觀測(cè)研究站，北京 100083；3.水土保持國(guó)家林業(yè)局重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(北京林業(yè)大學(xué))，北京 100083；4.北京市水土保持工程技術(shù)研究中心(北京林業(yè)大學(xué))，北京 100083；5.林業(yè)生態(tài)工程教育部工程研究中心(北京林業(yè)大學(xué))，北京 100083；6.北京國(guó)土丹青工程技術(shù)有限公司，北京 100083)

植物蒸騰是植物根系吸收土壤水分，通過(guò)木質(zhì)部運(yùn)輸?shù)街参锶~片并散發(fā)到大氣中的過(guò)程，植物蒸騰受多種因素影響，植物生物學(xué)結(jié)構(gòu)決定自身的蒸騰潛能，氣象因子決定植物蒸騰的瞬時(shí)變化，土壤含水量決定植物的蒸騰峰值和蒸騰總量。已有研究表明，區(qū)域與樹種的差異性導(dǎo)致環(huán)境因子對(duì)植物蒸騰特征的影響不同，因此量化各區(qū)域環(huán)境因子對(duì)植物蒸騰的影響對(duì)研究植物蒸騰在林地水量平衡與水循環(huán)中的作用具有重要意義。

目前，關(guān)于植物蒸騰與環(huán)境因子的關(guān)系已經(jīng)開(kāi)展了大量的研究，已有研究發(fā)現(xiàn)，不同時(shí)間尺度下植物蒸騰對(duì)環(huán)境因子的響應(yīng)存在差異，王文杰等對(duì)興安落葉松蒸騰研究中發(fā)現(xiàn)，小時(shí)尺度下主導(dǎo)蒸騰的因子為太陽(yáng)輻射、空氣相對(duì)濕度，日尺度下為土壤溫度，月尺度下為土壤溫度與土壤濕度；莫康樂(lè)等發(fā)現(xiàn)，永定河楊樹在小時(shí)間尺度下受太陽(yáng)輻射與水汽壓虧缺的影響較大，大時(shí)間尺度下受降雨量的影響較大；但現(xiàn)有研究仍然存在不足，如在研究環(huán)境因子變化對(duì)植物蒸騰影響時(shí)未考慮蒸騰與環(huán)境因子變化在時(shí)間上不同步性；選取環(huán)境因子時(shí)忽視土壤溫度的存在，而有學(xué)者研究表明，土壤溫度能夠影響植物根系活性與土壤水分有效性間接控制植物的蒸騰作用；此外，環(huán)境因子與植物蒸騰關(guān)系在不同時(shí)間尺度下的差異性研究也較少。因此，在前人研究的基礎(chǔ)上，有必要繼續(xù)研究不同時(shí)間尺度下植物蒸騰與環(huán)境因子的關(guān)系。

作為速生樹種的刺槐被廣泛栽植于中國(guó)北方地區(qū)，目前關(guān)于刺槐蒸騰與環(huán)境因子關(guān)系研究多集中于單一尺度，對(duì)多時(shí)間尺度下的研究較少。黃土高原是世界上最嚴(yán)重的水土流失地區(qū)之一，為治理水土流失，已經(jīng)栽植大量的水土保持樹種。其中，位于晉西黃土區(qū)的蔡家川流域于1991—1995年栽植大量刺槐人工林，已為當(dāng)?shù)氐乃亮魇Х乐喂ぷ靼l(fā)揮了重要作用。基于此，本文選取晉西黃土區(qū)蔡家川流域立地條件、林分結(jié)構(gòu)相似的刺槐人工林作為研究對(duì)象，長(zhǎng)期定位觀測(cè)刺槐樹干液流與環(huán)境因子變化，其主要目的是在綜合考慮環(huán)境因子與刺槐蒸騰變化不同步的前提下，探究不同時(shí)間尺度下刺槐蒸騰對(duì)環(huán)境因子的響應(yīng)，研究影響刺槐蒸騰耗水的主要環(huán)境因子，分析不同時(shí)間尺度下刺槐蒸騰與環(huán)境因子關(guān)系的差異性，并建立不同時(shí)間尺度下刺槐蒸騰與環(huán)境因子關(guān)系的方程模型，以期為黃土區(qū)刺槐人工林地建設(shè)和水資源管理提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

研究地位于晉西黃土殘塬溝壑區(qū)的蔡家川流域(36°14′27″—36°18′23″N，110°39′45″—110°47′45″E)，蔡家川流域?qū)儆邳S河支流，面積40.10 km。該流域處于溫帶大陸性季風(fēng)氣候，海拔900～1 513 m，多年平均氣溫10 ℃，年內(nèi)降水分配不均，主要集中在6—9月，約占全年降水的70%，年均降水量575.9 mm，年均蒸發(fā)量1 723.9 mm。研究區(qū)土壤主要為褐土，黃土母質(zhì)。該地營(yíng)造防護(hù)林中主要喬木樹種有山楊(Dode)、刺槐()、遼東櫟(Mary)、側(cè)柏((Linn.) Franco)等。

1.2 樣地與樣樹的選取

通過(guò)文獻(xiàn)與現(xiàn)場(chǎng)林分調(diào)查發(fā)現(xiàn)，研究區(qū)刺槐多栽植于1991—1995年，林齡為27～31年，林分密度范圍為1 650～2 550株/hm，坡向基本為陽(yáng)坡和半陽(yáng)坡，研究區(qū)內(nèi)刺槐林地林分特征及其立地條件基本相似。基于調(diào)查結(jié)果，選取3塊可代表研究區(qū)刺槐林平均水平(如林分密度、林齡以及立地條件)的刺槐樣地，在所選擇的3塊樣地中進(jìn)行每木檢尺后按照徑階比例(圖1)選擇樹干筆直、長(zhǎng)勢(shì)良好，無(wú)病蟲害的標(biāo)準(zhǔn)木8株，樣地及樣樹基本特征見(jiàn)表1和表2。

表1 樣地基本信息

表2 標(biāo)準(zhǔn)木基本參數(shù)

圖1 刺槐徑階分布頻率

1.3 樹干液流的測(cè)定及整樹蒸騰量的計(jì)算

采用Granier熱擴(kuò)散探針監(jiān)測(cè)樹干液流速率，探針安裝在距離地面約1.3 m的樣樹樹干上，采用鋁箔紙將安裝部位包裹起來(lái)，防止雨水與太陽(yáng)直射影響數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，設(shè)置為每30 s讀取1次數(shù)據(jù)，每15 min記錄1次數(shù)據(jù)。刺槐蒸騰速率采用Granier經(jīng)驗(yàn)公式獲得，計(jì)算公式為：

(1)

式中：Δ為無(wú)液流時(shí)加熱探針與參考探針的最大溫差值(℃)；Δ為瞬時(shí)溫差值(℃)；為刺槐蒸騰速率[g/(h·cm)]。

用生長(zhǎng)錐鉆取試驗(yàn)樣木木芯，分別測(cè)量提取木芯的樹皮厚度和邊材厚度，計(jì)算該樹的邊材面積。邊材面積確定方程為：

(2)

式中：為樣樹邊材面積(cm)；DBH為樣樹胸徑(cm)；為樣樹樹皮厚度(cm)；為樣樹邊材厚度(cm)。

整樹單位時(shí)間蒸騰量(，kg/h)的計(jì)算公式為：

=(×)1000

(3)

1.4 環(huán)境因子的測(cè)定

1.4.1 氣象因子的測(cè)定 刺槐樣地內(nèi)安裝有全自動(dòng)氣象站同步觀測(cè)距地面20 m處的氣象因子，包括太陽(yáng)輻射(，W/m，CMP-3總輻射傳感器)、空氣溫度(Air，℃，HMP155A空氣溫濕度傳感器)、空氣相對(duì)濕度(，%，HMP155A空氣溫濕度傳感器)、降雨量(，mm，TE525MM 翻斗式雨量桶)、風(fēng)速(，m/s，010C-1風(fēng)速傳感器)，林內(nèi)20 cm深度土壤溫度(，℃，109土壤溫度傳感器)，設(shè)置數(shù)據(jù)采集時(shí)間間隔為30 min，并采用CR1000數(shù)據(jù)采集與記錄器收集數(shù)據(jù)，水汽壓虧缺(VPD)綜合反映空氣相對(duì)濕度與空氣溫度的協(xié)同效應(yīng)，計(jì)算方法為：

(4)

1.4.2 土壤含水量的測(cè)定 在樣地內(nèi)布設(shè)Enviro-SMART土壤水分測(cè)定儀FDR,該儀器可對(duì)林地土壤水分長(zhǎng)期連續(xù)觀測(cè)，觀測(cè)深度為0—100 cm，分為0—10，10—20，20—40，40—70，70—100 cm共5個(gè)觀測(cè)層。同時(shí)，為了對(duì)FDR的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)定，對(duì)每個(gè)試驗(yàn)樣地使用土鉆取土，并用烘干法測(cè)定土壤含水量。

各土層儲(chǔ)水量計(jì)算公式為：

=×

(5)

總儲(chǔ)水量計(jì)算公式為：

(6)

式中：為各土層儲(chǔ)水量(mm)；為第個(gè)探頭監(jiān)測(cè)的土壤體積含水量(%)；為各測(cè)層厚度(mm)；為0—100 cm土層的總儲(chǔ)水量(mm)。

土壤相對(duì)有效含水率(REW)計(jì)算公式為：

(7)

式中：SWC為實(shí)測(cè)土壤含水量；SWC為研究期間實(shí)測(cè)土壤含水量最小值；SWC為林地田間持水量。

1.5 Guass方程

(8)

式中：()為擬合函數(shù)的因變量；為時(shí)間；為因變量達(dá)到峰值時(shí)對(duì)應(yīng)時(shí)間；、、為方程參數(shù)。

1.6 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2019軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與計(jì)算，使用SPSS 22和R語(yǔ)言軟件分析數(shù)據(jù)，采用Origin 2021軟件繪圖，并將蒸騰速率與環(huán)境因子數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理。在小時(shí)、日尺度上采用Person相關(guān)分析法分析蒸騰速率與環(huán)境因子的相關(guān)性，月尺度上采用皮爾遜相關(guān)分析法；采用蒸騰速率與單個(gè)環(huán)境因子回歸方程擬合度量化環(huán)境因子對(duì)蒸騰速率的影響程度；采用逐步回歸法構(gòu)建模型解釋環(huán)境因子對(duì)蒸騰速率的綜合影響。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤水分動(dòng)態(tài)變化

由圖2可知，0—40 cm土層土壤含水量隨降雨波動(dòng)明顯，而40—100 cm土層土壤含水量變化不明顯，根據(jù)降雨歷時(shí)與降雨量分析可得5—8月短期降雨只能補(bǔ)充淺層土壤水分，深層土壤水分需要?dú)v時(shí)長(zhǎng)、降雨量大才能得到補(bǔ)充，因此在分析刺槐蒸騰與土壤水分關(guān)系時(shí)將土壤水分分為2個(gè)深度，即降雨快速補(bǔ)充土壤水分層(0—40 cm)和土壤水分不明顯變化層(40—100 cm)。

圖2 土壤水分動(dòng)態(tài)變化

2.2 小時(shí)尺度刺槐蒸騰與環(huán)境因子的關(guān)系分析

已有研究表明，植物蒸騰與氣象因子的變化在時(shí)間上并不同步，目前關(guān)于刺槐蒸騰與氣象因子變化的時(shí)間差異性研究多集中在太陽(yáng)輻射、空氣溫度、水汽壓虧缺3個(gè)方面，有關(guān)土壤溫度的研究較少，采用Guass方程繪制刺槐蒸騰速率與氣象因子隨時(shí)間變化過(guò)程線(圖3)，刺槐蒸騰與太陽(yáng)輻射、空氣溫度、水汽壓虧缺、土壤溫度變化存在時(shí)間差異性，達(dá)到峰值的差異時(shí)長(zhǎng)分別為30，-90，-90，-180 min。

圖3 刺槐蒸騰速率與氣象因子變化

根據(jù)以上分析結(jié)果采用Person相關(guān)分析法分析刺槐蒸騰速率與環(huán)境因子的關(guān)系(表3)，在小時(shí)尺度下，除空氣相對(duì)濕度外，刺槐蒸騰速率與環(huán)境因子均為正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)關(guān)系由大到小分別為太陽(yáng)輻射、空氣溫度、水汽壓虧缺、土壤溫度、空氣相對(duì)濕度、風(fēng)速、0—40 cm土層土壤含水量、40—100 cm土層土壤含水量。

表3 不同時(shí)間尺度下刺槐蒸騰速率與環(huán)境因子相關(guān)分析

刺槐蒸騰速率與各個(gè)環(huán)境因子進(jìn)行回歸分析，擬合度表示環(huán)境因子對(duì)蒸騰速率變化解釋程度(表4)，小時(shí)尺度下，太陽(yáng)輻射與蒸騰速率的回歸方程對(duì)蒸騰速率變化解釋程度最大，解釋程度為68.3%；其次是空氣溫度，解釋程度為47.6%；土壤含水量的解釋程度最小，解釋程度為0.03%左右。刺槐蒸騰速率與環(huán)境因子的逐步回歸分析反映了刺槐蒸騰速率與環(huán)境因子的綜合影響，刺槐蒸騰速率變化受到太陽(yáng)輻射、空氣溫度、0—40 cm土層土壤含水量、風(fēng)速、土壤溫度、水汽壓虧缺、空氣相對(duì)濕度的綜合影響，逐步回歸方程式能解釋74.7%蒸騰速率變化。

表4 不同時(shí)間尺度下蒸騰速率與環(huán)境因子回歸分析擬合度

2.3 日尺度刺槐蒸騰與環(huán)境因子的關(guān)系分析

2.3.1 日尺度下不同土壤含水量對(duì)刺槐蒸騰的影響 以土壤有效含水率(REW)為依據(jù)研究日尺度不同土壤含水量條件下刺槐蒸騰速率的變化特征(圖4)，5—8月(生長(zhǎng)初期與生長(zhǎng)盛期)0—40 cm土層土壤有效含水率小于0.6，40—100 cm土層土壤有效含水率小于0.1，說(shuō)明淺層和深層土壤水分均處于虧缺狀態(tài)，且由于5—8月降雨無(wú)法補(bǔ)充深層土壤水分，因此深層土壤水從虧缺更嚴(yán)重，9—10月(生長(zhǎng)末期)降雨補(bǔ)充水分，土壤有效含水率升高，此時(shí)刺槐進(jìn)入生長(zhǎng)末期，蒸騰速率變小。為了準(zhǔn)確研究植物蒸騰對(duì)不同土壤含水量的響應(yīng)，選取5—8月的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。由表5可知，當(dāng)0—40 cm土層土壤有效含水率為0～0.1，0.1～0.2，0.2～0.3，0.3～0.5時(shí)，刺槐平均蒸騰速率分別為1.789，2.018，2.050，2.046 g/(h·cm)，當(dāng)0—100 cm土層土壤有效含水率為0～0.1時(shí)，刺槐平均蒸騰速率為1.933 g/(h·cm)，說(shuō)明淺層土壤有效含水率與刺槐蒸騰速率成正比，淺層土壤含水量的增加能夠提高刺槐的蒸騰速率。

圖4 研究期間土壤有效含水率變化

表5 不同土壤有效含水率下日均蒸騰速率變化特征

2.3.2 日尺度下刺槐蒸騰對(duì)環(huán)境因子的響應(yīng) 由圖5可知，日尺度上，刺槐蒸騰速率與空氣溫度、土壤溫度、太陽(yáng)輻射、水汽壓虧缺呈現(xiàn)明顯的正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.491，0.485，0.402，0.416，與空氣相對(duì)濕度呈負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.381，與風(fēng)速的相關(guān)性不明顯，相關(guān)系數(shù)為0.049(>0.05)(表3)。

圖5 日尺度刺槐蒸騰速率與環(huán)境因子響應(yīng)

由表4和表6可知，日尺度下，0—40 cm土層土壤含水量與蒸騰速率的回歸方程對(duì)蒸騰速率變化解釋程度最大，解釋程度為50.6%；其次是40—100 cm土層土壤含水量、空氣溫度、土壤溫度，解釋程度分別為42.3%，24.1%，23.5%；空氣相對(duì)濕度的解釋程度最小，解釋程度為14.5%。刺槐蒸騰速率與環(huán)境因子的逐步回歸分析引入了空氣溫度、空氣相對(duì)濕度、40—100 cm土層土壤含水量、水汽壓虧缺，回歸方程式能解釋59.2%蒸騰速率變化。

2.4 月尺度刺槐蒸騰與環(huán)境因子的關(guān)系分析

由圖6可知，在月尺度上，刺槐蒸騰量與空氣溫度、土壤溫度變化特征一樣，均為先增后減變化；2個(gè)深度土壤含水量的變化特征與蒸騰量相反，為先減后增變化；風(fēng)速、水汽壓虧缺、太陽(yáng)輻射逐月遞減；空氣相對(duì)濕度逐月遞增。采用皮爾遜相關(guān)分析法分析月尺度上刺槐蒸騰速率與各環(huán)境因子的相關(guān)關(guān)系(表3)顯示，蒸騰速率與太陽(yáng)輻射、空氣溫度、土壤溫度呈極顯著正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)分別為0.858，0.955，0.952，與0—40 cm土層土壤含水量、40—100 cm土層土壤含水量呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為-0.913，-0.932；刺槐蒸騰速率與表征大氣濕度的指標(biāo)空氣相對(duì)濕度、水汽壓虧缺相關(guān)性較弱，相關(guān)系數(shù)分別為-0.710，0.761；蒸騰速率與風(fēng)速在月尺度上沒(méi)有相關(guān)關(guān)系。

圖6 刺槐蒸騰量與環(huán)境因子月均值變化

由表4和表6可知，月尺度下，2個(gè)深度土壤含水量與蒸騰速率的回歸方程對(duì)蒸騰速率變化解釋程度最大，解釋程度分別為91.2%，93.2%；其次是空氣溫度、土壤溫度，解釋程度分別為91.2%，90.6%，說(shuō)明月尺度上刺槐蒸騰主要受到土壤含水量與溫度因子的影響。刺槐蒸騰速率與環(huán)境因子的逐步回歸分析引入了40—100 cm土層土壤含水量、空氣溫度，回歸方程式能解釋97.6%的蒸騰變化。

表6 不同時(shí)間尺度下蒸騰速率與環(huán)境因子逐步回歸方程

3 討 論

3.1 不同時(shí)間尺度下刺槐蒸騰速率對(duì)環(huán)境因子響應(yīng)

忽視蒸騰與環(huán)境因子變化的時(shí)間差異會(huì)導(dǎo)致蒸騰速率對(duì)環(huán)境因子的響應(yīng)研究存在誤差，環(huán)境因子與蒸騰速率相關(guān)性研究中很少考慮兩者變化在時(shí)間上的差異性，為提高研究結(jié)果的準(zhǔn)確性，本文研究得到刺槐蒸騰速率與太陽(yáng)輻射、空氣溫度、土壤溫度、水汽壓虧缺的差異時(shí)長(zhǎng)，此結(jié)論與前人的研究結(jié)果相似，可能是樹種與地區(qū)差異的影響，差異時(shí)長(zhǎng)與前人的研究結(jié)果不同。分析刺槐蒸騰速率與環(huán)境因子關(guān)系可得，小時(shí)尺度上對(duì)刺槐蒸騰速率影響較大的環(huán)境因子為太陽(yáng)輻射、空氣溫度、水汽壓虧缺，阮存鑫等研究表明，影響麻櫟和栓皮櫟蒸騰的氣候因子依次為太陽(yáng)輻射、飽和水汽壓、空氣溫度和土壤含水量，且不同天氣下植物蒸騰對(duì)各氣候因子響應(yīng)的敏感度不同。

日尺度上，研究不同土壤水分條件下刺槐蒸騰速率發(fā)現(xiàn)，5—8月刺槐林地一直處于水分短缺狀態(tài)(REW<0.4)，伴隨著土壤有效利用水分效率提高，刺槐蒸騰速率增大。降雨是研究區(qū)土壤水分的主要補(bǔ)給來(lái)源，它通過(guò)影響土壤含水量的變化來(lái)影響植物蒸騰，目前關(guān)于植物蒸騰對(duì)降雨響應(yīng)的研究已有很多，陳勝楠等通過(guò)分析不同降雨類別前后油松蒸騰量變化比例發(fā)現(xiàn)，降雨對(duì)油松蒸騰具有促進(jìn)作用；何秋月等采用人工截雨試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，降雨的減少會(huì)導(dǎo)致刺槐蒸騰速率降低并引起其對(duì)氣象因子敏感性減弱；趙春彥等研究認(rèn)為，不同量級(jí)小降雨對(duì)胡楊蒸騰的影響存在差異。本研究發(fā)現(xiàn)，5—8月降雨量只能補(bǔ)充淺層土壤水分，而日尺度下淺層土壤水分對(duì)刺槐蒸騰的影響較大，說(shuō)明淺層分布著大量刺槐細(xì)根，淺層水分的變化會(huì)影響植物根系吸水能力。通過(guò)對(duì)日尺度上刺槐蒸騰速率與環(huán)境因子分析可得，主導(dǎo)環(huán)境因子為土壤含水量、空氣溫度、土壤溫度，這與莫康樂(lè)等的研究結(jié)果不同，且他的研究并未將土壤溫度作為環(huán)境因子考慮在內(nèi)，而孫旭等研究認(rèn)為，土壤溫度才是主導(dǎo)北京山區(qū)油松液流的關(guān)鍵環(huán)境因子，本文在對(duì)晉西黃土區(qū)刺槐蒸騰研究中也發(fā)現(xiàn)了土壤溫度的重要性，因此各地在研究環(huán)境因子對(duì)樹種耗水影響時(shí)需考慮土壤溫度這一因素。在月尺度上，有研究認(rèn)為，土壤溫度是影響植物蒸騰的主導(dǎo)環(huán)境因子，本文通過(guò)對(duì)月尺度上刺槐蒸騰速率與環(huán)境因子的分析認(rèn)為主導(dǎo)環(huán)境因子為土壤含水量、空氣溫度、土壤溫度，可能是地理位置與樹種差異導(dǎo)致不同的研究結(jié)果，本研究只聚焦于單一空間尺度的研究，研究結(jié)果具有一定的局限性，在今后的研究應(yīng)該擴(kuò)大研究的空間尺度，建立不同尺度下植物蒸騰與環(huán)境因子關(guān)系模型，為林地建設(shè)與水資源管理提供理論指導(dǎo)。

3.2 不同時(shí)間尺度下刺槐蒸騰對(duì)環(huán)境因子響應(yīng)差異

本研究發(fā)現(xiàn)，不同尺度下刺槐蒸騰與環(huán)境因子的關(guān)系存在差異，小尺度淺層土壤含水量對(duì)蒸騰速率影響較大，長(zhǎng)時(shí)間尺度淺層與深層土壤含水量共同作用影響刺槐蒸騰。此外，隨著尺度的增大，土壤溫度與土壤含水量對(duì)刺槐蒸騰的影響逐漸增大；太陽(yáng)輻射、水汽壓虧缺對(duì)刺槐蒸騰的影響逐漸減??；風(fēng)速僅在小時(shí)尺度上對(duì)蒸騰有影響，日、月尺度上無(wú)影響。研究結(jié)果說(shuō)明，在較大尺度下，地下因素逐漸變成影響蒸騰的主導(dǎo)因子，地上因素的作用逐漸減弱?？紤]到降雨量、地下水與地被覆蓋物等會(huì)直接影響土壤狀態(tài)變化，間接影響到植物蒸騰過(guò)程，因此，在今后的植物蒸騰研究中，需要進(jìn)一步探討間接因子對(duì)蒸騰變化的作用機(jī)理。

小時(shí)尺度上的逐步回歸中，一共進(jìn)入7個(gè)環(huán)境因子，第1進(jìn)入因子為太陽(yáng)輻射，第2進(jìn)入因子為空氣溫度，第3進(jìn)入因子為0—40 cm土層土壤含水量，第4進(jìn)入因子為風(fēng)速，第5進(jìn)入因子為土壤溫度，第6進(jìn)入因子為水汽壓虧缺，第7進(jìn)入因子為空氣相對(duì)濕度；日尺度上的逐步回歸中，一共進(jìn)入4個(gè)環(huán)境因子，第1進(jìn)入因子為空氣溫度，第2進(jìn)入因子為空氣相對(duì)濕度，第3進(jìn)入因子為40—100 cm土層土壤含水量，第4進(jìn)入因子為水汽壓虧缺；月尺度的逐步回歸中，一共進(jìn)入2個(gè)環(huán)境因子，第1進(jìn)入因子為40—100 cm土層土壤含水量，第2進(jìn)入因子為空氣溫度。這個(gè)結(jié)果說(shuō)明隨著尺度的增大，在構(gòu)建刺槐蒸騰模型時(shí)需要考慮的因素會(huì)減少，因此較大尺度上的刺槐蒸騰估算可以考慮通過(guò)監(jiān)測(cè)環(huán)境因子達(dá)到目的。

4 結(jié) 論

(1)小時(shí)尺度下，刺槐蒸騰與太陽(yáng)輻射、空氣溫度、水汽壓虧缺、土壤溫度變化在時(shí)間上不同步，錯(cuò)位時(shí)長(zhǎng)分別為30，-90，-90，-180 min。

(2)不同深度土壤水分對(duì)刺槐蒸騰的影響在時(shí)間尺度上存在差異，小時(shí)間尺度取決于表層土壤水分，長(zhǎng)時(shí)間尺度同時(shí)取決于表層與較深層土壤含水量。

(3)刺槐蒸騰與環(huán)境因子的關(guān)系在不同時(shí)間尺度下存在差異，在小時(shí)尺度下太陽(yáng)輻射、空氣溫度、水汽壓虧缺為主導(dǎo)因子；日尺度下，空氣溫度、土壤含水量、土壤溫度為主導(dǎo)因子；月尺度下空氣溫度、土壤含水量、土壤溫度為主導(dǎo)因子。

(4)在估算植物蒸騰耗水時(shí)，小尺度推薦使用測(cè)定植物蒸騰的儀器直接計(jì)算，大尺度可以通過(guò)監(jiān)測(cè)較少的環(huán)境因子間接計(jì)算。