热技术茎流计测定植物蒸腾耗水的应用_仇群伊

第33卷第2期1997年3月林业科学SCIENTIA SILVAE SINICAE V o l.33,No.2M ar .,1997树木蒸腾耗水测算技术的比较研究*刘奉觉　郑世锴　巨关升(中国林业科学研究院林业研究所　北京100091)Edwards WRN 吴衍德 (新西兰皇家园艺食品研究所) (山东省沂南县林业局　沂南276300)摘　要　1989—1991年,分别在山东(I -69杨)与宁夏(合作杨)人工林中,用五种方法(整树容器法、热脉冲法、快速称重法、稳态气孔计法和微气象法)进行了蒸腾耗水的比较测定,结果表明: 1.以整树容器法测定的单株日耗水量为100%,则水分饱和下快称法相应值为130%—140%;气孔计法值为291%;热脉冲法值为90.14%。

2.以热脉冲法测定的日耗水量为100%,则快称法的测值为88%(六年生树)与112%(二年生树)。

3.气孔计法测值高于快称法,在宁夏干旱地区为后者的130%—190%,在山东较湿润地区为240%—320%。

4.微气象法中午蒸腾值十分接近整树容器法与热脉冲法,其误差小于2%。

关键词　树木蒸腾耗水,蒸腾测定技术,整树容器法,热脉冲法本文于1995年8月1日收到。

*国家自然科学基金(38970169)、中国林科院科学技术发展基金资助课题。

世界银行贷款国家造林项目(NAP)“杨树研究与推广”课题的一部分。

山东省沂南县林业局杜佃桓、卢永农同志和宁夏回族自治区林业技术推广总站陈兰岭、辛忠智、李宝琪同志参加部分测定工作,特此致谢。

近年来,随着全球气候变暖,水资源短缺已成为突出的环境问题,对水资源的科学管理与合理利用势在必行。

树木的蒸腾耗水量是植树造林设计与环境水分研究的重要水分参数,国内外由于这个问题考虑不周而导致的环境恶化事例已屡见不鲜。

因此,准确地测算树木蒸腾耗水量就成为环境水分定量研究急需技术。

但由于树木形体高大,蒸腾作用受树种、环境、时间、空间等多种因素控制,变异复杂,难以准确定量。

第30卷第1期2009年3月内蒙古农业大学学报Journa l o f Inne r M ongo li a A gr icultural U niversityV o.l30N o.1M ar.2009热扩散探针法在树木蒸腾耗水研究中的应用*曹恭祥1,周梅1,熊伟2*,王彦辉2,刘海龙1,高娃1(1.内蒙古农业大学生态环境学院,呼和浩特010019;2.中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所,北京100091摘要:介绍了热扩散探针方法(TDP测定树干液流的基本原理,并综述了热扩散探针法在树木单株液流与耗水特征及其影响因素、林分蒸腾耗水量估计等研究中的应用现状,最后阐述了树干液流研究中存在的问题及展望。

关键词:热扩散探针;树干液流;蒸腾;单株;林分中图分类号:S715.4文献标识码:A文章编号:1009-3575(200901-0310-06APPL ICAT ION OF T HERMAL D I SSIPAT ION PROBEMETHOD IN T HE SYUDY OFWATER CONS UMPT IONFOR TRANSPIRAT ION OF TREE SPECIESCAO Gong-x i a ng1,Z HOU M e i1,X IONG W ei2*,WANG Y an-hu i2,L IU H a i-long1,GAO W a1(1.Colle ge of E cology and Environ m ental S cience,Inner M ongo lia A gricult ural Uni ver sity,H ohho t010019,Ch i na2.The Research Instit ute of F orest E co l ogy,Environmen t and Pro tection,ChineseA cade my of Forestry,B eij i ng100091,China Abstrac:t T he pr i nciple of t he T he r m al D i ssi pati on P robe(TD Pm ethod,wh i ch w as used t o m easure sap fl ow of t he trees,w as i n-troduced i n this paper.T he sap fl ow and w ate r consu mption for transp ira ti on o f t he whole-tree,m easured by t he TDP m ethod,w ererev ie w ed.A lso,the facto rs w hich a ffect tree transp ira tion and the esti m ati on o f the w ater consu m pti on o f forest stand w ere ove rv i ew ed.F i na lly,t he paper descri bed the prob l em s and the prospects o f t he TDP m ethod i n t he st udy o f sap flo w.Key words:Ther m a l d i ssi pati on probe(TDP;stem sap fl ow;transp iration;p lant;stand森林蒸散是森林生态学和森林水文学家所关注的焦点问题之一[1],而在森林生态系统中林木蒸腾耗水又是其主要组成部分。

用测定木质部液流速度的方法确定树木蒸腾耗水量
刘奉觉;郑世锴
【期刊名称】《林业实用技术》
【年(卷),期】1989(000)004
【摘要】本文介绍一种较为简便地测定树木蒸腾耗水量的方法,即在树干的木质部安装热脉冲发生器,定时发出热脉冲,在热源上方一定距离安装热电偶探测器,探测热脉冲到达的时间,确定液流速度,再用生长锥取木芯,测树干心材与边材的直径,计算边材输导面积,其液流速度与边材面积之积即为树冠蒸腾耗水速率,多日连测可以看出树木耗水日进程及季节进程的变化规律。

【总页数】3页(P32-34)
【作者】刘奉觉;郑世锴
【作者单位】[1]中国林科院林研所;[2]中国林科院林研所
【正文语种】中文
【中图分类】S7
【相关文献】
1.用热扩散式茎流计测定园林树木蒸腾耗水量 [J], 王瑞辉;奚如春;徐军亮;马履一
2.Granier树干液流测定系统在树木蒸腾研究中常见问题的解决方案 [J], 蔡锡安;赵平;陆平;曾小平
3.应用Granier热消散探针(TDP)法测定树木的木质部液流:理论与实践 [J], 陆平;Laurent URBAB;赵平
4.三种测定阔叶树木质部阻塞的方法 [J], 徐建华;林金星
5.用于测定树干木质部蒸腾液流的热脉冲技术研究概况 [J], 李海涛;陈灵芝
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树木蒸腾耗水研究进展郭孟霞,毕华兴 ,刘鑫,李俊,郭超颖,林靓靓(水土保持与荒漠化防治教育部重点实验室北京林业大学水土保持学院,100083,北京)摘要　在大量收集国内外研究资料的基础上,对树木蒸腾耗水量测定方法:快速称重法、整树容器法、蒸渗仪法、空调室法、化学示踪法、热平衡法、气体交换测定法、光合系统测定仪法;计算方法:水文学法、气象法、波文比法、空气动力学法、窝动相关法、红外遥感法;蒸散耗水研究尺度:枝叶尺度、单木尺度、林分尺度、区域尺度;及尺度转换问题研究现状以及存在的问题作了的详尽的综述,并在此基础上,对树木蒸腾耗水的未来研究方向做了展望。

关键词　树木蒸腾;测定方法;计算方法;尺度转换收稿日期:20051218　修回日期:20060309项目名称:国家973项目“森林植被调控区域农业水土资源与环境的尺度辨析与转换”(2002C B111503);教育部留学回国人员科研启动基金项目“晋西黄土区森林植被与水资源相互影响及调控机理研究”第一作者简介:郭孟霞(1980—),女,硕士研究生,主要方向:林业生态。

E 2mail :guomengxiay @ey 责任作者简介:毕华兴(1969—),男,副教授,主要研究方向:森林水文和地理信息系统。

E 2mail :bhx @ R evie w on the w ater consumption of tree transpirationG uo Mengxia ,Bi Huaxing ,Liu X in ,Li Jun ,G uo Chaoying ,Lin Jingjing(K ey Laboratory of S oil and W ater C onservation &Desertification C ombating ,M inistry of Education ,C ollege of S oil and W ater C onservation ,Beijing F orest University ,100083,Beijing ,China )Abstract Based on collecting investigating datum inside and outside China ,the measure methods ,calcula 2tion methods ,studying scale and scale trans form of tree transpiration are summed up.The measure methods in 2clude rapid weighing method ,whole 2tree container method ,lysimeter method ,ventilated method ,geochemical trace method ,heat balance method ,gas exchange method and photosynthetic system measuring method.The calculation methods include hydrological method ,weather method ,bowen ratio method ,aerodynamic method ,eddy correlation method and in frared rem ote sensing method.Studying scale include branches and leaves scale ,individual tree scale ,forest stand scale and region scale ,and whose actuality and existing problems are summarized.At last ,the studying direction of tree transpiration is put forward.K ey w ords tree transpiration ;measure method ;calculating method ;scale trans form 水分是影响树木生长的重要条件和基础,而蒸腾耗水则是树木水分散失的主要途径。

常用园林植物蒸腾耗水特性及生态效应研究试验以中国北方常用园林植物：紫叶小檗、金叶女贞、胶东卫茅、紫丁香、棣棠、银杏、国槐、白蜡为试验材料，对各树种的蒸腾耗水特性及其相关生态效应进行比较分析；并以银杏树为例，利用热扩散茎流探针与微型自动气象站探讨了树体茎流的变化规律以及环境因子对树体茎流的影响；建立了银杏年生长周期中日茎流通量的估算模型；以求为园林植物的科学配置及园林绿地蒸腾耗水量的估算提供一定的理论依据和方法。

结果表明：供试植物日平均蒸腾速率由高到低依次为金叶女贞、白蜡、胶东卫茅、紫丁香、国槐、银杏、棣棠、紫叶小檗。

银杏和紫叶小檗的蒸腾速率日变化曲线比较平缓，说明在相同条件下，银杏和紫叶小檗对环境因子变化的敏感度较小，可能更能适应环境变化。

从节水角度考虑，银杏、紫叶小檗和棣棠表现更为突出。

供试树种叶片水分利用效率由高到低依次为紫丁香、国槐、棣棠、白蜡、紫叶小蘖、银杏、胶东卫茅、金叶女贞。

与各树种蒸腾速率对比发现：蒸腾速率中等的紫丁香，其水分利用效率显著高于其它树种。

通过对各供试树种净光合速率和叶片WUE随蒸腾速率的变化趋势分析发现：金叶女贞、棣棠、紫叶小檗、胶东卫茅、紫丁香、国槐、白蜡的净光合速率并没有随蒸腾速率增加而同步增加，因此这些树种可能存在无效水的消耗且具有较大的节水潜力。

供试树种降温增湿效果显著性由高到低依次为金叶女贞、白蜡、胶东卫茅、紫丁香、国槐、银杏、棣棠、紫叶小檗；各树种单位叶面积（m²）日光合总量、吸收CO₂量、释放O₂量由高到低依次为紫丁香、国槐、白蜡、胶东卫茅、金叶女贞、银杏、棣棠、紫叶小檗。

由此可见，园林植物作为一个群体，不同种类之间的生态功能存在一定的差异，应用时应有目的地加以选择。

银杏茎流通量的季节变化趋势呈现为先上升后下降的态势，在新梢生长期的蒸腾耗水量最大，日耗水量可达23L左右。

一种测定树冠蒸腾耗水的新技术
刘奉觉;巨关升
【期刊名称】《世界林业研究》
【年(卷),期】1993(6)1
【摘要】树木蒸腾耗水是环境生态因素中水分平衡的重要因子。

但由于树体高大,时间、空间与环境的变异因素十分复杂,使得耗水量测定较为困难,且一直没有找到准确、方便。

【总页数】2页(P93-94)
【关键词】树木;蒸腾;耗水量;测定
【作者】刘奉觉;巨关升
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】S718.43
【相关文献】
1.热消散法（TDP）在5种竹子蒸腾耗水测定中的适用性评价 [J], 赵秀华;赵平;周娟;张振振;孙振伟;钟文超
2.热扩散式茎流计在测定植物蒸腾耗水中的应用 [J], 刘鑫
3.稳态气孔计法和标准浸水法测定杨树蒸腾耗水的比较 [J], 李延成;杨吉华;房用;王月海;陈安强
4.热平衡式茎流计在测定植物蒸腾耗水中的应用进展 [J], 马长健;刘馨惠;卞城月;刘泉汝;王晖
5.热技术茎流计测定植物蒸腾耗水的应用 [J], 仇群伊;郭向红;孙西欢;马娟娟;崔世勇;郝锋珍
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茎流仪如何检测植物的茎秆的？茎流仪是野外快速定量分析植物根部和茎杆导水率的新工具，可以测量枝条、叶柄以及根系导水率，进行树体和农作物根系的压力分析，建立根茎水分传输模型和蒸腾模型等。

是植物生理学家和农学家进行根茎生长、植物蒸腾、植物茎流、植物与土壤水势以及土壤改良等方面研究的理想工具。

茎流仪是进行水资源管理、水文学、作物栽培、植物水分关系和植物生物量估算等研究的重要工具。

茎流仪采用热消散烫针法测量树干瞬时茎流密度，可以长期连续观测树木的液流，有利于研究树木和大气之间的水分交换规律，并以此为观测方法，长期监测森林生态系统对环境变化的影响。

茎流计应用茎热平衡原理，在不损伤植物组织的基础上，测量植物体内的液体流动，用于研究植物对水分的利用。

植株身上的茎是进行水、无机盐以及植物通过光合作用制造的有机物进行传输的通道。

就像人体中的雪液通过血官进行传输一样，我们血夜的传输是氧气等为人体提过生活能源的物质，其传输的速度是我们的所需关注的。

其中植株体内茎传输水以及无机盐的速率同时需要进行关注。

而植物茎流计是在植株种植相关领域所需要进行检测的辅助设备，下面就让我们简要说说植物茎流计的几大功能特点吧！茎流仪应用范围：植物生理学、生态学、农学、园艺学、作物学等诸多领域均可广泛应用进行不同物种、不同品种的差异比较比较不同处理、不同栽培条件对植物的影响研究植物光合、蒸腾、生长的限制因子研究生长环境对植物的影响及植物对环境变化的反应托普云农茎流仪功能特点：1、植物茎流计的汤针可进行重复利用，其中双烫针以及钻孔工具的配置可保证不伤烫针。

2、设备采用热消散法，数据稳定，可长不间断读取数据。

3、不锈钢烫针有专业Teflon涂层保证持久耐用。

4、采集时间间隔（1-99）和结束时间均可设，标配SD卡，数据储存无上限，并可导出分析。

5、可定制交直流两用型仪器。

6、测量显示数据是实际数据的10万倍。

在通过植物茎流计进行相关植株的茎流量的检测过程中，对于其日常使用中我们需要进行一定的保养措施。