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蒸腾作用是植物耗水的重要环节。本文以我国北方常见的苹果树作为研究对象。利用TDP茎流计实时监测苹果树蒸腾速率变化过程,研究了果树的液流速率变化规律及树干液流与气象因子的相关性。借助叶面积和单株边材面积为纯量研究了枝叶尺度向单株尺度和单株尺度向林分尺度的转换。分别采用植物茎流计-微型蒸渗仪法、水量平衡法和彭曼公式法对果树的蒸发蒸腾量进行了对比研究。得出如下结论:
(1)利用TDP茎流计测得的单株树木液流速率具有明显的昼夜变化规律,在晴天液流速率的日变化过程曲线表现为单峰曲线,阴天条件下呈现明显的多峰不规则曲线。晴天果树蒸腾速率远远高于阴天和雨天,雨天蒸腾速率最小。苹果树在任何天气情况下树干液流均与太阳辐射、空气温度呈正相关,与空气湿度呈负相关。
(2)分别以叶面积和边材面积为纯量研究了果树枝叶尺度向单株尺度和单株尺度向林分尺度的转换。研究结果表明:在进行枝叶尺度向单株尺度转化时,晴天的计算结果较好,误差在10%以内,而在阴天进行尺度转化时,误差较大。在进行单株尺度向林分尺度转化时,其计算结果与水量平衡法对比,相对误差在10%以内。说明通过单株尺度向林分尺度的转换是可行的。
(3)采用茎流-微型蒸渗仪法、水量平衡法、彭曼公式法分别测得和计算果园的蒸散量,并对三种方法测得的数据互相进行了比较。研究表明:在晴天条件下相对误差较小。在阴天和降雨情况下相对误差较大。
(4)通过对观测的降雨截留数据的综合分析,研究了果树林冠截留量及其与林外降雨的关系。结合林冠吸附截留量与叶面积的关系在已有模型的基础上建立了新的适合半湿润区的果树冠层截留模型。结果表明:半湿润区苹果树林冠的截留率为18.0%。林冠截留量与降雨量之间呈显著的对数关系。林内降雨和树干茎流与林外降雨具有显著的线性关系。林外降水量大于1.0mm开始形成林内穿透雨,林外降水量大于1.5mm时,可观测到树冠茎流。