亚热带黄心树树木蒸腾与气候因子的关系研究
倪航+罗晓亮+赵莉莉+张楠楠+褚永逵
摘要：作为对树木蒸腾流程以及蒸腾数量进行估算和测量的重要方式，树干液流测量方式以其准确性较好、才做简便等优势被逐渐使用到森林地区以及各种气候环境下对树木蒸腾方式的测量中。这种测量方式获得了高度认可，能够提供较为准确的数据。本文主要以亚热带优势树种黄心树成树为研究对象，定量把握其冠层和叶片蒸腾耗水的差异，分析了树种蒸腾以及气候的影响之间的联系，从而促进植物恢复的措施。
关键词：树木蒸腾；气候因；亚热带
中图分类号：P463.22 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2017）04-0009-02
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2017.04.005
Abstract： As an important way to estimate and measure the transpiration process and transpiration quantity of trees， the method of trunks flow measurement is better than the other in the forest area， and it is easy to be used in the forest area and various climatic environments. Transpiration mode of measurement. This measurement is highly recognized and provides more accurate data. In this paper， the difference between the canopy and the transpiration of the leaves was studied by using the dominant tree species of the subtropical dominant tree， and the relationship between the transpiration of the tree species and the influence of the climate was analyzed.
Keywords： Tree transpiration； Climate； Subtropical
从整个树木的角度来说，其树叶部分发生蒸腾作用，将会损耗树木将近百分之九十的耗水量。将近全部的树干边材蒸腾量将会被树叶的蒸腾所挥发，由此可见，树干边材的蒸发量就是整棵树树叶的蒸腾量。树干液流的测量方式能够使用树叶的边材面积和叶面积等空间调查的方式用来估算单颗树木的蒸腾流程和蒸腾总量，对蒸发量进行转换。树干液流法被广泛应用于森林生态系统不同树种、不同林分类型以及不同气候区域条件下树木蒸腾的研究，被普遍认为是测定单株树木蒸腾作用较好的方法。从单株水平尺度扩大到林分水平的误差分析及解决办法是目前该方法应用当中的研究重点，叶片和冠层尺度的蒸腾的尺度转换是一个亟待解决的问题。
哀牢山是热带与亚热带的交接地区，背靠青藏高原。由于温带亚高山气候、亚热带气候以及热带气候在此汇聚，使得该地区的树木种类较为特殊，构成了物种丰富、植物类型多样的林地局面。因此，在当前环境恶化以及全球变暖日益严重的如今，对哀牢山地区的植物系统进行研究将会更好地体现出整体环境发展的趋势，具有较为重要的意义。
将近三万多公顷的森林在哀牢山发展，形成了一片类型多样、组成完整且树龄各异的云南风格的常绿森林生态系统。因常年潮湿和温凉环境，该类森林也被称为“山地雨林”，是我国西南地区低纬高原山地森林的重要类型，作为中国目前重要的保存较为良好森林地区，该地区大多数的森林树木已经历过百年的发展历史，树木的高度将近30m。这些树木多为樟科、木兰科、茶科、壳斗科等类型构成，其中樟科的树木是该地区乔木的主要树种，也是生长最为繁盛的树木。因此，本文主要从樟科的黄心树出发，通过对其树叶损耗蒸腾以及冠层耗水的定量分析，阐明气候环境对黄心树树叶蒸发的影响，以有效解决树木恢复的问题[1]。
1 样地概况
哀牢山位于云南地区，其西起云岭山系，南至横断山区，形成了一条贯穿西南的山脉，山体连绵高大（山脊海拔在2000-3000m）且无大隘口，纵贯云南中南部约500km。
本文的研究地区主要是哀牢山的徐家坝自然保护区（东经101°01'、北纬24°32'；海拔高度2400-2600m）。该地区的气温温差不大，平均处于11℃左右，冬季较为寒冷的月份温度约为5.1℃，夏季最热月份的温度低于16℃。一年中干湿季分明，年降雨量1881.5 mm，其中雨季（5-10月）为1607.3 mm（占全年的85.4%），干季（11-4月）为274.2 mm（仅占全年的14.6%）[2]。
2 研究方法
（1）叶片蒸腾速率测定：通过使用便携式光合作用测量仪器，对树叶蒸发过程和蒸发量进行测算。
（2）冠层蒸腾测定
热扩散探头（TDP）主要是的组成部分是两颗探针，上面的探针内部具有热电偶和加热组件，能够进行恒温的供热，而下部分的探针同样具有热电偶，但仅仅是参考作用。这是对热扩散传感器的一种优化设计。在使用过程中，将该检测仪器的探针放在樹叶边材的位置进行温度测算，就能够对树叶的蒸腾率进行分析。如果树叶的蒸腾速度较低时，两个传感器内部的温度差异就会增大。但是随着树叶蒸发量的提升，仪器的温度差距将会逐渐缩小。通过分析传感器的温度差距以及树叶的蒸腾速度，能够最终测算出蒸腾速度V （cm s-1）[3]。
3 研究结果
由上图可知，在1月、4月、7月以及10月的光合作用辐射程度和环境温度等环境因素的差距增大。1月份Ta最低。10月份的PAR较弱[4]。
图2表明，黄心树在4个月份的树干液流特征。7月份树干液流，即冠层蒸腾为最大。而4月份冠层蒸腾最小。由于7月份气温和光强最大，树木蒸腾耗水的需求很旺盛。而1月和4月份是干季，叶片衰落，蒸腾耗水能力较小[5]。
由图3可知，树叶尺寸的蒸腾速度在不同程度人为光照的影响下，在不同的月份和季节呈现出较为明显的变化。10月份的叶片蒸腾最大值为最大。而其他三个月份叶片蒸腾较小。
参考文献
[1]陈泮勤. 地球系统碳循环[M]. 科学出版社， 2004.
[2]刘文杰， 张一平， 刘玉洪等. 热带季节雨林和人工橡胶林林冠截留雾水的比较研究[J]. 生态学报， 2003.，（23）：2379–2386.
[3]于贵瑞. 全球变化与陆地生态系统碳循环和碳蓄积[M]. 气象出版社， 2003.
[4]于贵瑞， 孙晓敏. 陆地生态系统通量观测的原理与方法[M]. 高等教育出版社， 2006.
[5]赵平， 马玲等. 利用基于sap Flow测定值的冠层气孔导度和13C甄别率测定森林的碳同化率[J]. 科学通报，2005，50（15）：1620-1626.
作者简介：倪航（1989-），男，本科，助理工程师，研究方向为大气科学。
摘要：作为对树木蒸腾流程以及蒸腾数量进行估算和测量的重要方式，树干液流测量方式以其准确性较好、才做简便等优势被逐渐使用到森林地区以及各种气候环境下对树木蒸腾方式的测量中。这种测量方式获得了高度认可，能够提供较为准确的数据。本文主要以亚热带优势树种黄心树成树为研究对象，定量把握其冠层和叶片蒸腾耗水的差异，分析了树种蒸腾以及气候的影响之间的联系，从而促进植物恢复的措施。
关键词：树木蒸腾；气候因；亚热带
中图分类号：P463.22 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2017）04-0009-02
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2017.04.005
Abstract： As an important way to estimate and measure the transpiration process and transpiration quantity of trees， the method of trunks flow measurement is better than the other in the forest area， and it is easy to be used in the forest area and various climatic environments. Transpiration mode of measurement. This measurement is highly recognized and provides more accurate data. In this paper， the difference between the canopy and the transpiration of the leaves was studied by using the dominant tree species of the subtropical dominant tree， and the relationship between the transpiration of the tree species and the influence of the climate was analyzed.
Keywords： Tree transpiration； Climate； Subtropical
从整个树木的角度来说，其树叶部分发生蒸腾作用，将会损耗树木将近百分之九十的耗水量。将近全部的树干边材蒸腾量将会被树叶的蒸腾所挥发，由此可见，树干边材的蒸发量就是整棵树树叶的蒸腾量。树干液流的测量方式能够使用树叶的边材面积和叶面积等空间调查的方式用来估算单颗树木的蒸腾流程和蒸腾总量，对蒸发量进行转换。树干液流法被广泛应用于森林生态系统不同树种、不同林分类型以及不同气候区域条件下树木蒸腾的研究，被普遍认为是测定单株树木蒸腾作用较好的方法。从单株水平尺度扩大到林分水平的误差分析及解决办法是目前该方法应用当中的研究重点，叶片和冠层尺度的蒸腾的尺度转换是一个亟待解决的问题。
哀牢山是热带与亚热带的交接地区，背靠青藏高原。由于温带亚高山气候、亚热带气候以及热带气候在此汇聚，使得该地区的树木种类较为特殊，构成了物种丰富、植物类型多样的林地局面。因此，在当前环境恶化以及全球变暖日益严重的如今，对哀牢山地区的植物系统进行研究将会更好地体现出整体环境发展的趋势，具有较为重要的意义。
将近三万多公顷的森林在哀牢山发展，形成了一片类型多样、组成完整且树龄各异的云南风格的常绿森林生态系统。因常年潮湿和温凉环境，该类森林也被称为“山地雨林”，是我国西南地区低纬高原山地森林的重要类型，作为中国目前重要的保存较为良好森林地区，该地区大多数的森林树木已经历过百年的发展历史，树木的高度将近30m。这些树木多为樟科、木兰科、茶科、壳斗科等类型构成，其中樟科的树木是该地区乔木的主要树种，也是生长最为繁盛的树木。因此，本文主要从樟科的黄心树出发，通过对其树叶损耗蒸腾以及冠层耗水的定量分析，阐明气候环境对黄心树树叶蒸发的影响，以有效解决树木恢复的问题[1]。
1 样地概况
哀牢山位于云南地区，其西起云岭山系，南至横断山区，形成了一条贯穿西南的山脉，山体连绵高大（山脊海拔在2000-3000m）且无大隘口，纵贯云南中南部约500km。
本文的研究地区主要是哀牢山的徐家坝自然保护区（东经101°01'、北纬24°32'；海拔高度2400-2600m）。该地区的气温温差不大，平均处于11℃左右，冬季较为寒冷的月份温度约为5.1℃，夏季最热月份的温度低于16℃。一年中干湿季分明，年降雨量1881.5 mm，其中雨季（5-10月）为1607.3 mm（占全年的85.4%），干季（11-4月）为274.2 mm（仅占全年的14.6%）[2]。
2 研究方法
（1）叶片蒸腾速率测定：通过使用便携式光合作用测量仪器，对树叶蒸发过程和蒸发量进行测算。
（2）冠层蒸腾测定
热扩散探头（TDP）主要是的组成部分是两颗探针，上面的探针内部具有热电偶和加热组件，能够进行恒温的供热，而下部分的探针同样具有热电偶，但仅仅是参考作用。这是对热扩散传感器的一种优化设计。在使用过程中，将该检测仪器的探针放在樹叶边材的位置进行温度测算，就能够对树叶的蒸腾率进行分析。如果树叶的蒸腾速度较低时，两个传感器内部的温度差异就会增大。但是随着树叶蒸发量的提升，仪器的温度差距将会逐渐缩小。通过分析传感器的温度差距以及树叶的蒸腾速度，能够最终测算出蒸腾速度V （cm s-1）[3]。
3 研究结果
由上图可知，在1月、4月、7月以及10月的光合作用辐射程度和环境温度等环境因素的差距增大。1月份Ta最低。10月份的PAR较弱[4]。
图2表明，黄心树在4个月份的树干液流特征。7月份树干液流，即冠层蒸腾为最大。而4月份冠层蒸腾最小。由于7月份气温和光强最大，树木蒸腾耗水的需求很旺盛。而1月和4月份是干季，叶片衰落，蒸腾耗水能力较小[5]。
由图3可知，树叶尺寸的蒸腾速度在不同程度人为光照的影响下，在不同的月份和季节呈现出较为明显的变化。10月份的叶片蒸腾最大值为最大。而其他三个月份叶片蒸腾较小。
参考文献
[1]陈泮勤. 地球系统碳循环[M]. 科学出版社， 2004.
[2]刘文杰， 张一平， 刘玉洪等. 热带季节雨林和人工橡胶林林冠截留雾水的比较研究[J]. 生态学报， 2003.，（23）：2379–2386.
[3]于贵瑞. 全球变化与陆地生态系统碳循环和碳蓄积[M]. 气象出版社， 2003.
[4]于贵瑞， 孙晓敏. 陆地生态系统通量观测的原理与方法[M]. 高等教育出版社， 2006.
[5]赵平， 马玲等. 利用基于sap Flow测定值的冠层气孔导度和13C甄别率测定森林的碳同化率[J]. 科学通报，2005，50（15）：1620-1626.
作者简介：倪航（1989-），男，本科，助理工程师，研究方向为大气科学。
