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1.
基于稳定同位素技术,对北京山区侧柏林蒸散各组分的δ~(18)O 进行了确定,并定量区分了蒸散量中蒸腾量和蒸发量所占的比例。在对侧柏林大气水汽氧同位素组成δV进行原位连续观测的同时,选择典型晴天对侧柏枝条和土壤进行野外采样,并结合室内分析分别获得了枝条和土壤水中的氧同位素值。结果显示:(1)用Craig-Gordon方程估测的4个测定日δE介于(-20.26‰)~(-17.48‰),δS介于(-5.22‰)~(1.75‰),δV介于(-19.09‰)~(-16.21‰),δSδVδE。表明在蒸发过程中,土壤蒸发水汽~(18)O 明显贫化;(2)基于稳态假设,4个测定日侧柏林δT介于(-7.31‰)~(-2.09‰);用Keeling曲线拟合的δET介于(-8.21‰)~(-3.84‰),且方程的相关性均大于0.89,δEδETδT,说明日中时满足氧同位素稳态假设;(3)在获得了δE、δT及δET的情况下,对侧柏林蒸散量进行定量区分的研究结果显示:4个测定日侧柏林蒸腾量占总的蒸散量的比例介于85.37%~93.04%。研究结果表明,侧柏林蒸腾量是蒸散量的主要组成部分,蒸腾耗水远远大于蒸发耗水。 相似文献
2.
《水土保持学报》2017,(1)
基于稳定同位素技术,对北京山区侧柏林蒸散各组分的δ~(18)O 进行了确定,并定量区分了蒸散量中蒸腾量和蒸发量所占的比例。在对侧柏林大气水汽氧同位素组成δV进行原位连续观测的同时,选择典型晴天对侧柏枝条和土壤进行野外采样,并结合室内分析分别获得了枝条和土壤水中的氧同位素值。结果显示:(1)用Craig-Gordon方程估测的4个测定日δE介于(-20.26‰)~(-17.48‰),δS介于(-5.22‰)~(1.75‰),δV介于(-19.09‰)~(-16.21‰),δSδVδE。表明在蒸发过程中,土壤蒸发水汽~(18)O 明显贫化;(2)基于稳态假设,4个测定日侧柏林δT介于(-7.31‰)~(-2.09‰);用Keeling曲线拟合的δET介于(-8.21‰)~(-3.84‰),且方程的相关性均大于0.89,δEδETδT,说明日中时满足氧同位素稳态假设;(3)在获得了δE、δT及δET的情况下,对侧柏林蒸散量进行定量区分的研究结果显示:4个测定日侧柏林蒸腾量占总的蒸散量的比例介于85.37%~93.04%。研究结果表明,侧柏林蒸腾量是蒸散量的主要组成部分,蒸腾耗水远远大于蒸发耗水。 相似文献
3.
灌溉农田水汽氢氧同位素组成特征研究初探 总被引：1，自引：0，他引：1
灌溉农田生态系统水汽变化能够直接反映其耗水状况。本研究应用基于高频实时气态稳定同位素分析仪的箱式法测定水汽氢氧同位素特征, 结合涡度相关技术所测定的农田水汽通量结果, 探讨不同高度大气水汽在不同时段的稳定同位素组成特征。研究结果表明: 对于不同的时间尺度, 生态系统边界层水汽稳定同位素组成在连续几天内的变化有波动, 日变化比较稳定, 小时尺度波动很小; 水汽稳定同位素的大气背景组成特征表现为日尺度上的组成变化呈稳步富集趋势, 小时尺度上几乎无变化。蒸散水汽重同位素特征随时间推移富集明显, 午夜蒸发和蒸腾水汽同位素组成特征相似, 清晨蒸腾水汽比蒸发水汽轻, 午间蒸腾水汽比蒸发水汽重。对于不同高度的水汽来说, 玻璃箱内蒸散水汽稳定同位素组成要比生态系统边界层2 m 处水汽高。建立了土壤蒸发和植物蒸腾稳定同位素变化特征与蒸散过程的线性关系, 相关系数达到0.87。 相似文献
4.
日光温室番茄不同空间尺度蒸散量变化及主控因子分析 总被引：8，自引：8，他引：0
明确日光温室作物不同空间尺度蒸散量及变化规律是提高水分利用效率、实现农业水资源合理配置的关键。该文针对华北地区典型日光温室,于2015—2016年在中国农业科学院新乡综合试验基地,以滴灌番茄为研究对象,参考20 cm标准蒸发皿的累积蒸发量,设计充分灌溉和亏缺灌溉2种水平,研究不同水平下番茄叶片蒸腾、单株耗水(用茎流速率表征)和群体蒸散量的日变化和生育期变化,并采用通径分析法确定影响不同空间尺度蒸散量的主控因子。结果表明:叶片蒸腾和气孔导度随太阳辐射变化,峰值出现在10:00—14:00之间,移栽54~58 d后充分和亏缺处理的叶片蒸腾和气孔导度开始出现差异;充分和亏缺处理的单株耗水在晴天差异最大,阴雨天最小,且滞后太阳辐射约1 h;全生育期充分和亏缺处理的日群体蒸散量分别在0.32~6.65和0.15~5.91 mm/d之间变化,群体蒸散量在盛果期最大,占总耗水量的31.7%~34.7%。净辐射对叶片、单株和群体尺度的蒸腾量影响均显著,而水汽压差仅对单株和群体尺度蒸散量影响显著,估算日光温室番茄单株耗水和群体蒸散量时需考虑风速影响。水分胁迫条件下,考虑叶温变量可显著提高单株耗水和群体蒸散量的估算精度。研究可为不同空间尺度蒸散量转换方法的选择以及尺度提升理论模型的构建提供借鉴。 相似文献
5.
在我国的北方地区植被与水资源之间的关系是森林植被构建的关键性问题.如何依据水分条件的承载力,构建水分稳定的森林植被是一项重要研究.以北京妙峰山侧柏、油松为研究对象,应用大型可称量式蒸渗仪测定林木个体耗水规律,并在此基础上进行尺度扩展,分析2种林分群体耗水特征.研究发现：在晴天条件下,侧柏和油松蒸腾强度的日变化趋势均为单峰曲线;在典型阴天和雨天条件下,2树种间蒸腾速率差异明显,受云量动态变化影响,蒸腾强度的日变化趋势为多峰曲线.通过相关分析发现,在选定的环境因子中太阳辐射通量、大气水汽压饱和差、空气温度、土壤含水率和土壤水势均与林木蒸腾速率呈正相关,而空气相对湿度与林木蒸腾速率呈负相关.另外,利用边材面积作为尺度转换因子实现由单木到林分的尺度扩展,根据测定的样木蒸腾量,推算得出侧柏林6-9月总蒸腾量为321.43 mm,油松林的总蒸腾量为192.83 mm. 相似文献
6.
探究多年冻土区白桦次生林蒸腾特征对影响因子的响应,为准确评估该地区森林生态系统水文效应提供科学参考。运用热扩散式探针法,从2021年5—9月对多年冻土区的白桦树干液流进行监测,并同步观测影响因子变化情况。结果表明：整个观测期,白桦次生林蒸腾表现出明显的小时、日、月变化。(1)白桦次生林小时蒸腾特征表现为优势木>中等木>被压木,蒸腾动态在晴天呈单峰曲线,在雨天呈双峰曲线。日尺度上,白桦次生林蒸腾平均值为1.47 mm/d,且最大值出现在7月。在整个观测期,林分蒸腾表现出明显的月变化,即7月>6月>8月>9月>5月,分别为65.08,62.43,54.27,22.92,19.84 mm;(2)林分累计蒸腾量共计224.54 mm,占同期降雨量的32.41%,其中优势木为林分蒸腾的主要贡献者,占林分总蒸腾量的62.64%;(3)在小时尺度上,林分蒸腾量主要受大气温度和饱和水汽压差所影响;日尺度上,林分蒸腾与潜在蒸散、空气温度、太阳辐射、饱和水汽压差、叶面积指数以及土壤温度极显著正相关(p<0.01);与空气相对湿度极显著负相关(p<0.01);... 相似文献
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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。 相似文献
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为了给退耕还林工程建设的树种选择提供依据,2002—2003年,通过实地观测并应用PenmanMonteith方程和定位通量法,对青海大通黄土高寒区自20世纪80年代陆续退耕还林后营造的青海云杉、紫果云杉、华北落叶松、白桦、青杨和沙棘进行了林木耗水特性研究。结果表明:2种方法测算林地蒸散的月平均相对误差是57%。中龄林的青杨沙棘混交林、白桦纯林、青杨灌木混交林和白桦青海云杉沙棘混交林的生长季蒸散总量为488～538mm,其中蒸腾量占蒸散总量的74%～79%,林地土面蒸发总量占蒸散总量的10%～12%,林地无地表径流产生;处于幼龄生长阶段的紫果云杉、青杨、华北落叶松、青海云杉混交林生长季蒸散总量为450～510mm,其中蒸腾总量占蒸散总量的45%～69%,林地土面蒸发总量占蒸散总量的16%～44%,地表径流量占林地降水量的1%～6%。大部分林分6—8月的蒸腾耗水量占全年的80%。 相似文献
9.
黄土高塬沟壑区两种乔木林土壤水分平衡的模拟 总被引：2，自引：1，他引：1
为了了解黄土高塬沟壑区不同乔木林的耗水规律,利用长期定位试验资料和Hydrus-1D模型详细研究了两种乔木林(侧柏林,刺槐林)的土壤水分动态变化及水量平衡各要素的差异。结果表明:结合优化的水力参数,Hydrus-1D模型能准确地模拟两种乔木林地土壤水分动态,模拟值与实测值均方根误差在0.018~0.029cm3/cm3之间,相对平均绝对误差在9.8%~12.5%之间;水分平衡各要素受气候和植物类型影响,蒸散量是水平衡中的主要支出项,侧柏林蒸散量占同期降水量的83.4%~108.4%,刺槐林蒸散量占同期降水量的75.9%~96.2%,生长季内刺槐林土壤储水量始终大于侧柏林。 相似文献
10.
地膜残留量对新疆棉田蒸散及棵间蒸发的影响 总被引：11，自引：5，他引：6
为探讨残膜对干旱区农田蒸散耗水特征的影响,在新疆阿克苏典型覆膜滴灌棉田开展2 a小区试验研究,设计0、225、450 kg/hm2共3种不同的地膜残留量,采用水量平衡法,微型棵间蒸发仪法,于主要生育时期测定并计算土壤含水量、蒸散量、棵间蒸发量、作物蒸腾量、棵间蒸发占蒸散的比例。结果表明:随着地膜残留量增加棵间蒸发量、棵间蒸发占蒸散的比例呈增大趋势,而蒸散量及作物蒸腾量则逐渐减小。与无残膜处理相比,225和450 kg/hm2处理全生育期田间无效耗水的棵间蒸发量分别增加了9.27和22.20 mm,棵间蒸发占蒸散的比例增幅分别为2.6%和6.1%,作物蒸腾量降低34.89和55.94 mm。在棉花生育期内,棵间蒸发占蒸散的比例(E/ET)与叶面积指数(leaf area index,LAI)呈幂函数关系,各处理间棵间蒸发占蒸散的比例对叶面积指数的响应差异不同,450 kg/hm2处理蒸发占蒸散的比例随着LAI的增加,曲线下降趋势较明显;无残膜处理棵间蒸发占蒸散的比例与LAI的决定系数最高,均在0.9以上。土壤水分利用率也随残膜量的增加依次降低,当残膜量由0增加到450 kg/hm2时,土壤水分利用率从28.25%降至24.91%,可见,残膜增大了农田的无效耗水,不利于土壤水分的有效利用。研究可为制定缓解或克服残膜危害的应变调控技术提供依据。 相似文献
11.
The objective of this study was to quantify the main terms of the water cycle in a Scots pine stand (Pinus sylvestris L.) growing on a sandy soil and to estimate the contribution of the shallow water table (0.80 m deep in spring) to the forest water use. Continuous monitoring was organized in 2005 to measure climate, throughfall, soil moisture, tree transpiration and water table variations at a half-hourly basis. Leaf area index seasonal dynamic was measured and roots were counted down to the bottom of the soil profile. Forest floor evapotranspiration was modelled with Granier et al. [Granier, A., Bréda, N., Biron, P., Villette, S., 1999. A lumped water balance model to evaluate duration and intensity of drought constraints in forest stands. Ecol. Model. 116, 269–283]. From May to November, pine transpiration never exceeded 1.85 mm d−1 and reached a total of 176.4 mm, which corresponded to 25% of potential evapotranspiration, whereas the understorey evapotranspiration was 130 mm (i.e. 18–20% of the stand water use). The maximum soil water reserve measured over the soil rooted zone was 250 mm, in which 145 mm was extractable water. A 3.5-week period with no rain was observed in June, which induced a regulation of pine transpiration when the soil extractable water reached 0.25 of its maximum value.We applied the water table fluctuation (WTF) method [White, W., 1932. A method for estimating groundwater supplies based on discharge by plants and evaporation from soil. US Geol. Survey Water Supply Paper 659-A. United States Government Printing Office, Washington, DC] to estimate the water table daily loss of water. A relationship was established with potential evapotranspiration and the actual transpiration fluxes of the stand. Yet, it was not possible to extract from the WTF results the part that was effectively contributing to actual transpiration. We applied then the WTF methodology on longer time intervals, with a focus on periods with no rains. From May to November, the contribution of the water table to forest transpiration reached 61%. During the drought period in June, the water table contributed to 98.5% of the water uptake by vegetation, through its contribution to the capillary rise above the water table. The presence of a groundwater table with a floor down to 180–200 cm allowed this stand to rely upon water that otherwise would have drained deeper. 相似文献
12.
单株油蒿蒸腾耗水特征及其与环境因素的关系 总被引：1，自引：0，他引：1
[目的]探究油蒿的蒸腾耗水规律及其对环境因子的响应,旨在为固沙植被建设提供科学依据。[方法]利用野外大型称重式蒸渗仪于2014年6—9月底对单株油蒿的蒸腾过程进行连续观测,并同步监测了土壤含水量及相关气象因子。[结果]油蒿单日蒸腾强度曲线在晴天表现为双峰曲线,而在阴雨天双峰曲线不明显;研究期间,单株油蒿蒸腾耗水量为101.66mm,日平均蒸腾强度为0.83mm/d。蒸渗仪内土壤蒸发量106.05mm,日平均土壤蒸发强度为0.87mm/d,试验期间蒸散量占降雨量的82.98%。降雨可以维持油蒿正常生长,并对土壤水分进行一定补充;油蒿蒸腾强度与空气相对湿度(p0.01)、空气温度(p0.01)、太阳净辐射(p0.01)和20cm深度土壤体积含水量(p0.05)具有很好的相关性,且相关性依次减小。[结论]油蒿蒸腾耗水日变化明显,其蒸腾速率受土壤水分状况、气象条件及自身生理特征等因素的影响。 相似文献
13.
分析森林土壤湿度时空变异规律,研究植被蒸腾、林地蒸散和气象因子对土壤湿度的影响,对干旱地区的植被恢复、林水协调管理和植被生态水文功能提升都有重要意义。在宁夏六盘山北侧半干旱的叠叠沟小流域,建立了华北落叶松人工林标准样地,利用气象站、热扩散探针、微型蒸渗仪、时域反射仪等设备,同步监测了2013年7—10月的气象条件、林木蒸腾、林地蒸散、土壤湿度的动态变化,并分层(0—20,20—40,40—60,60—80cm)探讨了土壤湿度的主要影响因子。结果表明:(1)受随机降雨事件影响,土壤湿度呈现相应的脉冲性变化;整体而言,表层(0—20cm)土壤湿度(32.69%)较低,以下各层较高(40.00%左右);土壤湿度的变异程度随土层加深和降雨增大而逐渐减弱。(2)影响土壤湿度的主要气象因子为温度、饱和水汽压差和气压;林木蒸腾和林地蒸散与整个研究期间主根系层(0—60cm)土壤湿度的相关性显著。(3)土壤湿度与各因子的相关系数随土层加深而变小,在主根系层明显,在以下土层(60—80cm)不明显。综上可知,森林土壤湿度同时受降水输入和蒸散输出影响,各土层湿度的时间变化规律相似;但表层土壤的湿度低、变幅大,土壤湿度对影响因子的响应敏感性和变幅随土层加深而逐步缩小。 相似文献
14.
Measurements of sap flow, vapour fluxes, throughfall and soil water content were conducted for 19 months in a young beech stand growing at low elevation, in the Hesse forest. This experiment is part of the Euroflux network, covering 15 representative European forests. Study of the radial variation of sap flow within tree trunks, showed a general pattern of sap flux density in relation to the depth below cambium. Among-tree variation of sap flow was also assessed, in order to determine the contribution of the different crown classes to the total stand transpiration. Stand sap flow and vapour flux, measured with eddy covariance technique, were well correlated, for half hourly as well for daily values, the ratios of the fluxes for both averaging periods being 0.77. A strong canopy coupling to the atmosphere was found, omega factor ranging between 0.05 and 0.20 relative to the windspeed. Canopy conductance variation was related to a range of environmental variables: global radiation, vapour pressure deficit, air temperature and soil water deficit. In addition to the effect of radiation and of vapour pressure deficit often found in various other tree species, here beech exhibited a strong reduction in canopy conductance when air temperature decreased below 17°C. The model of transpiration was calibrated using data measured in the Hesse forest and applied to another beech stand under mountainous conditions in the Vosges mountains (east France). Measured and modelled stand transpiration were in good agreement. 相似文献
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青海云杉和华北落叶松混交林林地蒸散和水量平衡研究 总被引：7，自引：0，他引：7
2004年5～10月．通过测定青海大通一块退耕地上17年生的青海云杉和华北落叶松混交林树木蒸腾速率的日变化、月变化动态规律以及树木蒸腾总面积来确定混交林的蒸腾量，根据植物的蒸腾量估算树木在生长季的耗水量，进而推算出林地蒸散和水量平衡。研究表明．青海云杉、华北落叶松混交林生长季林地总蒸散量为251.80mm，以林木的蒸发散为主，占总蒸散量的80％，占同期降雨量的58％；灌草蒸散占总蒸散的13％；而土壤蒸发仅为25．71mm，占总蒸散的7％。 相似文献
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通量方差相似法(FVS)可基于单层涡度相关法观测数据,直接拆分生态系统蒸散组分。该方法需计算关键参数Ci/Ca(胞间二氧化碳浓度与大气二氧化碳浓度之比),因此,研究构建Ci/Ca模型对FVS拆分蒸散的应用研究具有重要支撑作用。本研究以杨树人工林生态系统为研究对象,采用双层涡度相关法(CEC)计算蒸腾,评价现有Const＿Ci模型、Const＿k模型、Linear模型和Katul模型共4种Ci/Ca模型,并优化Ci/Ca模型中的关键参数。结果表明：基于CEC拆分的生态系统林木蒸腾和土壤蒸发日变化均表现为明显的单峰曲线,且蒸发峰值出现在蒸腾峰值之前。连续83d拆分结果表现出明显的日内变化特征,日平均TR/ET(蒸腾/蒸散)、日蒸腾和日蒸发分别为0.78、2.46和0.63mm;基于Const＿Ci模型、Const＿k模型、Linear模型和Katul模型的FVS方法估算的TR模拟值与双层涡度相关法实测值的偏差率分别为59%、-16%、-70%、-31%,MAE分别为0.18、0.069、0.21和0.085mm·h-1,RMSE分别为0.25、0.089、0.27和0... 相似文献