利用液流密度方法研究典型植物蒸腾耗水特征
发布时间：2021-07-26 00:24
水资源短缺和降水变化是影响生态系统服务功能的主要因素,研究不同种类植被蒸腾耗水特征对植被恢复和选择有着重要意义。蒸腾耗水是植物复杂的生理过程,也是土壤-植物-大气（SPAC）连续体水分传导的重要途径。因此,准确测量植物的蒸腾强度一直备受关注。为评价外部热比率法测量细小茎干等组织液流的准确性和可操作性,本论文新设计了一种外部热比率茎流计测定盆栽石榴（Punica granatum L）的茎干和月季（Rosa chinensis Jacq）的茎干、花梗的枝干液流。随后利用新设计的外部热比率茎流计测量黄土高原典型灌木柠条（Caragana）的树干液流,研究不同根系分布深度处理的柠条水分利用策略及其对降雨的响应,同时利用热扩散探针法测量黄土高原北部不同坡位典型林木旱柳（Willow）和小叶杨（Populus simonii）的蒸腾耗水差异,研究气象要素和土壤水分和地形条件对植物蒸腾的影响,得出主要结论如下:（1）外部热比率探头对石榴的茎干和月季的茎干、花梗的枝干液流进行的动态监测并与离体茎段人工导水试验比较分析。结果表明,在盆栽月季的花期内,月季的茎干、花梗和石榴的茎干液流密度的变化具有一致性...
【文章来源】：西北大学陕西省 211工程院校
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
黄土高原和六道沟小流域在黄土高原上的位置
西北大学硕士专业学位论文14胶毡。所有基于热力学原理的液流密度测量都容易出现由外部热梯度产生的误差，这会对测量温度产生显著影响（Roddyetal.，2012），因此，足够的绝热性可以消除这样的误差。EHR茎流计安装在远离节疤，平滑干净区域的茎干段，并且要保证安装位置清洁、干燥。用塑料密封条将茎流计紧紧地包裹在茎上，以确保EHR茎流计与植物接触性良好且不易脱落，也要防止包裹的过紧影响植物液流速率。同时在EHR茎流计的外部也用防水和绝热外壳牢固地捆绑，硅胶密封，以尽量减少环境温度的变化天气的影响。图2外部热比率茎流计示意图Fig.2Schematicdiagramoftheexternalheat-ratiostemgauge.2.2.3.2外部热比率探头设计原理在外部热比率茎流计释放热脉冲后，上游和下游感温元件首先迅速升温，然后缓慢降温，直至降到接近环境温度。本试验结果显示，上游感温元件最大升温范围0.2—2.2℃，下游感温元件最大升温范围0.2—1.8℃范围。图3中展示了热脉冲释放后上下游感温元件的温度随时间变化，上下感温元件温度变化的差异是由于树干液流引起的热对流导致的。图4中显示的是上游和下游感温元件增温之比的自然对数ln(vu/vd)随时间的变化，尤其是在60s以后，其过程呈稳定状态。在不同的液流密度条件下，ln(vu/vd)的值也不同。当隔热效果差或者环境温度变化较大时，ln(vu/vd)会受到影响出现明显波动。通常采用60—120s这段时间内ln(vu/vd)的平均值作为某个时间点由于测温不准引起的偶然误差（凡超等，2014）。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Revegetation with artificial plants improves topsoil hydrological properties but intensifies deep-soil drying in northern Loess Plateau,China[J]. ZHANG Qingyin,JIA Xiaoxu,ZHAO Chunlei,SHAO Ming’an. Journal of Arid Land. 2018(03)
[2]沙柳和柠条茎水力学特性对模拟降雨改变的响应[J]. 陈丽茹,李秧秧. 应用生态学报. 2018(02)
[3]五针热脉冲探头在测定树干液流中的应用[J]. 杜梦鸽,王胜,樊军. 应用生态学报. 2017(08)
[4]干旱半干旱草地生态系统与土壤水分关系研究进展[J]. 邹慧,高光耀,傅伯杰. 生态学报. 2016(11)
[5]黄土高原土壤干层研究进展与展望[J]. 邵明安,贾小旭,王云强,朱元骏. 地球科学进展. 2016(01)
[6]干旱区枸杞树干液流变化特征及其影响因素[J]. 徐利岗,苗正伟,杜历,鲍子云,王怀博,李金泽. 生态学报. 2016(17)
[7]陕北沙地3种典型灌木根木质部解剖结构及水力特性[J]. 艾绍水,李秧秧,陈佳村,陈伟月. 应用生态学报. 2015(11)
[8]热脉冲技术3种方法组合在测量树干液流中的应用[J]. 王胜,樊军. 应用生态学报. 2015(08)
[9]基于树干液流及涡动相关技术的葡萄冠层蒸腾及蒸散发特征研究[J]. 白岩,朱高峰,张琨,马婷. 生态学报. 2015(23)
[10]陕北沙地不同树龄小叶杨的水分利用策略[J]. 左力翔,陈佳村,李秧秧. 中国水土保持科学. 2014(06)
博士论文
[1]水蚀风蚀交错区典型乔灌树种蒸腾耗水特征研究[D]. 王胜.中国科学院大学(中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心) 2019
[2]植物蒸腾耗水量检测方法的研究[D]. 张付杰.浙江大学 2014
[3]黄土半干旱区主要造林树种蒸腾耗水及冠层蒸腾模拟研究[D]. 韩磊.北京林业大学 2011
硕士论文
[1]祁连山青海云杉林蒸腾耗水特征研究[D]. 杜梦鸽.西北农林科技大学 2019
[2]沙柳和柠条对模拟降雨改变的生理生态响应[D]. 陈佳村.中国科学院研究生院（教育部水土保持与生态环境研究中心） 2015
[3]黄土丘陵区主要灌草种蒸腾耗水特性研究[D]. 步秀芹.西北农林科技大学 2007
[4]福建长汀重建生态系统植物树干液流特征研究[D]. 郑怀舟.福建师范大学 2007
本文编号：3303068
【文章来源】：西北大学陕西省 211工程院校
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
黄土高原和六道沟小流域在黄土高原上的位置
西北大学硕士专业学位论文14胶毡。所有基于热力学原理的液流密度测量都容易出现由外部热梯度产生的误差，这会对测量温度产生显著影响（Roddyetal.，2012），因此，足够的绝热性可以消除这样的误差。EHR茎流计安装在远离节疤，平滑干净区域的茎干段，并且要保证安装位置清洁、干燥。用塑料密封条将茎流计紧紧地包裹在茎上，以确保EHR茎流计与植物接触性良好且不易脱落，也要防止包裹的过紧影响植物液流速率。同时在EHR茎流计的外部也用防水和绝热外壳牢固地捆绑，硅胶密封，以尽量减少环境温度的变化天气的影响。图2外部热比率茎流计示意图Fig.2Schematicdiagramoftheexternalheat-ratiostemgauge.2.2.3.2外部热比率探头设计原理在外部热比率茎流计释放热脉冲后，上游和下游感温元件首先迅速升温，然后缓慢降温，直至降到接近环境温度。本试验结果显示，上游感温元件最大升温范围0.2—2.2℃，下游感温元件最大升温范围0.2—1.8℃范围。图3中展示了热脉冲释放后上下游感温元件的温度随时间变化，上下感温元件温度变化的差异是由于树干液流引起的热对流导致的。图4中显示的是上游和下游感温元件增温之比的自然对数ln(vu/vd)随时间的变化，尤其是在60s以后，其过程呈稳定状态。在不同的液流密度条件下，ln(vu/vd)的值也不同。当隔热效果差或者环境温度变化较大时，ln(vu/vd)会受到影响出现明显波动。通常采用60—120s这段时间内ln(vu/vd)的平均值作为某个时间点由于测温不准引起的偶然误差（凡超等，2014）。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Revegetation with artificial plants improves topsoil hydrological properties but intensifies deep-soil drying in northern Loess Plateau,China[J]. ZHANG Qingyin,JIA Xiaoxu,ZHAO Chunlei,SHAO Ming’an. Journal of Arid Land. 2018(03)
[2]沙柳和柠条茎水力学特性对模拟降雨改变的响应[J]. 陈丽茹,李秧秧. 应用生态学报. 2018(02)
[3]五针热脉冲探头在测定树干液流中的应用[J]. 杜梦鸽,王胜,樊军. 应用生态学报. 2017(08)
[4]干旱半干旱草地生态系统与土壤水分关系研究进展[J]. 邹慧,高光耀,傅伯杰. 生态学报. 2016(11)
[5]黄土高原土壤干层研究进展与展望[J]. 邵明安,贾小旭,王云强,朱元骏. 地球科学进展. 2016(01)
[6]干旱区枸杞树干液流变化特征及其影响因素[J]. 徐利岗,苗正伟,杜历,鲍子云,王怀博,李金泽. 生态学报. 2016(17)
[7]陕北沙地3种典型灌木根木质部解剖结构及水力特性[J]. 艾绍水,李秧秧,陈佳村,陈伟月. 应用生态学报. 2015(11)
[8]热脉冲技术3种方法组合在测量树干液流中的应用[J]. 王胜,樊军. 应用生态学报. 2015(08)
[9]基于树干液流及涡动相关技术的葡萄冠层蒸腾及蒸散发特征研究[J]. 白岩,朱高峰,张琨,马婷. 生态学报. 2015(23)
[10]陕北沙地不同树龄小叶杨的水分利用策略[J]. 左力翔,陈佳村,李秧秧. 中国水土保持科学. 2014(06)
博士论文
[1]水蚀风蚀交错区典型乔灌树种蒸腾耗水特征研究[D]. 王胜.中国科学院大学(中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心) 2019
[2]植物蒸腾耗水量检测方法的研究[D]. 张付杰.浙江大学 2014
[3]黄土半干旱区主要造林树种蒸腾耗水及冠层蒸腾模拟研究[D]. 韩磊.北京林业大学 2011
硕士论文
[1]祁连山青海云杉林蒸腾耗水特征研究[D]. 杜梦鸽.西北农林科技大学 2019
[2]沙柳和柠条对模拟降雨改变的生理生态响应[D]. 陈佳村.中国科学院研究生院（教育部水土保持与生态环境研究中心） 2015
[3]黄土丘陵区主要灌草种蒸腾耗水特性研究[D]. 步秀芹.西北农林科技大学 2007
[4]福建长汀重建生态系统植物树干液流特征研究[D]. 郑怀舟.福建师范大学 2007
本文编号：3303068
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