热技术茎流计测定植物蒸腾耗水的应用_仇群伊

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树木蒸腾耗水测算技术的比较研究_刘奉觉

树木蒸腾耗水测算技术的比较研究_刘奉觉

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。

热扩散探针法在树木蒸腾耗水研究中的应用_曹恭祥.

热扩散探针法在树木蒸腾耗水研究中的应用_曹恭祥.

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。

13作物蒸发蒸腾量的测定与计算(蔡焕杰)——ppt课件

13作物蒸发蒸腾量的测定与计算(蔡焕杰)——ppt课件
✓ 土壤含水量较高时,蒸发强烈,作物需水量较大;相 反,土壤含水量较低时,作物需水量较少。
一、作物需水量与影响因素
2.4 农业技术
✓ 农业栽培技术水平的高低直接影响水量消耗的速度。 ✓ 粗放的农业栽培技术,可导致土壤水分的无效消耗。 ✓ 灌水后适时耕耙保墒、中耕松土,将使土壤表面形成
一个疏松层,这样可减少水量的消耗。
一、作物需水量与影响因素
1.1作物需水量的概念 作 物 需 水 量 : 生 长 在 大 面 积 上 的 无 病 虫 害 作 物 , 土壤水分和肥力适宜时,在给定的生长环境中能取 得高产 潜力的条件下为满足植株蒸腾、棵间蒸发、 组成植株体所需要的水量。
在实际中由于组成植株体的水分只占总需水量中很微小的 一部分(一般小于1%),而且这一小部分的影响因素较复杂, 难于准确计算,故人们均将此部分忽略不计,即认为作物需 水量就等于植株蒸腾量和棵间蒸发量之和,即所谓的“蒸发 蒸腾量” ,气象学、水文学和地理学中称为“蒸散量”或
“农田总蒸发量”,国内也有人称之为“腾发量”。
一、作物需水量与影响因素
作物需水量包含生理和生态需水两个方面. ➢ 作物生理需水:作物生命过程中各种生理活动
(如蒸腾作用、光合作用等)所需要的水分。植 株蒸腾实际上是作物生理需水的一部分. ➢ 作物生态需水:指生育过程中,为给作物正常生 长发育创造良好的生长环境所需要的水分。棵间 蒸发即属于作物的生态需水.
➢间接计算 通过参考作物蒸发蒸腾量ET0与作物系数Kc估算的方法。
➢间接计算分为以下两步:
✓ 第一步:考虑气象因素对作物需水量的影响,计算参 考作物蒸发蒸腾量。
✓ 第二步:考虑土壤水分及作物条件的影响,对参考作 物需水量进行调整或修正,而计算出实际需水量。

热技术方法测算树木茎流的发展及应用

热技术方法测算树木茎流的发展及应用
移小 勇
兰 州 7 0 0 ;2 3 0 0 .中 国 科 学 院 研 究 生 院 北 京 1o 4 ) o o 9
( .中 国科 学 院寒 区旱 区环 境 与 工 程 研 究 所 1
要 : 热 技 术 方 法 根 据 其 设 计 原 理 可 分 为 热 脉 冲 法 、 平 衡 法 、 扩 散 法 和 激 光 热 脉 冲法 。 回 顾 利 用 热 技 术 方 热 热
Yu u n y n Zh n o g u L u Xi p n YiXi o o g e G a ga g a gT n h i i n ig ayn
( .C l ad Ai R go s n i n e t n te ig Rsa h, 1 o n r ein v o m n l d E ne n e r w d d E r aa r ec
Ab t a t sr c : T i a e ,d a i g wi h e eo me ta d p o p c o h h r lme h d h c a e d v d d i t h e y h s p p r e l t t e d v l p n n r s e t ft e t e ma t o s w ih c n b ii e n o t r e wa n h s
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第4 2卷 第 8 期
2006年 8 月




Vo . 2.No. 14 8 Aug. ,2 0 0 6
S ENTI CI A
SL I VAE
S NI I CAE
热 技术 方 法 测算 树 木茎 流 的发 展 及 应用
关 键 词 : 热 技 术 法 ; 流 ; 扩 散 法 茎 热 中图 分 类 号 : 7 5 4 s l . 文 献 标 识码 : A 文 章 编 号 :0 1 4 8 2 0 ) 8 0 0 —0 10 —7 8 (0 6 0 — 12 7

用测定木质部液流速度的方法确定树木蒸腾耗水量

用测定木质部液流速度的方法确定树木蒸腾耗水量

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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用热扩散式茎流计测定园林树木蒸腾耗水量

用热扩散式茎流计测定园林树木蒸腾耗水量

用热扩散式茎流计测定 园林 树木蒸腾耗水量
王 瑞辉 , 如春。 军亮 。 10 4 z北京林业大学, 北京 1 0 8 ) 0 0 3
[ 摘 要] 采用热扩散式边材液流探针和环境自动监测系统对北京 3 种园林树木的树干液流及主要环境因子进行了一个生长季的
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第2卷 6
第 2 期







Vo . 6 No 2 1 2 .
A pt 00 .2 6
20 0 6年 4月
j oU RNAL OF CENTRAL S OUTH FORE TRY S UNI VERS TY I
[ 文章编 号]i0—20 (060—00—0 00 5220)2 07 6
s p f w r t i i ee t ah r a l ae ndf r n t e .w i h eain hpo pf w rt n i n n a f co s h mo n f v p —r n pr t n o f we t t er lt s i f a o aet e v o me tl a t r ,t ea u t a o ta s i i h o s l o r oe ao
W ANG ih i ,XIRu c u Ru— u — h n ,XU u —in 。 J n l g ,M A — i a Ru y
( .C n rl o t iest f o e t 1 e ta S u h Unv r i o rsr y F y& Teh oo y Ch n s a 4 0 0 .Hu a 。 ia c n lg 。 a g h 1 0 4 n n Chn
同步观测. 结果表 明, 树种树 干液流的 日变化呈 明显 的单峰曲线 , 3 晴天的液流速率 大于多云天和 阴天, 紫叶李和悬铃木 的 日耗水量

树木蒸腾耗水研究进展

树木蒸腾耗水研究进展

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

常用园林植物蒸腾耗水特性及生态效应研究

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(m<sup>2</sup>)日光合总量、吸收CO<sub>2</sub>量、释放O<sub>2</sub>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

一种测定树冠蒸腾耗水的新技术

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?

茎流仪如何检测植物的茎秆的?

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。

叶片蒸腾速率的测定方法及其应用

叶片蒸腾速率的测定方法及其应用

叶片蒸腾速率的测定方法及其应用
叶片蒸腾速率是指单位时间内叶片通过气孔蒸腾的水分量,是评估植物水分代谢和蒸腾效率的重要指标。

测定叶片蒸腾速率的原理和方法有很多种,下面将详细介绍其中两种常用的方法。

1. 水汽凝结法
水汽凝结法是一种经典的叶片蒸腾速率测定方法,它通过在叶片表面放置一个湿度计,测量叶片表面水汽凝结的速率来估算叶片蒸腾速率。

该方法操作简单,结果可靠。

水汽凝结法适用于不同种类的叶片,包括木本植物和草本植物。

2. 电导率法
电导率法是一种通过测量植物叶片内部电导率来估算叶片蒸腾速率的方法。

在叶片内部放置一个电极,通过测量电极之间的电导率来计算出叶片的蒸腾速率。

该方法适用于叶片内部电导率可测的植物种类,如草本植物和部分木本植物。

除了以上两种方法外,还有其他一些叶片蒸腾速率的测定方法,如重量法、温度法、荧光法等。

这些方法各有优缺点,选择合适的方法取决于研究的需求和植物的特性。

蒸腾计原理

蒸腾计原理

蒸腾计原理嘿,朋友们!今天咱来聊聊蒸腾计原理。

你说这蒸腾计原理啊,就好像是植物的一个小秘密通道。

咱就拿人来类比一下吧,人得呼吸吧,得把身体里不需要的气排出去,再吸进新鲜的。

植物也一样啊,它也得有个办法来调节自己呢。

蒸腾计原理就是植物的这个调节法门呀!植物通过叶子上的小气孔,把水分蒸发出去,这就像人呼出一口气似的。

可别小看了这个过程,这可是有大用处的呢!它能帮助植物把根部吸收的水分和养分输送到各个部位,就好比是快递员,把东西准确无误地送到该去的地方。

你想想,要是没有这个蒸腾作用,植物不就乱套啦?就好像人要是呼吸不顺畅,那得多难受呀!而且呀,这蒸腾作用还和周围的环境有关系呢。

天气热的时候,植物就会加快蒸腾,就跟人热了会出汗一个道理。

天气冷了呢,蒸腾就会慢一些,植物也知道要保暖呀!再说说这蒸腾计原理在实际中的应用吧。

咱不是经常看到那些研究植物的科学家嘛,他们就会用蒸腾计来测量植物的蒸腾情况。

这就像是给植物做体检一样,能知道它是不是健康,需不需要特别的照顾。

你说这神奇不神奇?植物自己就有这么一套巧妙的系统来维持自己的生长和发育。

这也提醒我们呀,大自然真的是太奇妙啦!每一个小细节都有它的道理和用处。

咱平时在生活中也得多观察观察这些神奇的现象,说不定就能从中学到很多有趣的知识呢。

别总是忙忙碌碌的,偶尔也停下来,看看身边的花花草草,感受一下它们的世界。

所以啊,蒸腾计原理可真是个有意思的东西。

它就像植物世界里的一把钥匙,打开了我们对植物更深层次了解的大门。

让我们一起好好去探索这个奇妙的植物世界吧,你一定会被深深吸引的!怎么样,是不是很有意思呀?原创不易,请尊重原创,谢谢!。

植物生理学原理测算树木蒸腾耗水速率方法综述

植物生理学原理测算树木蒸腾耗水速率方法综述

2014年3月防 护 林 科 技M a r .,2014第3期(总126期)P r o t e c t i o nF o r e s t S c i e n c e a n dT e c h n o l o g yN o .3(S u m N o .126)文章编号:1005-5215(2014)03-0093-03收稿日期:2013-08-09作者简介:李薛飞(1981-),男,内蒙古林西人,硕士,工程师,现从事水土保持与荒漠化防治和生态学研究,E m a i l:f l y3216@163.c o m 植物生理学原理测算树木蒸腾耗水速率方法综述李薛飞1,孟庆涛2,黄建国3,毕广有4,俞冬兴4(1.林西县水务局,内蒙古赤峰025250;2.内蒙古煤炭建设生态环境研究院,内蒙古呼和浩特010020;3.内蒙古电力勘测设计院,内蒙古呼和浩特010020;4.黑龙江省森林与环境科学研究院,黑龙江齐齐哈尔161005)摘 要:通过综述基于植物生理学原理对树木蒸腾耗水量或蒸腾速率的测定方法,包括快速称重法㊁气孔计法㊁光合作用测定法㊁整树容器法㊁同位素示踪法等方法,分析各种测量方法的技术原理和特点㊁明确其适用范围以及各种方法的测量实例和发展过程,方便树木蒸腾研究工作,选取合适的测量方法,并分析目前所采用方法的优点和缺陷,展望未来蒸腾测量方法的发展方向㊂关键词:蒸腾;生理;测定方法;液流中图分类号:S 715.4 文献标识码:A d o i :10.13601/j.i s s n .1005-5215.2014.03.042 对于树木蒸腾耗水速率或者耗水量的研究是植物生理㊁林学㊁生态学等众多学科研究的重点,经过长期实验和多种技术的应用,大量测定方法也相继出现,目前基于遥感技术的测量估算方法发展尤其迅速,并得到广泛运用㊂由于研究的侧重点不同,研究者会采取不同类型的测定方法,而一系列基于植物生理学原理的测定方法由于其自身的优势一直被广泛应用,并且是其他方法难以替代的㊂目前植物生理学测定蒸腾速率的方法主要用于测定植株的一部分或单株植物整体的水分耗损量㊂从生理学角度,研究比较不同树种与水的关系,分析水分供需与植物生理活动关系,结合S P A C 水分传输理论或与其他方法一起应用,在实践中有很重要的指导意义㊂这一类测量方法主要包括:快速称重法㊁气孔计法㊁风室法㊁同位素示踪法和基于树液流动原理的热脉冲法㊁热扩散法等[1]㊂1 快速称质量法剪取叶片或枝条等植物器官,在采集地进行间隔称质量,用树木离体器官失质量即失水量和间隔时间计算就可以得到蒸腾速率㊂20世纪30至50年代,英㊁美㊁德㊁俄等国学者用盆栽或田间方法研究植物离体器官蒸腾的变化,发现离体器官蒸腾的变化有高有低[2,3],但是经多次重复测定得到的平均值与离体前相近,这就是快称法多样本测定可行的依据㊂但是刘奉觉等认为传统的剪枝快速称质量法测定仍存在系统误差,对测量准确度有一定影响,所以在1990年对快速称质量法测量的离体偏差进行了订正实验[4]㊂本方法能较好地应用于环境对蒸腾的影响的研究,而且如经偏差订正,所得到的值更接近于自然条件下树木的蒸腾耗水量,但数据的连续性不强,不宜用于小树的测定㊂2 气孔计法这种测定树木蒸腾速率的方法需运用稳态气孔计(如美国L i -1600型)㊂先设定好环境相对湿度,保持叶室相对湿度稳定㊂仪器会自动显示干空气水汽密度(Q a )㊁叶室水汽密度(Q c )㊁干空气流量(F )和叶面积(A )这四项的数值,通过这四项的数值计算出蒸腾速率(T r),计算公式为:T r =(Q c -Q a )F /A取样的时间㊁部位操作方法参考快速称重法,此部分不再重复叙述㊂整个叶片的蒸腾速率为上下两表面蒸腾速率之和,树冠蒸腾耗水量通过6次取样的蒸腾平均值与树冠叶面积计算得出[1]㊂该方法可用于比较同一片叶上㊁下表面蒸腾,还适用于室内外多种树种㊁多种处理㊁多时间空间等蒸腾比较研究,也可进行不离体无损伤测定㊂通过设定仪器相对湿度,可以比较在不同相对湿度下同一叶片的胁迫反应等实验㊂仪器叶室稳定时可观察处理叶片过程中的蒸腾变化㊂还可通过测定气孔阻抗后扩展用于计算树冠层阻抗㊂3 光合作用测定法光合作用测定法是随着光合分析仪的广泛开发与应用而随之发展的一类方法,几种常用的分析仪有美国L i-6400型便携式光合系统测定仪㊁英国L C A-4型光合分析系统等㊂该方法测得的瞬时蒸腾速率能够反映树木的潜在耗水能力,用于研究比较不同处理下同一树种耗水特性变化或不同树种耗水特性㊂本方法可直接读取数据,同时能测得多项指标,包括光合速率㊁光合有效辐射㊁气孔导度等,方法简单易行,但测得的数据仅反映树木的潜在耗水能力,得到的是瞬时蒸腾速率,不适用于精确推算实际耗水量[5]㊂4整树容器法L a d e f o g e d首创了整树容器法,该方法的具体操作为:在可盛水的容器壁内作水位指示针,然后加水至指针水位,一般在凌晨时分从地面处锯断树木,原地移入此盛水容器㊂随着树冠蒸腾的进行,容器内水分由于被树干断面不断吸入而导致水位逐渐下降,一定的时段后向容器内注水至指示针标记水位,注入的水量即为该时段的树冠蒸腾耗水量㊂[6,7]本方法所测数值并不可以完全反映自然条件下的树木蒸腾耗水量,但可用在田间对比研究中,作为同步比较的基准,也可以检验其他测定方法是否准确[1,8]㊂5风室法/风调室法风室法是将要研究实验林地的一小部分样地置于一个透明的风调室内,蒸散量可以通过测定进出风调室气体的水汽含量差以及室内的水汽增量来获得,G r e e n w o o d等最早应用风调室法来计算蒸散量,最大的风调室甚至能容纳20m高的树木㊂本方法适用于小范围植被群落或者整株植株的蒸腾研究㊂该法模拟自然小气候的能力差,其研究结果不能表现实际情况,只代表了蒸散的绝对值,具有的是比较意义㊂[9]6同位素示踪法该方法基于同位素稀释原理,由K l i n e等首次提出了将氚水(H32O)作为示踪剂来测定树木蒸腾㊂测定的具体步骤是首先用移液管或注射器吸入氚水,然后注入待测林木树干基部打的孔内,将孔口用橡皮泥封死,经过一定的时间间隔,在树冠中部选一枝生长势较强的枝条,在枝条顶端套上密封的塑料袋,取袋中凝结水做样液进行放射性活度测定,可通过公示计算待测植株的日均蒸腾速率[10,11]㊂本方法破坏性小㊁灵敏度高㊁方法简便㊁可准确地进行定位定量,获得的结果更客观的反映事物本质㊂对于要求短期㊁精确㊁不损伤植物的条件下,测定单株树木的蒸腾耗水量,该方法比较合适㊂但该方法野外应用局限性大,也不适合采样时间较长的实验,同时由于费用较高,不易长期连续的测定㊂[8] 7热技术测定法/树液流动法此方法是利用了热传导理论来测定树木的液流,原理是测定液流的流速或流量,该方法称作热技术测定法或树液流动法㊂目前常用的方法有以下几种:热脉冲速率法㊁热扩散式探针㊁茎干热平衡法㊁茎段热平衡法㊁热量场变形法㊂[8]7.1热脉冲速率法该法在1932年最先由德国植物生理学家H u-b e r提出,蒸腾耗水量的推算是通过测定热源上下游树液温度的升高来实现㊂将传感器探针成放射状平行钻入树干,在热源上方10mm与下方5mm 各放置一支㊂热源探针可定时发出热脉冲,此时随树液流动的热脉冲速率可由传感器探针测定[8,12]㊂但是这种方法需要在树干打孔,会对树液流动产生扰动,为此S w a n s o n和W h i t f i e l d提出了数据修正法,之后E d w a r d和O l b r i c h将其进一步完善成为系统综合的技术[12],而在国内年最先由刘奉觉等于1993引进该技术进行研究㊂7.2热扩散式探针该方法是在热脉冲速率法的基础上发现的,由G r a n i e r在最早提出㊂热扩散式探针法的操作步骤是将2根探针呈放射状插入树木茎干,一根约在另一根上方100mm处,探针内置有一个热源和一个热电偶㊂这样便可以通过树液流动速率与探针间温差存在的稳定相关关系估算蒸腾值㊂该方法能够连续或在任意时间间隔测定液流速率,探针的间距和时间因素对测量结果影响也不大㊂由于该方法宜操作㊁费用低,得到了研究者的广泛应用[13,14]㊂7.3热平衡法这类方法受外界气象因子的影响小,且降低了蒸腾量测定的系统误差,因此近年来该方法在国内外逐渐得到推广并不断改进㊂主要方法有以下几种㊂7.3.1茎干热平衡法(s t e m h e a tb a l a n c e,S H B)该方法最早在1981年由S a k u r a t a n i提出,是用环形热源加热被测茎干段周围,通过被加热段茎干输入输出的热平衡计算树液流量[15]㊂该类方法应用广泛,可适用于大㊁小树茎干及枝49防护林科技2014年条[16]㊂该法比热脉冲法速率法更简单㊁可靠㊁准确,需注意对不同尺寸的林木测量时就需要不同规格的液流计,对整个被包裹茎干连续加热需要较大能源,配置较好的能源供应装置㊂[17,16]7.3.2 茎段热平衡法(t r u n ks e g m e n th e a tb a l-a n c e,T S H B)茎段热平衡法与茎干热平衡法相似,又称组织热平衡法,于1973年由Kös t n e r提出,与茎干热平衡法不同处是该法仅从内部对一段茎干加热,而不是外表面加热整个茎干[18]㊂此方法目前已成为检验其他测定方法的标准,对茎干直径大于15c m的各种树种都能进行长期有效的测定[16,18]㊂该法在液流流速较小时不适用,而且测量系统安装较复杂㊂7.4热量场变形法将内置热电偶的2对不锈钢探针插入茎干,测定沿直线型加热器轴向和切线方向的温度梯度,可根据2个方向温度梯度之比与液流速率相关性特征,计算液流速率[19]㊂该法对低流速的液流迅速产生反应,对树液惯性的微小变化极其敏感,可测定树液流动的矢量速度㊂安装仪器时必须保证探针平行及探针间距离合适㊂但该法在测定高树液流速时会出现不稳定,需要进一步完善㊂[20]7.5激光热脉冲法该法采用一个可瞬时放出能量束的二极管激光器取代加热金属丝,同时用红外温度计取代热敏电阻,在不刺穿植被茎干的情况下即可进行实时测量,从而避免了对植物茎干的伤害㊂此方法目前应用并不广泛,测量大型树木液流尚处于研究测试阶段,系统造价也高昂㊂但估计该系统未来会有较好的应用前景,因其毕竟拥有着特殊优越性㊂众多实验证明,利用热技术方法测得的液流量与实际蒸腾量具有很高的关联度㊂尽管利用热技术方法可方便㊁准确测定林木蒸腾耗水,但研究中仍存在问题,例如由于所测树木的大小和测量位置不同,探针的安装情况及位置㊁数量均有差别,热探头功率大小以及树木耗水特性的差异都可能导致结果偏差,所以热技术测定蒸腾速率达不到完美㊂8总结树木蒸腾速率或蒸腾耗水量的研究在植物生理㊁林学㊁生态学等专业的研究探索以及指导造林等实际生产应用中均意义重大,目前生理法测定应用十分普遍,随着科技的进步,很多新方法不断在这一研究领域被引入并取得了不错的效果,例如热扩散测定方法目前的运用也较为广泛㊂目前没有一种方法能十分完美地测量不同条件下树木的蒸腾耗水量或蒸腾速率,尤其是在不改变自然环境条件下连续精确的测定,而这将是未来测定方法的发展方向,取得突破的主要途径将是基于植物蒸腾和生理活动的原理采用多种方法结合测量以及新技术手段的引入㊂参考文献:[1]刘奉觉,郑世锴,巨关升,等.树木蒸腾耗水测算技术的比较研究[J].林业科学,1997,33(2):117-126[2]李海涛,陈灵芝.用于测定树干木质部蒸腾液流的热脉冲技术研究概况[J].植物学通报,1997,14(4):517-534[3]陈永金,陈亚宁,薛燕.干旱区植物耗水量的研究与进展[J].干旱区资源与环境,2004,18(6):152-158[4]刘奉觉.称重法测定杨树蒸腾速率的技术研究[J].林业科技通讯,1990,3(2):162-165[5]苏建平,康博文.我国树木蒸腾耗水研究进展[J].水土保持研究,2004,11(2):177-179[6]刘奉觉,郑世锴,巨关升.树木蒸腾耗水测算技术的比较研究[J].林业科学,1997,33(2):117-126[7]马玲,赵平,饶兴权,等.马占相思树干液流特征及其与环境因子的关系[J].生态学报,2005,25(9):2145-2151[8]司建华,冯起,张小由,等.植物蒸散耗水量测定方法研究进展[J].水科学进展,2005,16(3):450-459[9]王安志,裴铁.森林蒸散测算方法研究进展与展望[J].应用生态学报,2001,12(6):933-937[10]田砚亭,董世仁,江泽平.氚水示踪法研究油松人工林的蒸腾[J].核农学报,1989,3(3):168-174[11]陈杰,齐亚东.对应用氚水法测定林木蒸腾量的评价[J].东北林业大学学报,1990,18(3):105-113[12]刘贤赵,刘德林.G R E E N S P A N茎流法测定茄子植株蒸腾的精度分析[J].节水灌溉,2005,(2):14-17[13]G r a n i e rA.E v a l u a t i o no f t r a n s p i r a t i o n i naD o u g l a s f i r s t a n d sb y m e a n so f s a p f l o w m e a s u r e m e n t s[J].T r e e p h y s i o l o g y, 1987,3:309-320[14]王华田,马履一.利用热扩式边材液流探针(T D P)测定树木整株蒸腾耗水量的研究[J].植物生态学报,2002,26(6):661-667[15]S a k u r a t a n iT.A h e a tb a l a n c em e t h o df o r m e a s u r i n g w a t e r f l u xi n t h e s t e mo f i n t a c t p l a n t s.J o u r n a l o fA g r i c u l t u r a l Me t e o r o l o-g y,1981,37:9-17[16]G r o o tA,K i n g KM.M e a s u r e m e n t o f s a p f l o wb y t h e h e a t b a l-a n c em e t h o d:N u m e r i c a l a n a l y s i s a n da p p l i c a t i o nt oc o n i f e r o u s s e e d l i n g s[J].A g r i c u l t u r a l a n dF o r e s t M e t e o r o l o g y,1992,59: 289-308[17]S t e i n b e r g S,v a nB a v e lC HM,M c F a r l a n d M J.A g a u g et om e a s u r em a s s f l o wr a t eo f s a p i ns t e m sa n dt r u n k so fw o o 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植物蒸腾耗水研究

植物蒸腾耗水研究
蒸散发既包括从地表和植物表面的水分蒸发 ,也包括通 过植物表面和植物体内的水分蒸散[2] 。Ro senberg[3] 等指出 降落到地球表面的降水有 70 %通过蒸发或蒸散作用回到大 气中 ,在干旱区这个数字达到 90 % ,可见蒸发和蒸散是水文 循环的一个重要组成部分 ,同时由于水分变成气体需要吸收 热量 ,因此蒸发和蒸散也是热量平衡的主要项 。地表热量 、 水分收支状况在很大程度上决定着地理环境的组成和演变 , 清楚的认识蒸散发 ,对了解大范围内能量平衡和水分循环具 有重要意义 ,能使我们更深入认识陆面过程 ,可以正确评估 气候和人类活动对自然和农田生态系统的影响 。因此 ,蒸散 的研究是地理环境研究中的一个重要内容 ,对蒸散和蒸发的 研究不仅涉及到气象学和气候学 ,而且还与地球物理学的其 他学科 ,如陆地水文学等密切相关 。近年来随着对地表能量 交换和物质迁移研究的深入及水资源合理利用与管理定量
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身的控制机制非常有用 ,但因售价昂贵难以推广 。以往通常 是用摘下来的叶片和枝条 ,置于灵敏天平 (从 0. 01 扭力天平 到 0. 001 、0. 000 1 的电子天平) 上进行快速称重 。或用盆栽 植物作蒸腾的称量测定 ,也有一定的用途 ,但是不能把它外 推到计算整株植物和植物群体的蒸腾失水量 。现在愈来愈 多地采用大型精密的称量式蒸散仪和非称量式蒸渗仪定量
随着电子计算机技术 、气象仪器的不断发展 ,数据的自动 化采集与运算系统的日益先进 ,该方法已成为较为常见的蒸 散计算方法 ,主要包括 :能量平衡法 、空气动力学法 、能量平衡 和空气动力学联合公式法 、涡流相关法 、红外遥感法[6] 等 。 2. 1. 1 能量平衡法
能量平衡法即波文比 - 能量平衡法 (BRER) ,该法估算 潜热能量 (即蒸发或凝结) 与显热通量的理论基础是地面能 量平衡方程与近地层梯度扩散理论 。再假设热量和水汽的 扩散系数 Kh 和 Kw 相等的条件下 ,根据它们推导出用波文 比计算蒸发的公式[7] :

植物茎流指标

植物茎流指标

植物茎流指标植物茎流是指植物体内的水分通过茎部流动的现象。

茎流指标是对植物茎流量进行量化的指标,可以用来评估植物在水分运输方面的表现和生理状态。

茎流指标的测定对于研究植物水分平衡、生理过程以及生长发育具有重要的意义。

一、茎流指标的意义和应用茎流指标是研究植物光合作用和水分平衡的重要参数之一。

通过测定茎流指标,可以评估植物水分供应能力、蒸腾作用强度以及植物吸水效率等。

1. 评估植物水分供应能力:茎流指标可以反映植物对水分的吸收和输送能力。

当植物水分供应充足时,通过茎流的水分量会明显增加,而当水分供应不足时,茎流量会减少。

因此,通过测定茎流指标可以判断植物的水分利用效率和缺水适应能力。

2. 评估蒸腾作用强度:植物通过蒸腾作用排出茎流中的水分,茎流指标可以间接反映植物蒸腾作用的强度。

当蒸腾作用强烈时,茎流量会增加,而当蒸腾作用减弱时,茎流量会下降。

因此,茎流指标可以用来评估植物蒸腾作用的程度和水分失去速率。

3. 评估植物吸水效率:测定茎流指标可以反映植物根系对水分的吸收效率。

当植物的根系吸水能力强时,茎流量会增加,反之则减少。

因此,通过茎流指标可以评估植物根系对水分吸收的能力和效率。

二、茎流指标的测定方法茎流指标的测定主要通过测量茎部的液流量或液流速来完成。

常用的茎流测定方法包括测定茎流量和测定茎流速。

1. 测定茎流量:这是一种直接测量茎流的方法。

通过在植物茎部进行切割,并接上液体容器,使茎流液体流入容器中。

然后根据液体容器中液体的重量变化来计算茎流量。

2. 测定茎流速:这是一种间接测量茎流的方法。

通过在植物茎部钻取细小孔洞,并使用微量流量仪器测量茎流速。

茎流速是单位时间内通过孔洞流动的液体体积。

三、茎流指标的确定因素茎流指标受到多种因素的影响,包括植物品种、环境条件以及植物生理状态等。

1. 植物品种:不同的植物品种在水分吸收和运输方面具有差异。

因此,不同植物品种的茎流指标也会有所不同。

2. 环境条件:环境条件对植物的水分供应和蒸腾作用有直接影响。

玉米茎流速率及耗水量研究

玉米茎流速率及耗水量研究

玉米茎流速率及耗水量研究聂文果;张盹明;徐先英;唐进年;金红喜【期刊名称】《中国农学通报》【年(卷),期】2009(0)7【摘要】河西沙漠绿洲边缘农作物生产用水短缺,为了发展绿洲边缘的生态产业,对绿洲边缘种植的主要农作物玉米耗水量作了测试分析。

采用植物热平衡茎流(Sap Flow System)计,对沙漠绿洲边缘沙地种植的主要农作物玉米整株茎流速率的日变化、季节变化规律及耗水量进行了测试,结果得出:玉米径流速率日变化呈现出单峰曲线峰值为14:00时为69.7303gm/hr。

玉米在全生育期的茎流速率最高值出现在7月份(平均值)为68.71gm/hr。

以玉米密度为67500株/hm2计算茎流耗水量,在生长季节中玉米茎流速率高峰时期的6、7、8三个月蒸腾所需生理用水量为6478.2m3/hm2。

5月和9月共用水160m3,全生育期需水量8878.2m3/hm2,比同样条件下种植药用黄芪植物多用水量4678.2m3/hm2。

另外玉米茎流速率与环境因子中的光量子密度(PFD)、大气温度(Tair)、相对湿度(RH)、水汽压亏缺(VPD)等有着及其密切的相关关系,经回归分析得出了玉米与其影响因子之间的回归方程,为沙漠绿洲边缘种植农作物玉米合理用水方案确定提供了理论依据。

【总页数】5页(P230-234)【关键词】玉米;茎流速率;日变化;季节变化;节水;回归分析【作者】聂文果;张盹明;徐先英;唐进年;金红喜【作者单位】甘肃省荒漠化防治重点实验室甘肃省治沙研究所【正文语种】中文【中图分类】S513【相关文献】1.交替沟灌玉米灌浆期茎流影响因子敏感性分析与模型适用性研究 [J], 杜斌;胡笑涛;王文娥;马黎华;周始威2.玉米茎流与叶面积、降雨强度之间关系研究 [J], 张陆军;李红艳;吴发启;马璠3.夏玉米茎流速率变化规律及其影响因子研究 [J], 冯东雪; 刘海军; 高壮壮; 唐晓培4.春玉米茎流速率变化规律及其影响因素研究 [J], 史占垚;侯立柱;苏国龙5.GREENSPAN茎流法对玉米蒸腾规律的研究 [J], 刘德林;刘贤赵因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

关于植物茎流计的原理

关于植物茎流计的原理

关于植物茎流计的原理植物茎流计是一种用来测量植物的水分运输的设备,也称为茎压计或全压计。

它可以通过测试植物茎部的液压力来量化植物的水分传输。

在植物的生长过程中,水的运输是非常重要的,因为它是植物进行光合作用的必要条件。

因此,了解植物茎流计的原理是非常重要的,本文将详细介绍植物茎流计的原理。

植物茎流计的原理植物茎流计的原理是基于液压力变化的测量。

植物通过茎部将水和溶质从根部输送到叶片,茎部在粗壮植物中承受相当大的液压力。

植物茎流计通过直接测量液压力的变化,以揭示植物在单个时刻内的水分传输。

液压力的变化通过开放了一个茎段并将它连接到设备上来测量。

实现液压力测量的两种方法是压电传感器和薄膜压力传感器。

这些传感器可以通过与被测茎段连接,并产生一个电信号来记录茎部液压力的变化。

这些信号可以被记录下来并以数字方式呈现。

这意味着茎流计不仅可以测量植物水分的运输,还可以记录不同时间内植物的变化。

植物茎流计的优点植物茎流计有很多优点。

首先,它是一种非侵入性的方法,这意味着在测量过程中植物茎部不受到伤害。

而且,由于此方法可以精确地测量植物水分的运输,因此它是研究植物的最佳工具之一。

其次,该方法可以实现实时监测,且测量范围从微小植物到大型树木都适用。

此外,茎流计设备是可以重复使用的,这减少了其他方法所需的采样次数,减少了成本,也对环境更加友好。

总结植物茎流计是一种非侵入式的设备,它可以测量茎部液压力的变化,并以数字方式输出茎部液压力数据。

使用该方法可以精确地测量植物水分的运输和变化,且具有实时监测的优点,适用于各种类型植物的研究。

本文从植物茎流计的原理和优点两个方面介绍了它的相关知识。

植物茎液流速及蒸腾量动态测试仪

植物茎液流速及蒸腾量动态测试仪

植物茎液流速及蒸腾量动态测试仪
丁筱玲;赵立新;张业民
【期刊名称】《农业工程学报》
【年(卷),期】2000(016)003
【摘要】该动态测试仪主要应用于植物茎液流速及蒸腾量的测定,可进行四季监测,同时做到现场显示、打印数据并绘制曲线.该文主要介绍了仪器的原理框图及几项关键技术.
【总页数】4页(P46-49)
【作者】丁筱玲;赵立新;张业民
【作者单位】山东农业大学;山东农业大学;山东农业大学
【正文语种】中文
【中图分类】S2
【相关文献】
1.尾叶桉等植物茎提取液对绿豆等植物插条发根和种子萌发的影响 [J], 黄卓烈;林韶湘;谭绍满
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示向下热传导的温度梯度 , ℃/ m; d x 表示测定温 度 梯 度 时 两 个 热偶点间的距离 , m。
Q r =K a h CH
其中 : / Ka P C H h = ( i n -Q v)
( ) 4
/ 式中 : 通过求解零流率( 即Q Ka W mV, h 表示护 套 的 导 电 性 , f ) ) 时的式 ( 而确定 ; =0 1 CH 表示辐射热电堆的电压 , mV。 同时将测定的温度 增 量 值 及 水 的 热 容 量 代 入 , 将公式( 1) ) 变换整理可得到计算茎秆中水流通量 F 的公式 : -( 4
( , , ) C o l l e e o f W a t e r S c i e n c e a n d E n i n e e r i n T a i u a n U n i v e r s i t o f T e c h n o l o T a i u a n 0 3 0 0 2 4, C h i n a g g g y y g y y : a u e l a n t a e r A b s t r a c t T h e r m a l m e t h o d s s a f l o w i s o n e o f t h e i n s t r u m e n t s t o m e a s u r e o f t r a n s i r a t i o n w a t e r . T h i s i n t r o d u c e s g g p p p p p , t h e d e v e l o m e n t c o u r s e o f t h e r m a l m e t h o d s s a f l o w a u e a n d t h e b a s i c w o r k i n r i n c i l e .F r o m t h e f o u r a s e c t s i n c l u d i n t h e p p g g g p p p g , c h a n e l a w o f s t e m s a f l o w, t h e f a c t o r s a f f e c t i n t r a n s i r a t i o n r a t e t h e a f f e c t i n f a c t o r s o f t h e r m a l m e t h o d s s a f l o w a u e a n d i t s g p g p g p g g , t e m o r a l a n d s a t i a l v a r i a t i o n a n d t h e a d v a n t a e s a n d r o b l e m s o f s a f l o w a u e t h e a l i c a t i o n o f t h e r m a l m e t h o d s s a f l o w a u e p p g p p g g p p p g g t h e m e a s u r e m e n t o f l a n t t r a n s i r a t i o n w a t e r a r e i n t r o d u c e d .W i t h t h e d e v e l o m e n t o f h e a t t e c h n o l o i n t h e d i r e c t i o n o f r e c i i n - p p p g y p , s i o n, u n i v e r s a l a n d s s t e m a t i c T h e r m a l D i s s i a t i o n M e t h o d h a s v e r o o d d e v e l o m e n t r o s e c t s w i t h t h e c h a r a c t e r i s t i c s o f c o n t i n u - y p y g p p p , o u s d e t e r m i n a t i o n s i m l e o e r a t i o n a n d c o n v e n i e n t d a t a-d o w n l o a d . p p : ; ; ; K e w o r d s t h e r m a l m e t h o d s s a f l o w t r a n s i r a t i o n w a t e r s a f l o w r a t e s t e m s a f l o w a u e y p p p p g g 准确计算出植物需水 水资源短缺严重制约着农业的发 展 , 对灌溉农业的 可 持 续 发 展 具 有 重 大 的 量和及时预报缺水信息 , 现实意义
热 技术 茎 流 计 是 一 种 能够 连 续 直 接 测量 植 物 蒸 腾 耗 水 的 仪 器 。 系 统 的 介 绍 了 热 技 术 茎 流 仪 的 发 展 历 程 摘 要 : 及 基本 工 作 原 理 , 从植 物 液 流 速 率的变 化 规 律 、 影 响 树 木 蒸 腾 速 率 因 子、 边 材 液 流 速 率 的 运 输 格 局 及 时 空 变 化 规 律、 茎 流 计 优 点及 应 注意 问题 的 4 个 方面 介绍 了 热 技术 茎 流 计 在 植 物 蒸 腾 耗 水 方面 的 应 用 。 随 着 热 技术 茎 流 计 开 始 向 精 准化、 普 及 化和 系 统 化 发展 , 热扩散茎流计凭借着操作简单、 数据 下 载 方 便 和 可 以 较 为 准 确 的 连 续 测 定 树 干 液 流 的 特 点, 具 有 很 好 的 发展 前 景 。 热 技术 茎 流 计 ; 蒸腾耗水; 液 流流 速 ; 树干茎流 关键词 : S 7 1 5. 4 文献标识码 : A 中图分类号 :
收稿日期 : 2 0 1 3 0 7 1 5 - -
) ; ; 基金项目 : 国家自然科学基金资助项目 ( 高等学校博士学科点专项科研基金资助项目 ( 山西省科技攻关 5 1 1 0 9 1 5 4, 5 1 2 4 9 0 0 2 2 0 1 1 1 4 0 2 1 2 0 0 0 6) ) ; ) 。 山西省青年科技研究基金资助项目 ( 资助项目 ( 2 0 1 1 0 3 1 1 0 1 8 - 1 2 0 1 2 0 2 1 0 2 6 - 2 , : 作者简介 : 仇群伊 ( 女, 硕士研究生 , 主要从事节水灌溉理论与技术研究 。E-m 1 9 8 9-) a i l 2 6. c o m。 9 2 3@1 q q y , : 通讯作者 : 郭向红 ( 男, 博士 , 副教授 , 硕士研究生导师 , 主要从事节水灌溉理论与技术研究 。E-m 1 9 7 9-) a i l x i a n h o n 7 9 2 0@1 2 6. c o m。 g g
A l i c a t i o n o f T h e r m a l M e t h o d s S a F l o w G a u e i n p p p g M e a s u r e m e n t o f P l a n t T r a n s i r a t i o n W a t e r p
, , , , I U u n i G U O X i a n h o n S U N X i h u a n MA J u a n u a n, C U I S h i o n H A O F e n z h e n - - - - - - Q Q y g g j y g g
1 茎流计的发展历程简介
茎流计最初的形式是通过将一根 电 阻 线 作 为 脉 冲 源 , 安装 在电阻线下方的单个热电偶感知热脉 冲 达 到 时 间 , 这是由德国 并 首 次 用 于 实 际 研 究。 植物生理学 家 H u b e r于 1 9 3 2 年 提 出, 随后 H u b e r等通过在热源上下不等距设置热电偶探头的方 法 , 有效地将热脉冲在液 流 传 导 系 统 中 的 运 动 与 外 界 环 境 中 的 热 — — 干扰区分开 , 形成指导热技术完善 与 发 展 的 两 个 重 要 理 论 — “ 。 之 后, ( 补 偿 原 理” 和“ 脉 冲 滞 后 效 应” 经过 M a r s h a l l 1 9 5 8 、 ( ( 年) 和E 等人的 S w a n s o n 1 9 9 4年) d w a r d s和 B e c k e r 1 9 9 6 年) 系统研究 , 不仅考虑到了边材液流传输 的 径 向 差 异 和 液 流 探 针 还 编 制 了 相 应 的 拟 合 软 件, 并构建 对边材损伤所产生 的 误 差 , 形成了较为完备的自动检测装置 了适宜的模型 ,
热 技术 茎 流 计 测 定 植 物 蒸 腾 耗 水的 应 用 仇 群 伊 郭 向红 孙 西 欢 等
4] 。 资源管理等具有重要的理论指导意义 [
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/ 式中 : Ka W m· K; A 表示茎的截面 t 表示茎秆 的 热 传 导 特 性 ,
2 ; / 积, m d T d x 表示向上热 传 导 的 温 度 梯 度 , ℃/ m; d Td/ d x表 u
3] 。所 以, 耗水量 , 并且对 植 物 进 行 动 态 连 续 无 损 伤 的 测 定 [ 运
。植物蒸腾作用 ( 主 要 在 叶 片 进 行, t r a n s i r a t i o n) p
它是水分以水蒸气的形式从植物散失 到 大 气 的 过 程 , 叶片蒸腾 耗水量占整个植物耗水量的 9 除 去 不 足 5% 的 植 物 新 0% 以 上 , 陈代谢 所 需 水 分 外 , 树木9 9% 以 上 的 液 流 被 用 于 植 物 的 蒸
2] , 腾[ 并且许多研究 者 发 现 , 树木的液流速率和蒸腾速率有着
用茎流计实时监测 植 物 液 流 速 度 , 求 得 植 物 蒸 腾 耗 水 量, 不仅 对植物水分供求关系提供必要的水分 生 理 依 据 , 而且对地区水
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