液流-株间微型蒸渗仪法测定新疆杨蒸发蒸腾量适用性分析
屈艳萍;康绍忠;王素芬;孙洪泉
【摘 要】采用液流-株间微型蒸渗仪法测定人工种植环境下新疆杨蒸发蒸腾量，并对此方法的适用性进行了分析。结果表明：在生长季5-10月，新疆杨蒸腾量具有明显的季节变化规律，总蒸发蒸腾量为508．26 mm ，蒸发量、蒸腾量所占比率分别为37．1％和62．9％；树干液流速率与叶片蒸腾速率变化表现出较好的一致性，热脉冲法能够用于新疆杨蒸腾测定；液流-株间微型蒸渗仪法和水量平衡法测算结果的相对误差在±15％之内，液流-株间微型蒸渗仪法能够适用于新疆杨蒸发蒸腾量测定。%Using the Sap flow and Micro-lysimeter methods have measured the evapotranspiration of Populus alba var .and analyzed its applicability .The results showed that :The evapotranspiration of Populus alba var .has changed seasonally .In the growing season from May to October ,the overall evapotranspiration was 508 .26 mm ,with the propor-tion of 37 .1% and 62 .9% for evaporation and transpiration ,respectively .The tree trunk sap velocity was in good agree-ment with the leaf transpiration rate .It was indicated that heat pulse method can be used to measure the transpiration of P
opulus alba var ..The relative error was within ± 15% compared the Sap flow and Micro-lysimeter method with the wa-ter balance method .So the Sap flow and Micro-lysimeter methods were suitable to measure the evapotranspiration of Pop-ulus alba var .
【期刊名称】《干旱地区农业研究》
【年(卷),期】2014(000)003
【总页数】7页(P88-94)
【关键词】新疆杨;蒸发蒸腾量;热脉冲法;液流-株间微型蒸渗仪法;水量平衡法;适用性
【作 者】屈艳萍;康绍忠;王素芬;孙洪泉
【作者单位】中国水利水电科学研究院，北京 100038; 西北农林科技大学 旱区农业水土工程教育部重点实验室，陕西 杨凌 712100;西北农林科技大学 旱区农业水土工程教育部重点实验室，陕西 杨凌 712100; 中国农业大学 中国农业水问题研究中心，北京 100083;西北农林科技大学 旱区农业水土工程教育部重点实验室，陕西 杨凌 712100; 中国农业大学 中国农业水问题研究中心，北京 100083;中国水利水电科学研究院，北京 100038
【正文语种】中 文
【中图分类】S152.7+3;S792.117
植物蒸发蒸腾量既是水量平衡中的重要分量，又是水文循环不可或缺的环节和水管理的有效依据，因此，选择合适的方法测定植物蒸发蒸腾量具有非常重要的意义［1］。目前，植物蒸发蒸腾量的测定方法按其种类大体可以分为水文学方法（包括水量平衡法和蒸渗仪法等），微气象学法（包括波文比—能量平衡法、涡度相关法和空气动力学法等），植物生理学方法（包括液流法、气孔计法等），红外遥感法等4种方法。所谓液流—株间微型蒸渗仪法，是指通过液流法和微型蒸渗仪法分别测定植物蒸腾量和土壤棵间蒸发量，进而换算得到植物蒸发蒸腾量的方法。基于热脉冲法操作简单、可连续监测、环境破坏性小、适用范围广等显著优势［2－9］，本文采用热脉冲液流测定仪测量新疆杨树干木质部上升液流流动速度及流量，从而间接确定其蒸腾耗水量。然而，由于热脉冲法本身及在测定中存在的一些问题［10－14］，以及因植被冠层结构空间变异性、灌水影响致使土壤棵间蒸发也难以准确测定［15］，液流—株间微型蒸渗仪法测定人工种植环境下新疆杨蒸发蒸腾量的适用性及计算精度还有待进一步核实。鉴于水量平衡法是植物蒸发蒸腾量最基本、最经典的测定方法，本研究拟采用此方法对液流—株间微型蒸渗仪法进行检验或校核。
1 试验概况与测定指标
1.1 试验地概况
试验地位于腾格里沙漠边缘的甘肃省武威市石羊河流域农业与生态节水试验站内，北纬37°52′20″，东经102°50′50″，属于大陆性温带干旱气候。该地区光热资源非常丰富，全年日照时数达3 000h以上，无霜期150d以上，年平均气温为8℃，大于0℃的积温为3550℃以上。但是水资源相对匮乏，地下水埋深达25～30m，干旱指数为15～25，多年平均降水量仅为164.4mm，而多年平均水面蒸发量约为多年平均降雨量的12.5倍，即2 000mm左右。
1.2 试验材料
本研究选用的试验材料为新疆杨。新疆杨（Populus alba var.Pyramidalis Bge），属于白杨派，白杨组［16］，是农田防护林和城市绿化的主要树种之一。其树冠呈塔形，树干通直挺拔，树皮光滑、呈灰绿，叶片呈深绿，叶背面及叶柄密被绒毛［17］。它具有喜温、喜光、抗大气干旱等生态特性，且具有生长快、适应性强、抗病虫害等显著优势。
根据长势良好、健康无病虫害的原则，在试验站人工种植园的新疆杨林地选择长势相近的
试验树木两株，均为1998年栽种，林龄为7a，试验树木基本参数见表1。在全生育期内，对新疆杨林地共进行了3次灌水：生长初期的5月8日夜间进行第一次灌水，灌水量为150mm；生长盛期的6月19日清晨第二次灌水120mm；生长中后期的8月8日为第三次灌水，灌水量为102mm。
表1 试验树木基本参数及探针布置方式Table 1 The basic parameters and arrangement of probes for the experimental trees注：由于两株试验树木长势相近，故有关基本参数取二者的平均值；冠幅是指生长盛期；探针插入深度均指形成层以下的深度。Note：The basic parameters were measured by the mean of two experimental trees.Crown width was referred to the active growing season.The insert depth of probes were referred to the depth under the cambium.?
1.3 测定指标
trime本试验的主要测定指标有新疆杨树干液流、叶片水平蒸腾速率、林地土壤棵间蒸发量、土壤含水量和降雨量，观测期为2005年5月1日～10月16日。
1.3.1 树干液流测定 采用SF200液流测定仪（Greenspan Technology，Australia）测定新疆杨树干液流。每株试验树木各安装一套仪器，共计两套，每套仪器有4个传感器，其具体布置方式见表1，取样时间间隔为30min，伤口直径为1.1mm。
1.3.2 叶片水平蒸腾速率测定 采用Lci便携式光合作用测定系统（ADC BioScientific，England）测定新疆杨叶片蒸腾速率Tr。在每株试验树木的东、西、南、北四个方向上，各选取中间层叶片两片，并做好标记进行观测，包括日变化测定（7∶30～19∶30，每隔2h测定1次）和定时测定。
1.3.3 土壤棵间蒸发量测定 采用微型蒸渗仪（Micro－lysimeter，China）测定棵间表土蒸发。在每株试验树木1／2冠幅处，均匀布置3个直径为100mm、高为150mm的微型蒸渗仪，每天定时（上午7∶30～8∶00）用精度为0.01g电子天平称重并记录。如若有降雨，要扣除降雨量。
1.3.4 土壤含水量测定 采用TRIME－FM管式TDR系统（IMKO Micromodultechink，German）测定新疆杨林地2.5m深土壤体积含水率，每10cm深度测定1次，5d为一个测定周期，如若有降雨，雨后进行加测。采用挖剖面的方法，测得土壤的容重，并用取土烘干
法对管式TDR系统测得的土壤含水率进行校正。在新疆杨林地两样木之间，较为均匀地呈线状布置了3根TDR测管，样木与测管及管与管之间的间距约为0.8m。
1.3.5 降雨量测定 利用试验站内自动气象站（Weather Hawk，Campell Scientific，USA），对降雨量进行同步监测，每1h自动记录数据。

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