周翠鳴，黃玉清*，顧大形，趙　平，張德楠，姚月鋒

( 1. 廣西喀斯特植物保育與恢復(fù)生態(tài)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 廣西壯族自治區(qū)中國科學(xué)院 廣西植物研究所，廣西 桂林 541006； 2. 中國科學(xué)院 華南植物園，廣州 510650 )

?

尾巨桉液流特征分析

周翠鳴1，黃玉清1*，顧大形1，趙平2，張德楠1，姚月鋒1

( 1. 廣西喀斯特植物保育與恢復(fù)生態(tài)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 廣西壯族自治區(qū)中國科學(xué)院 廣西植物研究所，廣西 桂林 541006； 2. 中國科學(xué)院 華南植物園，廣州 510650 )

目前尾巨桉(Eucalyptusurophylla×E.grandis)在南部大面積種植，尤其是在廣西，其水分利用效率對森林可持續(xù)發(fā)展和水資源管理的影響越來越受到關(guān)注，因此了解其水分利用特征具有一定的意義。該文通過Granier熱擴(kuò)散探針法(TDP)對廣西黃冕國有林場4～5年生尾巨桉人工林液流密度(SFD)的年變化規(guī)律、不同個(gè)體變化及其與環(huán)境因子的關(guān)系進(jìn)行了研究。結(jié)果表明：尾巨桉年平均日液流密度為830.1 L·m-2·d-1；從尾巨桉日液流密度的年變化來看，最大值不超過2 000 L·m-2·d-1，與相似研究比較，該研究得到的結(jié)果偏低。不同直徑尾巨桉SFD具有相似的變化趨勢，胸徑相近其液流密度也大致相同，但胸徑相差很大時(shí)，其液流密度相差也大，相差最大可達(dá)1 300 L·m-2·d-1，這主要與不同生長狀況的植物根系從土壤吸收水分能力不同有關(guān)。相關(guān)研究表明光合有效輻射和水汽壓虧缺是樹木冠層蒸騰的主要動力，該研究也發(fā)現(xiàn)樹干液流密度與水汽壓虧缺(VPD)、光合有效輻射(PAR)在年變化上有很好的同步性，主要表現(xiàn)出夏秋季節(jié)較高、春冬季節(jié)較低的現(xiàn)象。SFD與PAR的關(guān)系比較顯著，與VPD、空氣溫度(AT)、土壤溫度(ST)有一定的關(guān)系，但與空氣相對濕度(RH)和土壤濕度(SM)沒有呈現(xiàn)規(guī)律。環(huán)境因子和植物生物學(xué)特征是樹干液流密度主要的影響因素，進(jìn)一步探討尾巨桉如何響應(yīng)這些因子的變化顯得尤為重要。

尾巨桉, 熱擴(kuò)散技術(shù), 液流密度, 環(huán)境因子

近年來為了滿足經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展對木材的需求，桉樹作為一種速生豐產(chǎn)木材在全國特別是在華南地區(qū)大面積種植(祁述雄，2002)。這對緩解華南地區(qū)的木材短缺發(fā)揮著重要的作用，然而桉樹人工林生態(tài)問題一直受到社會的普遍關(guān)注，尤其桉樹的水分利用問題是人們爭論和關(guān)注的焦點(diǎn)(白嘉雨和甘四湖，1996)。桉樹對水分和養(yǎng)分利用率很高，在建立桉樹生態(tài)林方面存在其可能性和可行性(楊民勝等，2006；于福科等，2009；Forrester et al, 2010)。但從另一個(gè)角度來講，桉樹人工林經(jīng)常被認(rèn)為大量耗水及破壞當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境，大面積種植桉樹勢必會對當(dāng)?shù)厮倪^程以及生態(tài)環(huán)境造成負(fù)面的影響。目前，水資源短缺已成為突出的環(huán)境問題，如何權(quán)衡人工林種植與水資源的關(guān)系是亟待解決的問題，樹木的蒸騰耗水量是人工林樹種選擇的重要參數(shù)(Poore & Fries, 1985；Calder，1992；Dye, 1996)。

目前研究蒸騰作用的技術(shù)很多，其中熱技術(shù)根據(jù)不同原理及適用范圍可分為熱脈沖法、熱平衡法、熱擴(kuò)散法(Swanson, 1994)。熱擴(kuò)散法(thermal dissipation probe method, TDP)在研究植物水分利用方面有其自身的優(yōu)點(diǎn)，目前越來越多地被利用于研究樹木的水分利用(Granier et al, 1992, 1996a；Lostau et al, 1996；趙平等，2005)，該方法的基本理論是植物根系吸收的水分僅少部分用于自身結(jié)構(gòu)組成，而大部分通過蒸騰散失到大氣中(Schulze et al, 1987)，所測定的通過樹干木質(zhì)部液流量，經(jīng)轉(zhuǎn)化求算等同于冠層蒸騰量(Kozlowski et al, 1996)。因此，本研究利用TDP對尾巨桉(Eucalyptusurophylla×E.grandis)的樹干液流進(jìn)行監(jiān)測，分析尾巨桉個(gè)體和總體的樹干液流特征及其與周圍環(huán)境因子的關(guān)系，探討不同個(gè)體尾巨桉間的液流規(guī)律及其年際變化特征，旨在為桉樹水資源利用研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為進(jìn)一步桉樹人工造林耗水的估算和水資源管理提供理論依據(jù)。

1　 研究地區(qū)與研究方法

1.1 實(shí)驗(yàn)樣地

野外觀測地位于鹿寨縣的廣西黃冕林場波寨分場，地理坐標(biāo)為24°48′ N，109°53′ E，海拔為300～350 m，林地土壤主要是砂頁巖發(fā)育而成的紅壤。年均氣溫19 ℃，年均降雨量1 750～2 000 mm，降雨量集中在4-8月；年均蒸發(fā)量1 426～1 650 mm。

樣地位于東向坡地的尾巨桉人工純林，林齡為4～5 a。所選樣地面積為400 m2(20 m × 20 m)，樣地內(nèi)共有尾巨桉55株，平均胸徑為9.60 cm，林分種植密度為1 375株·hm-2。在樣地內(nèi)選取生長狀況良好的15棵尾巨桉作為觀測樣樹。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 樣樹樹形特征的測定邊材厚度(Ts)的測定方法參見周翠鳴等(2015)試驗(yàn)材料的相關(guān)內(nèi)容，測定邊材厚度，建立胸徑與邊材厚度的關(guān)系式(Sch?fer et al, 2000)。

Ts=a(DBH)b

(1)

式中，a，b分別為通過非線性回歸分析得出的系數(shù)，本研究中a=0.6473，b=0.8107。通過這個(gè)關(guān)系式可以計(jì)算得到本實(shí)驗(yàn)樣樹的邊材厚度。

1.2.2 樹干液流的測定根據(jù)2012年6月樣地樣方里基本特征調(diào)查結(jié)果，按實(shí)際分布狀況從中隨機(jī)選取15株樣樹，采用Granier針法測定樣樹液流密度，該方法具有準(zhǔn)確、穩(wěn)定和連續(xù)不間斷的特點(diǎn)(Granier 1987；Granier et al,1992)。具體方法見蔡錫安等(2010)、王華等(2007)、趙平等(2005)。溫差變化反映樹木的液流密度(sap flux density，SFD)，Granier(1987)建立了反映二者關(guān)系的經(jīng)驗(yàn)公式。

Js=119 × [(ΔTm-ΔT)/ΔT]1.231

(2)

式中，JS為瞬時(shí)液流密度(gH2O·m-2·s-1)，ΔTm為晝夜最大溫差，ΔT為瞬時(shí)溫差。

探針外用塑料蓋保護(hù)以防止機(jī)械損傷，并用太陽膜包裹，減少熱輻射和雨水浸入的干擾(趙平等，2005)。借助Baseliner 3.0軟件，將從數(shù)據(jù)采集儀直接下載的原始電壓數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成連續(xù)性的液流密度值(趙平等，2005)。

1.2.3 環(huán)境因子的觀測林內(nèi)建有可供長期生態(tài)定位研究的觀測塔(24 m)，在塔頂安裝光合有效輻射傳感器(LI-COR,USA)和空氣溫濕度傳感器(RHT2nl-02,Delta-T Devices Ltd,UK)。同時(shí)，在土壤30 cm處埋設(shè)土壤溫濕度傳感器(SM300 ,Delta-T Devices Ltd, UK )3套，使用Delta-T數(shù)據(jù)采集儀采集數(shù)據(jù)，其讀數(shù)頻率與液流值同步(周翠鳴等，2011，2012)。

采用水汽壓虧缺(VPD，kPa)反映空氣溫度(AT，℃)和空氣相對濕度(RH，%)的協(xié)同作用。

(3)

式中，常數(shù)a、b、c分別為0.611 kPa、17.502和240.97 ℃(Campbell & Norman，1998)。

1.2.4 統(tǒng)計(jì)分析采用Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)分析及作圖。從樣樹平均液流密度長時(shí)間尺度上分析液流特征變化，以及不同個(gè)體之間的液流密度差別，通過曲線參數(shù)估計(jì)法分析樹干液流密度與各環(huán)境因子之間的回歸關(guān)系。

2　結(jié)果與分析

2.1 實(shí)驗(yàn)的可行性

通過公式(1)可計(jì)算樣地內(nèi)15棵樣樹的邊材厚度(表1)。

表 1　尾巨桉形態(tài)特征Table 1Morphological characteristics ofEucalyptus urophylla × E. grandis

大部分喬木樹干包括邊材和心材兩部分。邊材主要起傳輸水分和營養(yǎng)元素的作用，而心材是內(nèi)部不具傳輸功能的死細(xì)胞(王興昌等，2008)。從表1可以得出，本研究的樣樹邊材厚度均超過實(shí)驗(yàn)需要的2 cm，所以避免了探針被插入心材的可能。

2.2 尾巨桉日液流密度年變化特征

從圖1可以看出，2012年與2013年的液流密度相差并不大，且有一樣的季節(jié)變化規(guī)律，都表現(xiàn)出夏秋季節(jié)高，春冬季節(jié)低，大小基本維持在同一個(gè)水平，說明尾巨桉邊材最外面2 cm的液流密度比較穩(wěn)定。從圖1可以看出，本研究中尾巨桉最大值沒有超過2 000 L·m-2·d-1，通過計(jì)算得到日液流密度平均值為830 L·m-2·d-1。

圖 1　尾巨桉全年日液流密度變化Fig. 1　Sapflow density changes of E. urophylla × E. grandis throughout the year

圖 2　不同胸徑尾巨桉液流密度的變化特征Fig. 2　Sapflow density changing characteristics of E. urophylla × E. grandis of different diameters at breast height

2.3 不同胸徑尾巨桉日液流密度的變化特征

根據(jù)2013年6月對樣樹胸徑的調(diào)查，分別選擇其中生長較旺盛的14號、15號樣樹和生長較弱的10號、11號樣樹進(jìn)行比較，選擇2013年6月10日至7月6日的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。從圖2可以看出，樹木胸徑相差不大時(shí)(如10號與11號樣樹相差0.2 cm；14號與15號樣樹相差2.7 cm)，日平均液流密度很接近，而當(dāng)胸徑相差很大時(shí)(如10號與15號樣樹相差7.8 cm)，日平均液流密度也相差顯著。雖然胸徑大小對樹干液流密度有一定的影響，但是不同胸徑日平均液流密度變化規(guī)律是一致的。

2.4 SFD與PAR和VPD的關(guān)系

從圖3可以發(fā)現(xiàn)，尾巨桉日液流密度和PAR、VPD在大時(shí)間尺度上有比較好的同步性，都呈現(xiàn)出夏秋季節(jié)較高，春冬季節(jié)較低，一整年呈現(xiàn)出單峰變化規(guī)律，三者在時(shí)間上表現(xiàn)出來吻合的變化規(guī)律，也正說明了PAR和VPD是植物光合作用和水分利用的主要影響因子，植物早晨光合作用和水分流動主要是受光合有效輻射和周圍環(huán)境水汽壓虧缺的影響，才會逐漸打開氣孔，隨后樹干液流慢慢開始，周而復(fù)始形成了這種固定的同步性模式。Oren & Pataki(2001)通過研究也發(fā)現(xiàn)，太陽輻射和水汽壓虧缺是樹木冠層蒸騰的主要動力，對樹干液流的影響呈正效應(yīng)。

2.5 日液流密度與各環(huán)境因子的關(guān)系

不同胸徑的樹干液流密度有一定的差別，說明密度大小在一定程度上受到樹木的生物學(xué)結(jié)構(gòu)影響，但是這并不是唯一的原因，同時(shí)還會受到其他因子的制約。生物學(xué)結(jié)構(gòu)決定樹體水分利用的潛在能力，而環(huán)境因子決定了液流的瞬時(shí)變化(張寧南等，2003)。 從圖4可以看出，SFD與PAR關(guān)系比較明顯，與VPD、AT、ST有一定的關(guān)系，而與RH和SM沒有呈現(xiàn)規(guī)律。結(jié)果說明液流大小主要還是受光照大小的影響，同時(shí)也受到周圍水汽壓虧缺的制約，而水汽壓虧缺是空氣溫度和空氣相對濕度的綜合反應(yīng)。同時(shí)也發(fā)現(xiàn)，PAR和VPD對SFD的影響是剛開始變化幅度比較大，慢慢變得平緩，而AT和ST對SFD的影響則剛好相反，是開始比較平穩(wěn)，當(dāng)溫度達(dá)到25 ℃以上時(shí)，SFD變化程度加大，因此，說明不同環(huán)境因子對SFD存在不同的影響模式。

圖 3　液流密度與光合有效輻射、水汽壓虧缺的年變化規(guī)律Fig. 3　Annual changing rule of SFD and PAR, VPD

圖 4　液流密度與各環(huán)境因子的關(guān)系Fig. 4　Relationships between sap flow density and various environmental factors

3　討論與結(jié)論

從尾巨桉一年半液流監(jiān)測結(jié)果來看，發(fā)現(xiàn)2012年6月至2013年12月間并沒有大的變化，呈現(xiàn)出比較穩(wěn)定的趨勢，說明隨著時(shí)間的變化，液流密度受到生理結(jié)構(gòu)影響的同時(shí)，可能也在一定程度上受到周圍環(huán)境的制約，兩者共同制約了液流密度的大小。本實(shí)驗(yàn)中尾巨桉日液流密度最大值沒有超過2 000 L·m-2·d-1，日平均值為830 L·m-2·d-1，比張寧南等(2007)對雷州半島紀(jì)家尾葉桉人工林得出的日均液流密度1 839 L·m-2·d-1要低很多，可能是由于實(shí)驗(yàn)樣地所處地理位置的不同，本實(shí)驗(yàn)樣地處于土層較薄的山地，而張寧南等(2007)實(shí)驗(yàn)樣地所處位置土壤層深厚，屬熱帶海洋性氣候，光照、水分和土壤都相對比較豐富，更有利于桉樹的生長；所使用樣樹樹種雖然都是桉樹，但是具體品種不一樣，本實(shí)驗(yàn)所使用的尾巨桉與張寧南等(2007)使用的尾葉桉在結(jié)構(gòu)上會有差別，因此也會出現(xiàn)結(jié)果差異性，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的時(shí)間段不一樣，本實(shí)驗(yàn)是整年日均值，而張寧南等(2007)是在蒸騰較大的月份進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。這些只是推測存在差異性的原因，而具體原因需要更進(jìn)一步的研究去探討。

植物生物學(xué)特征決定了植物樹體水分利用的潛在能力，而樹干是其水分運(yùn)輸?shù)闹饕d體，根系從土壤吸收水分以后，通過樹干邊材中的導(dǎo)管運(yùn)輸?shù)焦趯痈鞑课?，樹干中的?dǎo)管大小必會影響水分的運(yùn)輸，不同胸徑大小的樹干結(jié)構(gòu)也會不一樣。通過同步比較不同胸徑尾巨桉液流密度大小，發(fā)現(xiàn)胸徑相近的樹木液流密度相似，而當(dāng)胸徑相差比較大時(shí)，樹木液流密度也相差很大，相差最大時(shí)達(dá)到了差值1 300 L·m-2·d-1，這主要與植物生理結(jié)構(gòu)有關(guān)，因?yàn)槎鄶?shù)樹種導(dǎo)管由內(nèi)而外逐漸增大，導(dǎo)管直徑逐漸增大(王華田，2002)，這樣胸徑大的樹木液流就會相對較快，同時(shí)大樹根系也比較發(fā)達(dá)，有利于從深層土壤吸收水分，尤其在缺少土壤水分，張寧南等(2007)通過對雷州半島的尾葉桉液流密度監(jiān)測也得出了相似結(jié)論。人工林樹種組成單一、所處環(huán)境條件一致，可以通過選擇測定不同徑階標(biāo)準(zhǔn)木液流密度進(jìn)行推算整個(gè)林分平均液流密度(Mahmood et al, 2001)。

光合有效輻射、水汽壓虧缺與樹干液流之間相關(guān)顯著，三者有相似的變化規(guī)律，如Granier et al(1992,1996)研究證實(shí)了液流對水汽壓虧缺的敏感性；有學(xué)者發(fā)現(xiàn)木薯(Manihotesculenta)的液流與總輻射相關(guān)性極顯著(Oguntunde, 2005)；此外，Phillips et al(1999)對10個(gè)樹種和2種藤本植物的研究也表明，液流密度的日變化主要受總輻射的影響。通過對樣地主要環(huán)境因子與SFD的分析發(fā)現(xiàn)，SFD和VPD、PAR年變化有很好的同步性，都呈現(xiàn)出夏秋季節(jié)較高，春冬季節(jié)較低的規(guī)律。其他研究中對不同樹種液流與環(huán)境因子關(guān)系的研究，也發(fā)現(xiàn)VPD和PAR是液流的主要因子，隨著PAR和VPD的變化，樹干液流也會呈現(xiàn)明顯的規(guī)律性變化(馬玲等，2005；孫慧珍等，2005)。

回歸分析結(jié)果也證明了SFD和VPD、PAR的相關(guān)性比較高，其次是AT、ST與SFD有一定的相關(guān)性，而RH、SM與SFD相關(guān)性并不明顯，可能只是作為限制因子控制水分供應(yīng)，而不直接影響樹木液流流動。PAR和VPD，以及AT和ST對SFD的影響存在不同模式，剛開始影響程度大，慢慢變得平緩，表明SFD對PAR和VPD表現(xiàn)更為敏感，而AT和ST達(dá)到一定值后才會對SFD有比較明顯的影響。通過分析液流密度與各環(huán)境因子的關(guān)系，目前已經(jīng)得到了一定的結(jié)論，但只是證明了這些規(guī)律的存在，為了更深入地探討環(huán)境因子對液流的影響或者是液流是如何響應(yīng)環(huán)境因子的變化，是今后工作中著重研究的方向，只有更好地了解這些機(jī)理，才能為桉樹人工林的建立提供可靠的理論依據(jù)。

BAI JY, GAN SM, 1996. Social, economical and ecological significance ofEucalyptusplantation [J]. World For Res, 9(2): 63-68. [白嘉雨, 甘四明, 1996. 桉樹人工林的社會、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)問題 [J]. 世界林業(yè)研究, 9(2) : 63-68.]

CAI XA, ZHAO P, LU P, et al, 2010. Solutions to common problems for measurement of tree transpiration using Granier’s sap flow system [J]. J Trop Subtrop Bot, 18(3): 326-334. [蔡錫安, 趙平, 陸平, 等, 2010. Granier樹干液流測定系統(tǒng)在樹木蒸騰研究中常見問題的解決方案 [J]. 熱帶亞熱帶植物學(xué)報(bào), 18(3): 326-334.]

CALDER I, 1992. Water use ofEucalypts-areview [C] //Growth and water use of forest plantation. England, Chichester: John Wiley Sons: 167-179.

CAMPBELL GS, NORMAN JM, 1998. An introduction to environmental biophysics [M]. New York, Berlin, Heidelberg: Springer-Verlag: 36-51,221-246.

DYE PJ, 1996. Climate, forest and stream flow relationships in South Africa afforested catchments [J]. Commonw For Rev, 75: 31-38.

FORRESTER DI, THEIVEYANATHAN S, COLLOPY JJ,et al, 2010. Enhanced water use efficiency in a mixedEucalyptusglobulesandAcaciamearnsiiplantation [J]. For Ecol Manag, 259: 1 761-1 770.

GRANIER A, 1987. Evaluation of transpiration in a Douglas-fir stand by means of sap flow measurements [J]. Tree Physiol, 3(4): 309-320.

GRANIER A, HUC R, COLIN F, 1992. Transpiration and stomatal conductance of two rain forest species growing in plantations (SimaroubaamaraandGoupiaglabra) in French Guyana [J]. Ann For Sci, 49: 17-24.

GRANIER A, HUC R, BARIGAH ST, 1996a. Transpiration of natural rain forest and its dependence on climatic factors [J]. Agr For Meteorol, 78: 19-29.

GRANIER A，BIRON P，K?STNER B，et al. 1996b. Comparison of xylem sap flow and water vapor flux at stand level and derivation of canopy conductance for Scots pine [J]. Theor Appl Climatol, 53: 115-122.

KOZLOWSKI TT, KRAMER PJ, PALLARDY SG, 1996. Physiology of woody plants [M]. US: Academic Press.

LOSTAU D, BERBIGER P, ROUMAGNAC P,et al, 1996. Transpiration of a 64-year-old maritime pine stand in PortugalⅠ. Seasonal course of water flux through maritime pine [J]. Oecologia, 107: 33-42.

MAHMOOD K, MORRIS J, COLLOPY J,et al, 2001. Groundwater uptake and sustainability of farm plantations on saline sites in Punjab Province, Pakistan [J]. Agr Water Manag, 48: 1-20.

MA L, ZHAO P, RAO XQ, et al, 2005. Effects of environmental factors on sap flow inAcaciamangium[J] . Acta Ecol Sin, 25(9) : 2 145-2 151. [馬玲, 趙平, 饒興權(quán), 等, 2005. 馬占相思樹干液流特征及其與環(huán)境因子的關(guān)系 [J] . 生態(tài)學(xué)報(bào), 25(9) : 2 145-2 151.]

OREN R, PATAKI DE，2001. Transpiration in response to variation in microclimate and soil moisture in southeastern deciduous forests [J]. Oecologia, 127: 549-559.

OGUNTUNDE PG, 2005. Whole-plant water use and canopy conductance of cassava under limited available soil water and varying evaporative demand [J]. Plant & Soil, 278: 371-383.

POORE MED, FRIES C, 1985. The ecological effects ofEucalyptus[A]. FAO Forestry Paper 59. Rome: FAO: 87.

PHILLIPS N, OREN R, ZIMMERMANN R, et al, 1999. Temporal patterns of water flux in trees and lianas in a Panamanian moist forest [J]. Trees, 14: 116-123.

QI SX, 2002. Eucalyptus in China [M]. 2nd ed. Beijing: China Forestry Publishing House: 22. [祁述雄, 2002. 中國桉樹 [M]. 第2版. 北京: 中國林業(yè)出版社: 22.]

SCHULZE ED, ROBICHAUX RH, GRACE J,et al，1987. Plant water balance [J]. Biol Sci, 37:30-37.

SWANSON RH, 1994. Significant historical developments in thermal methods for measuring sap flow in trees [J]. Agr For Met, 72:113-132.

SUN HZ, SUN L, WANG CK, et al, 2005. Sap flow of the major tree species in the eastern mountainous region in northeast China [J] . Sci Sil Sin, 41(3) : 36-42. [孫慧珍, 孫龍, 王傳寬, 等, 2005. 東北東部山區(qū)主要樹種樹干液流研究 [J] . Sci Sil Sin (林業(yè)科學(xué)), 41(3) : 36-42.]

WANG XQ, WANG CK, ZHANG QZ, et al, 2008. Growth characteristics of heartwood and sapwood of the major tree species in northeastern China [J]. Sci Sil Sin, 44(5):102-108. [王興昌, 王傳寬, 張全智, 等, 2008. 東北主要樹種心材與邊材的生長特征 [J]. 林業(yè)科學(xué), 44(5):102-108.]

WANG H, ZHAO P, WANG Q, et al, 2007. Characteristics of nighttime sap flow and water recharge inAcaciamangiumtrunk[J]. Chin J Ecol, 26(4): 476-482. [王華, 趙平, 王權(quán), 等, 2007. 馬占相思夜間樹干液流特征和水分補(bǔ)充現(xiàn)象的分析 [J]. 生態(tài)學(xué)雜志, 26(4): 476-482.]

WANG HT，2002. Studies on water consumption characteristics of the main tree species in the water protection forest area of Beijing [D]. Beijing: Beijing For Univ. [王華田，2002. 北京市水源保護(hù)林區(qū)主要樹種耗水性的研究 [D]. 北京: 北京林業(yè)大學(xué).]

YANG MS, WU ZH, CHENG SX, 2006. Ecological effect ofEucalyptusforest and its ecological forest management [J]. Eucalypt Sci & Technol, 23(1): 2-39. [楊民勝, 吳志華, 陳少雄, 2006. 桉樹的生態(tài)效益及其生態(tài)林經(jīng)營 [J]. 桉樹科技, 23(1): 2-39.]

YU FK, HUANG XH, WANG KQ, et al, 2009. An overview of ecological degradation and restoration ofEucalyptusplantation [J]. Chin J Eco-Agric, 17(2): 393-398. [于福科, 黃新會, 王克勤, 等, 2009. 桉樹人工林生態(tài)退化與恢復(fù)研究進(jìn)展 [J]. 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào), 17(2): 393-398.]

ZHANG NN, XU DP, JIM MORRIS,et al, 2003. Characteristics of sap flow inEucalyptusurophyllaplantations on the Leizhou Peninsula [J]. For Res, 16(6): 661-667. [張寧南, 徐大平, JIM MORRIS, 等, 2003. 雷州半島尾葉桉人工林樹液莖流特征的研究 [J]. 林業(yè)科學(xué)研究, 16(6): 661-667.]

ZHANG NN, XU DP, JIM MORRIS, et al, 2007. Water consumption ofEucalyptusurophyllaplantations on the Leizhou Peninsula [J]. For Res, 20(1): 1-5. [張寧南, 徐大平, JIM MORRIS, 等，2007. 雷州半島尾葉桉人工林耗水量研究 [J]. 林業(yè)科學(xué)研究, 20(1): 1-5.]ZHAO P, RAO XQ,MA L, et al，2005. Application of Granier’s sap flow system in water use ofAcaciamangiumforest [J]. J Trop Subtrop Bot, 13(6): 457-468. [趙平, 饒興權(quán),馬玲, 等，2005. Granier樹干液流測定系統(tǒng)在馬占相思的水分利用研究中的應(yīng)用 [J]. 熱帶亞熱帶植物學(xué)報(bào), 13(6): 457-468.]

(Continueonpage817)(Continuefrompage782)

ZHOU CM, ZHAO P, NI GY, et al, 2011. Whole-tree water use characteristics ofSchimasuperbain wet and dry seasons based on sap flow and soil-leaf water potential gradient analysis [J]. Chin J Ecol, 30(12): 2 659-2 666. [周翠鳴, 趙平, 倪廣艷, 等, 2011. 基于樹干液流和土壤-葉片水勢梯度分析荷木干濕季整樹水分利用特征 [J]. 生態(tài)學(xué)雜志, 30(12): 2 659-2 666.]

ZHOU CM, ZHAO P, NI GY, et al, 2012. Water recharge through nighttime stem sap flow ofSchimasuperbain Guangzhou region of Guangdong Province, South China: affecting factors and contribution to transpiration [J]. Chin J Appl Ecol, 23(7):1 751-1 757. [周翠鳴, 趙平, 倪廣艷, 等, 2012. 廣州地區(qū)荷木夜間樹干液流補(bǔ)水的影響因子及其對蒸騰的貢獻(xiàn) [J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào), 23(7):1 751-1 757.]ZHOU CM, HUANG YQ, GU DX, et al, 2015. The radial variation of xylem sap. flow deusity in trunk ofEucalyptusurophylla×E.grandis[J]. Chin J Ecol, 34(8): 2 103-2 108. [周翠鳴，黃玉清，顧大形，等，2015. 尾巨桉樹干木質(zhì)部液流密度經(jīng)向變化特征 [J]. 生態(tài)學(xué)雜志，34(8): 2 103-2 108.]

Analysis on sap flow characteristics ofEucalyptusurophylla×E.grandis

ZHOU Cui-Ming1, HUANG Yu-Qing1*, GU Da-Xing1,ZHAO Ping2, ZHANG De-Nan1, YAO Yue-Feng1

( 1. Guangxi Key Laboratory of Plant Conservation and Restoration Ecology in Karst Terrain，Guangxi Institute of Botany,GuangxiZhuangAutonomousRegionandChineseAcademyofSciences, Guilin 541006, China; 2.SouthChinaBotanicalGarden,ChineseAcademyofSciences, Guangzhou 510650, China )

Large number ofEucalyptusurophylla×E.grandisplantations have been planted in the southern area of China, especially in Guangxi Zhuang Autonomous Region in the recent years. The influence of water use efficiency in sustainable forest development and water resources management has been receiving increasing attention. Therefore, understanding the water use characteristics is important. The Granier thermal dissipation probe method (TDP) is commonly used to monitor tree trunk flow. The sap flow density (SFD) was monitored in four yearsE.urophylla×E.grandisplantation for one and a half years by Granier TDP at Guangxi Huangmian forest. The change in regularity ofSFD, theSFDin trees of different diameters at breast height and the relationship between theSFDand the environmental factors were studied. The results showed that average dailySFDwas 830.1 L·m-2·d-1, and the maximum value did not exceed 2 000 L·m-2·d-1, when compared with similar studies, these results were relatively low. Because tree trunk was the main part of the plant for water transport, it was necessary to analyze the tree trunk sap flow density(SFD) change at about different diameters at breast height ofE.urophylla×E.grandis. There was a positive correlation betweenSFDand diameter. TheSFDwas similar when the DBH (diameter at breast height) were in the same diameter class. TheSFDvaried from tree to tree with different values of maximum and minimumSFD(1 300 L·m-2·d-1at most). This was mainly caused by the different water absorbing capacities of trees. Many studies showed that photosynthetic active radiation and vapor pressure deficit(VPD) were the main factors of tree canopy transpiration. TheSFDandVPD, photosynthetic active radiation (PAR) displayed similar trend over the study period and exhibited a unimodal curve. The value ofSFDwas higher in summer and fall, and lower in spring and winter. The relation betweenSFDandPARshowed significant difference, and there was relation betweenSFDandVPDto some extent,SFDand air temperature (AT) andSFDand soil temperature (ST). But the relation betweenSFDand air relative humidity (RH),SFDand soil moisture (SM) were not clear. These results showed that there were different patterns about the effects of different environmental factors on the sap flow density, but further experimental verification is needed how to further explore theE.urophylla×E.grandisrespond to the environmental changes.

Eucalyptusurophylla×E.grandis, thermal dissipation probe, sap flow density, environmental factors

10.11931/guihaia.gxzw201411007

2014-11-06

2015-03-19

廣西自然科學(xué)基金(桂科基11199001，1123014，2010GXNSFD169007，桂科重1222005，1347001)；國家自然科學(xué)基金(31360202，41030638)；廣東省自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(S2012020010933)[Supported by Natural Science Foundation of Guangxi (11199001，1123014，2010GXNSFD169007，1222005，1347001)；National Natural Science Foundation of China (31360202，41030638)； Natural Science Foundation of Guangdong (S2012020010933)]。

周翠鳴 (1986-)，女，廣西桂林人，碩士，研習(xí)員，主要從事生態(tài)學(xué)植物水分利用的研究，(E-mail)zhoucuiming@163.com。

黃玉清，博士，研究員，主要從事植物生態(tài)學(xué)與生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)研究，(E-mail)hyqcoco@gxib.cn。

Q948

A

1000-3142(2016)07-0776-07

周翠鳴，黃玉清，顧大形，等. 尾巨桉液流特征分析 [J]. 廣西植物，2016，36(7):776-782

ZHOU CM,HUANG YQ,GU DX，et al. Analysis on sap flow characteristics ofEucalyptusurophylla×E.grandis[J]. Guihaia，2016，36(7):776-782