鄭家銀，李繡宏，李少寧，魯紹偉，趙娜，徐曉天，楊新兵

(1.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)，河北 保定 071000；2.北京市農(nóng)林科學(xué)院林業(yè)果樹研究所，北京燕山森林生態(tài)系統(tǒng)定位觀測研究站，北京 100093)

蒸騰是林木生長發(fā)育必不可少的生理代謝過程，蒸騰作用將土壤、植物、大氣的水分緊密聯(lián)系在一起。準確掌握樹種的蒸騰特征，及其對環(huán)境變化的響應(yīng)規(guī)律，對于高效利用水資源具有重要意義[1-2]。通過樹干邊材液流研究林木蒸騰耗水是目前最成功的方式之一。干旱缺水已成為生態(tài)建設(shè)最主要的限制因子之一，在我國華北及西北地區(qū)因缺水已經(jīng)在不同程度上影響了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和國民經(jīng)濟的發(fā)展[3]。北京市的人均水量僅300 m3，為全國人均量的1/8，被列為世界上最缺水的城市之一[4]。華北地區(qū)是落葉經(jīng)濟樹種的集中栽培區(qū)，經(jīng)濟林產(chǎn)業(yè)也是華北地區(qū)支柱性產(chǎn)業(yè)，經(jīng)濟林生長和蒸騰耗水量大，受水資源和水利設(shè)施的限制與影響，經(jīng)濟林的灌溉問題長期以來得不到有效的解決。少部分有灌溉條件的經(jīng)濟林區(qū)，往往因為人們對經(jīng)濟林木需水和耗水的規(guī)律缺乏了解或灌溉不合理而不能很好地發(fā)揮水的作用，同時限制了經(jīng)濟林生態(tài)功能、經(jīng)濟效益的發(fā)展[5-6]。因此提高經(jīng)濟林樹種水分利用效率對改善生態(tài)環(huán)境質(zhì)量和提高經(jīng)濟收益，緩解北京市用水緊缺現(xiàn)狀具有重要意義。

目前，林木蒸騰耗水研究對象多為園林綠化樹種，對于華北地區(qū)經(jīng)濟林樹種的研究較少[7-9]?，F(xiàn)階段研究表明，經(jīng)濟林樹種液流啟動時間基本為日出前后，液流日變化一般呈現(xiàn)出“晝高夜低”的總體趨勢，樹種的液流變化曲線特征多呈現(xiàn)“幾”字單峰型、雙峰型、多峰型等規(guī)律；正午時太陽輻射較強，蒸騰消耗的水分大于根系吸收的水分，氣孔關(guān)閉，導(dǎo)致林木液流變化趨勢呈現(xiàn)雙峰甚至多峰型，受太陽輻射的影響，晴天液流速率均值和峰值均高于陰天和雨天[10-12]。如桑玉強等[13]研究發(fā)現(xiàn)核桃(Juglansregia)液流具有明顯的時間變化特征，晴天時，液流速率呈單峰“幾”字型，日峰值(0.629 L/h)在16:30左右；雨天呈多峰型，日峰值(0.478 L/h)在12:30左右。大量研究表明，林木液流易受環(huán)境因子(太陽輻射、空氣溫濕度、土壤水勢等)的強烈影響，但各環(huán)境因子不是獨立作用于液流，且環(huán)境因子與液流的關(guān)系有黑箱性[14-15]。氣象因子和土壤因子影響林木水分運輸?shù)牟课徊煌?，前者主要通過影響葉片氣孔開閉程度改變個體水分蒸發(fā)，后者通過改變根系和根際土壤界面間的水分導(dǎo)度從而影響水分吸收[16-17]。

本研究以6種北京市常見經(jīng)濟林樹種為研究對象，利用熱擴散探針式徑流儀連續(xù)測定各樹種液流變化，分析典型天氣下各經(jīng)濟林樹種液流變化特征，結(jié)合同步監(jiān)測的環(huán)境因子，揭示各樹種液流變化特征與環(huán)境因子之間的相關(guān)性和響應(yīng)規(guī)律。為北京地區(qū)合理構(gòu)建經(jīng)濟林配置，實現(xiàn)水分平衡下的生態(tài)建設(shè)、經(jīng)濟效益，解決水資源短缺和經(jīng)濟林樹種灌溉管理之間的矛盾提供參考。

1 材料和方法

1.1 試驗地概況

研究地位于北京市順義區(qū)高麗營鎮(zhèn)，地理位置116°29′41″E、40°11′8″N，果園土壤類型皆為黃棕壤土，屬北溫帶大陸性季風(fēng)氣候，春季雨量少，夏季炎熱多雨，冬季寒冷干燥，年蒸發(fā)量大。年均氣溫為11.5 ℃，最高氣溫達40.5 ℃，最低氣溫-19.1 ℃，年均日照時數(shù)在2 000～2 800 h之間，年均相對濕度50%，全年降水約80%集中在夏季，近10年北京市年均降雨量約563.65 mm，2018年北京市總用水量的41%主要來自地下水[18-19]。截至2018年，北京市經(jīng)濟林面積超11×104hm2，經(jīng)濟林面積約占北京市森林資源面積的30%。北京市各類經(jīng)濟果樹多種多樣，其中最具代表性的品種有蘋果(Malusdomestica)、梨(Pyrusspp.)、桃(Amygdaluspersica)、李樹(Prunussalicina)、葡萄(Vitisvinifera)、杏(Armeniacavulgaris)、棗(Ziziphusjujuba)、山楂(Crataeguspinnatifida)、核桃(Juglansspp.)等。

1.2 樹種選擇

本研究以桃(‘瑞光’)、李(‘沸騰’)、杏(‘凱特’)、梨(‘早紅考密斯’)、山楂(‘小金星’)、核桃(‘薄殼香’)6種經(jīng)濟林樹種為試驗材料。在栽植密度為3 m×3 m的樣地上進行每木檢尺。每個樹種分別選擇3棵標準樣樹(生長狀況良好、胸徑差別不大且無病蟲害)，應(yīng)用熱擴散式液流測定儀進行連續(xù)測定。

表1 測量液流樣樹基本情況Tab.1 Information of sample trees for measuring sap flow density

1.3 試驗方法

1.3.1 環(huán)境因子測定

樣地內(nèi)布設(shè)vantage pro 2全自動氣象站(Davis Instruments，美國)，對環(huán)境因子數(shù)據(jù)采集頻率為5 min一次，監(jiān)測指標包括：太陽輻射(Rs，W/m2)、風(fēng)速(W，m/s)、風(fēng)向、溫度(Ta，℃)、相對濕度(RH，%)、降水量(P，mm)、土壤溫度(Ts，℃)、土壤水勢(SWP，kPa)等。水汽壓虧缺(VPD，kPa)由大氣溫度和濕度計算得到，公式如下。

VPD=0.611e17.502Ta/(Ta+c)·(l-RH)

式中:VPD為水汽壓虧缺;Ta(℃)和RH(%)分別為氣象因子中的大氣相對溫度和相對濕度;a、b和c分別為常數(shù)，值為0.611 kPa、17.502和240.97 ℃。

1.3.2 樹干液流測定

應(yīng)用熱擴散探針式莖流計(TDP)(Campbell Scientific，美國)進行樹干邊材液流密度測定，20 mm探針刺入莖內(nèi)的木質(zhì)邊材并接通恒定的電流以測定邊材的導(dǎo)熱率，數(shù)據(jù)采集頻率為10 min一次。通過測量兩個探針間的溫度差，用Granier經(jīng)驗公式計算樹干液流密度。

Js=0.011 9(dTm·dT)

式中：Js為液流密度〔cm3/(cm2·h)〕；dTm為一天24 h內(nèi)上下探針的最大溫差值(℃)；dT為某時刻瞬時溫差值(℃)，即當(dāng)時測定的溫差值。

1.4 數(shù)據(jù)處理

將測得數(shù)據(jù)通過Excel 2013和origin 2021進行整理和繪圖，再通過SPSS 23.0進行相關(guān)性、顯著性、主成分分析等。由于液流數(shù)據(jù)采集頻率與環(huán)境因子數(shù)據(jù)釆集頻率不同，因此，將所得數(shù)據(jù)都以1 h測定數(shù)據(jù)的均值進行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 典型天氣下經(jīng)濟林樹種液流變化特征

對于經(jīng)濟林田間水分管理而言，展開日尺度上樹種蒸騰耗水變化研究具有重要的實踐意義，能為經(jīng)濟林樹種節(jié)水灌溉提供詳細指導(dǎo)和參考。在春(3—5月)、夏(6—8月)、秋(9—11月)3個季節(jié)內(nèi)3種不同典型天氣下，每個季節(jié)選取不連續(xù)10 d以上各樹種液流數(shù)據(jù)進行平均，結(jié)果顯示如圖1。

生長季內(nèi)，各樹種樹干液流晝夜變化差異明顯，各樹種白天液流密度〔3.24～16.20 cm3/(cm2·h)〕整體大于夜間〔0～3.38 cm3/(cm2·h)〕，不同天氣條件和季節(jié)下，樹種液流增強時間和液流減弱時間差異顯著，液流密度整體波動巨大。春季夜間各樹種整體液流密度后半夜(1.08±0.29)cm3/(cm2·h)強于前半夜(0.73±0.18)cm3/(cm2·h)，夏季夜間樹種液流前半夜(0.72±0.18)cm3/(cm2·h)強于后半夜(0.37±0.08)cm3/(cm2·h)，秋季夜間樹種液流整體(0.21～1.97)cm3/(cm2·h)較春季、夏季波動較小。各樹種液流密度整體排名始終為：李(5.04±2.89)cm3/(cm2·h)>杏(4.38±2.41)cm3/(cm2·h)>核桃(3.91±2.12)cm3/(cm2·h)>山楂(3.67±1.85)cm3/(cm2·h)>梨(2.65±1.64)cm3/(cm2·h)>桃(2.21±1.22)cm3/(cm2·h)。樹種液流日變化受天氣情況影響巨大，液流密度整體趨勢大致表現(xiàn)為晴天(4.43±1.43)cm3/(cm2·h)>陰天(2.21±1.16)cm3/(cm2·h)>雨天(1.97±1.03)cm3/(cm2·h)，晴天液流密度約是陰天的2.01倍、雨天的2.12倍。春季各樹種液流曲線較其他季節(jié)液流曲線波動性更大，夏季各樹種液流變化曲線重心整體較其他季節(jié)液流曲線重心后移，夏季、秋季液流曲線斜率整體較春季小，液流曲線相對平滑、穩(wěn)定。

圖1 不同季節(jié)典型天氣下各樹種液流日變化Fig.1 Variation of sap flow density in different tree species under different seasons typical weather conditions

不同樹種、不同天氣、不同季節(jié)，各樹種液流日變化曲線存在趨同性，但樹種間差異巨大，液流峰值時間和峰值大小不同；不同季節(jié)、不同天氣條件下，同樹種液流日變化曲線也存在較大差別。春秋季，梨和桃樹液流活動明顯弱于其他樹種，春季主要原因是人為干預(yù)了果樹的生長狀態(tài)，修枝、疏果，且桃和梨樹的枝葉明顯稀疏與其他樹種，總體葉面積相對較少；夏季，由于二者的生理特征，受雨季和積水的強烈影響，生理活動減弱，液流密度降低。由于李樹的落葉期晚于其他樹種，在秋季，李樹維持蒸騰和生存的需水量大于其他樹種，故秋季李樹液流密度大于其他樹種。這表明不同天氣雖然可以影響林木液流的日變化，但樹種的自身影響因素也不容忽視。

2.2 經(jīng)濟林樹種液流對環(huán)境因子的響應(yīng)

2.2.1 經(jīng)濟林樹種液流對微氣象因子變化的響應(yīng)

大時間尺度上各經(jīng)濟林樹種樹干液流變化易受環(huán)境因子(微氣象因子和土壤因子)的影響，試驗選取2021年各典型氣象條件下不連續(xù)30 d以上樹種液流數(shù)據(jù)平均(圖2)。由圖2可知，陰天各樹種液流密度整體排名為：李(3.52±2.06)cm3/(cm2·h)>杏(2.78±1.64)cm3/(cm2·h)>核桃(2.19±1.26)cm3/(cm2·h)>山楂(2.05±0.98)cm3/(cm2·h)>梨(1.41±0.63)cm3/(cm2·h)>桃(1.38±0.51)cm3/(cm2·h)。

圖2 樹種液流變化對氣象因子的響應(yīng)Fig.2 Variation of sap flow density in different tree species and their response to weather factors

晴天各樹種液流密度整體排名為：李(6.49±3.95)cm3/(cm2·h)>杏(5.40±3.06)cm3/(cm2·h)>核桃(5.05±2.88)cm3/(cm2·h)>山楂(4.69±2.36)cm3/(cm2·h)>梨(2.54±1.34)cm3/(cm2·h)>桃(2.51±1.16)cm3/(cm2·h)。

雨天時各樹種液流密度整體排名為：李(3.10±1.75)cm3/(cm2·h)>杏(2.74±1.11)cm3/(cm2·h)>核桃(2.13±1.15)cm3/(cm2·h)>山楂(1.98±1.03)cm3/(cm2·h)>梨(1.05±0.46)cm3/(cm2·h)>桃(1.01±0.56)cm3/(cm2·h)。

由圖2和表2可知，3種天氣下，各樹種液流均受到水汽壓虧缺、太陽輻射、相對濕度等微氣象因子的顯著影響，各樹種液流對降水量、溫度的響應(yīng)程度受到氣象條件的限制。生長季內(nèi)，各樹種液流與水汽壓虧缺呈極顯著正相關(guān)性，液流峰值均早于水汽壓虧缺峰值(陰天1.50 kPa、晴天2.78 kPa、雨天1.31 kPa)。各樹種液流與太陽輻射呈極顯著正相關(guān)性，陰天、晴天時，各樹種液流峰值基本出現(xiàn)于太陽輻射峰值(陰天263.48 W/m2、晴天712.37 W/m2)之前，液流峰值在雨天時晚于太陽輻射峰值(雨天261.08 W/m2)出現(xiàn)。各樹種液流與相對濕度呈極顯著負相關(guān)性，液流密度隨著相對濕度的減少而增大，各樹種液流峰值均早于相對濕度最小值(陰天67.16%、晴天36.21%、雨天71.44%)出現(xiàn)。各樹種液流對溫度的響應(yīng)程度受到氣象條件的限制，整體響應(yīng)程度大致表現(xiàn)出晴天>陰天>雨天的趨勢。

表2 典型天氣條件下各樹種林木液流變化與環(huán)境因子的相關(guān)性Tab.2 Correlation analysis between sap flow density of tree species and environmental factorsin different weather

當(dāng)溫度大于各樹種的最適溫度時，林木液流密度隨著溫度增加反而減少，各樹種液流峰值均早于溫度最大值(陰天23.73 ℃、晴天27.05 ℃、雨天21.61 ℃)出現(xiàn)。生長季內(nèi)，陰天時，李樹干液流變化與降水量呈顯著負相關(guān)性(0.256)，其液流峰值早于降水量最大值(0.29 mm)出現(xiàn)；雨天時，梨和核桃樹干液流變化與降水量呈顯著負相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)分別為0.156、0.197，其液流峰值均早于降水量最大值(0.63 mm)出現(xiàn)。各樹種間液流變化規(guī)律相似，但卻存在顯著差異，且對各氣象因子響應(yīng)始終保持相似性。

2.2.2 各經(jīng)濟林樹種液流對土壤溫度、土壤水勢變化的響應(yīng)

試驗選取2020年4—10月典型天氣下各樹種液流數(shù)據(jù)平均，其結(jié)果(圖3)顯示，各樹種液流密度整體排名春季(4.29±1.86)cm3/(cm2·h)>夏季(3.21±1.35)cm3/(cm2·h)>秋季(1.55±0.64)cm3/(cm2·h)。由于受積溫和林區(qū)內(nèi)地膜增溫、保水的影響，Ts整體大小排序為夏季(23.68 ℃)>秋季(20.98 ℃)>春季(15.28 ℃)，液流密度整體大小排序為春季(54.68 kPa)>夏季(24.92 kPa)>秋季(2.17 kPa)，這與往年北京地區(qū)液流密度值大小排序為春季>秋季>夏季的規(guī)律有所不同。在溫帶大陸性氣候的影響下，北京地區(qū)春、秋季干燥，降雨主要集中在7—8月份，但由于夏季高溫、強光，土壤蒸散較大。2021年北京夏、秋季多雨，且秋季平均氣溫5.8 ℃，光照減弱，導(dǎo)致土壤蒸散較小，林區(qū)內(nèi)積水較多，故液流密度值夏季>秋季。陰天、晴天時，液流密度波動較小，只有在降雨等特殊時期液流密度短時間內(nèi)波動巨大，但由于土壤的理化性質(zhì)，同時在地膜影響下，短時間內(nèi)的降雨只有部分可以滲透到地表之下，大部分被排出林外，短期內(nèi)液流密度增高可增強各樹種的蒸騰作用，林木液流晝夜強度加大，夏季各樹種液流整體強度大于春季和秋季。

圖3 樹種液流變化對Ts、SWP的響應(yīng)Fig.3 Variation of sap flow density in different tree species and their response to soil temperature and soil water potential

由表2可知，3種典型天氣下，杏、梨、桃、山楂、核桃的樹干液流與土壤水勢呈極顯著正相關(guān)。陰天、晴天時，李的樹干液流與土壤水勢無顯著相關(guān)性；雨天時，李的樹干液流與土壤水勢呈顯著正相關(guān)。受天氣變化和樹種種間差異、個體差異的影響，各樹種液流對土壤溫度的響應(yīng)表現(xiàn)出差異性。土壤水勢、土壤溫度對各樹種液流的影響程度均為雨天>陰天>晴天。各樹種樹干液流密度隨土壤溫度的增加而減少，隨土壤水勢增加而增大，夏季土壤溫度大于秋季土壤溫度，而各樹種樹干液流密度整體秋季小于夏季，夏季陰天土壤水勢大于晴天土壤水勢，而各樹種樹干液流密度整體卻陰天小于晴天。這說明影響各樹種樹干液流變化的不是單一環(huán)境因子作用，而是多因子共同作用。但雨季的出現(xiàn)，可使短時間內(nèi)降水量過大，嚴重影響水汽壓虧缺、太陽輻射、相對濕度、溫度，且導(dǎo)致土壤溫度、土壤水勢的特殊變化，從而打破了各樹種樹干液流變化的整體趨勢。

2.3 環(huán)境因子與樹種液流相關(guān)性、主成分分析和回歸模型

將樹種液流與環(huán)境因子進行相關(guān)性分析，結(jié)果(表3)顯示：3種天氣條件下，不同樹種對各環(huán)境因子的響應(yīng)程度不一，在具體實踐管理中需結(jié)合不同樹種的生長習(xí)性、管理目的和天氣預(yù)報，在大時間尺度上把握各經(jīng)濟林生產(chǎn)方向，小尺度精細調(diào)控灌溉方式，達到提高生產(chǎn)水平和節(jié)約用水的目的。

將環(huán)境因子對各樹種液流變化進行主成分分析，得出表3。提取3個主成分，即k=3。3個因子變量的特征值分別為3.454、1.913和0.731，3個主成分方差累積貢獻率分別為49.348%、76.674%和87.119%。3個主成分方差貢獻累計達到87.119%，大于85%。因此，降水量、溫度、水汽壓虧缺這3個主成分能夠反映出各環(huán)境因子的大部分信息。而這些主成分因子能體現(xiàn)各環(huán)境因子對各樹種液流變化影響程度，決定各樹種液流變化的趨勢，所提取主要因子的得分越高則說明各樹種液流變化對其響應(yīng)程度越高。

表3 主成分分析Tab.3 Principal component matrix

將典型天氣下各樹種樹干液流(y)與環(huán)境因子進行回歸分析，擬合多元回歸模型(表4)，結(jié)合表2～表3發(fā)現(xiàn)：陰天時，杏、山楂、核桃的樹干液流對各環(huán)境因子中主要響應(yīng)因子排序為太陽輻射、土壤水勢，李的樹干液流為太陽輻射、溫度，梨的樹干液流為太陽輻射。桃的樹干液流為太陽輻射、土壤溫度；晴天時，杏、桃、山楂的樹干液流對各環(huán)境因子中主要響應(yīng)因子排序為太陽輻射、土壤水勢、溫度，李的樹干液流為太陽輻射、相對濕度、降水量，梨的樹干液流為太陽輻射、土壤水勢，桃的樹干液流為太陽輻射、土壤水勢、水汽壓虧缺；雨天時，梨、桃、山楂、核桃的樹干液流對各環(huán)境因子中主要響應(yīng)因子排序為太陽輻射、土壤水勢，杏的樹干液流為太陽輻射、土壤水勢、溫度，李的樹干液流對太陽輻射、相對濕度響應(yīng)程度最大。表3與表4所反映的環(huán)境因子有所差異，是因為表3是大環(huán)境中對整個經(jīng)濟林產(chǎn)生重要影響的環(huán)境因子，而表4體現(xiàn)了不同樹種對各環(huán)境因子的主要響應(yīng)程度，二者并不沖突。

表4 典型天氣下各樹種液流密度與環(huán)境因子的回歸模型Tab.4 Regression analysis between sap flow density of tree species and environmental factors in different weather

3 討論與結(jié)論

3.1 討論

(1)各經(jīng)濟林樹種液流變化特征 本研究中杏、李、梨、桃、山楂、核桃的經(jīng)濟林樹種液流變化具有明顯的晝夜差異，液流變化趨勢大體呈現(xiàn)出晴天“單峰”型，峰值在13:00左右；陰天“雙峰”型，峰值在12:00左右；雨天“單峰”型，峰值在14:00左右，液流密度整體表現(xiàn)出晴天>陰天>雨天。樹種不同，液流變化趨勢、峰值、啟動時間皆不相同。這一結(jié)論與眾多研究者得出結(jié)論相似，例周玉燕等[20]發(fā)現(xiàn)山旱塬區(qū)蘋果樹干液流有明顯時間變化特征，不同天氣條件下蘋果樹干莖流速率晴天大于雨天；夏季，晴天峰值出現(xiàn)在15:00左右，陰天出現(xiàn)在12:00、17:00 左右。

各樹種隨著時間推移，液流強度逐漸增加，在夏季達到峰值后緩慢減少直至林木休眠期，液流密度趨近0，維持在林木最低生存范圍。各樹種皆為闊葉落葉林種，由于自身生長特性，春季葉片、花芽、坐果等生長發(fā)育迅速，同時為林木生長、繁育做準備，整體呈現(xiàn)出液流速率增加較快，液流活動不斷加強的現(xiàn)象；夏季葉片發(fā)育成熟，正處于果實膨大期，林木自身為維持蒸騰和繁殖的目的，液流活動更加強烈，并保持在一個高強度的波動范圍；秋季果實成熟，葉片衰老和脫落，液流減弱。各樹種液流變化明顯受到樹種生長狀況影響。這一結(jié)論與眾多研究者得出結(jié)論相似，例如馬長明等[21]發(fā)現(xiàn)核桃5月進入果實膨大期，生殖生長和營養(yǎng)生長均旺盛，液流速率進一步提升；8月進入果實成熟期，樹干液流速率達到峰值。黨宏忠等[22]發(fā)現(xiàn)黃土高原蘋果樹在1 a生育周期中，果實膨大期耗水量最多，在不同生育期的需水特征有明顯的差異。試驗下一步會對經(jīng)濟林不同生育期內(nèi)樹干液流變化的深入研究。對果樹不同階段生育期的水分利用研究可為人類社會活動和生產(chǎn)提供服務(wù)，這對經(jīng)濟林樹種的栽培管理和提高經(jīng)濟效益、生態(tài)效益具有重要作用[23]。

(2)環(huán)境因子對各經(jīng)濟林樹種液流變化的影響 林木液流受環(huán)境影響具有較大復(fù)雜性，不同地區(qū)、不同水熱條件、不同氣候?qū)α帜疽毫鞯挠绊懢幌嗤?。本研究中各?jīng)濟林樹種樹干液流在不同典型天氣條件下對水汽壓虧缺、太陽輻射、降水量、溫度、相對濕度、土壤水勢等環(huán)境因子的響應(yīng)程度不一樣，樹干液流與水汽壓虧缺、太陽輻射、溫度、土壤水勢呈正相關(guān)性，與降水量、相對濕度、土壤溫度呈負相關(guān)性，液流密度的變化與氣象因子之間存在時滯性。這一結(jié)論與眾多研究者得出結(jié)論相似。例如孫雨婷等[24]發(fā)現(xiàn)晴天時，棗樹莖流的主要影響因子是太陽輻射，而陰天時則是溫度。萬發(fā)等[25]發(fā)現(xiàn)引黃灌區(qū)蘋果樹白天樹干液流主要驅(qū)動因子為水汽壓虧缺、太陽輻射、溫度等環(huán)境因素，液流變化與氣象因子間存在時滯性。2009年Tognetti等[17]提出土壤水分虧缺會增加土壤和根系等阻力，從而影響土壤到林木葉片的水分運輸，造成氣孔關(guān)閉，最終導(dǎo)致耗水減少。Cochard等[26]的研究表明，當(dāng)土壤溫度改變時，較高的土壤溫度更有利于植物的蒸騰耗水。本實驗中部分各樹種樹干液流受到土壤溫度、土壤水勢的顯著影響，其中以對梨、核桃等樹種的影響最大，影響程度相較于其他環(huán)境因子的影響程度更大，這一結(jié)果與前人對于環(huán)境因子影響程度排名有所差異[26-27]。原因是大雨天氣的出現(xiàn)嚴重導(dǎo)致了土壤溫度、土壤水勢的改變，特大的降雨量和積水，導(dǎo)致土壤水勢在7、8月部分時間段內(nèi)接近0，此時各樹種根系處于飽和田間持水量土壤中，土壤水勢對各樹種樹干液流影響相較于其他環(huán)境因子的影響程度更大，從而打破了氣候因子對各樹種樹干液流變化的整體影響趨勢[28]。各樹種樹干液流變化雖然受到多因子共同作用，但各氣象因子對液流速率的影響程度存在差異性，當(dāng)某一環(huán)境因子的影響程度過大時，就會打破各環(huán)境因子共同作用于液流變化的微妙平衡，形成“獨大”的局面。本研究中各樹種內(nèi)部因子必定也對液流變化產(chǎn)生影響，影響林木液流的眾多因子中，環(huán)境因子只是其中一部分，林木自身也會對林木蒸騰耗水產(chǎn)生影響，各樹種自身存在徑向變異，木質(zhì)部導(dǎo)水率、邊材的比重等生物學(xué)結(jié)構(gòu)決定液流的潛在能力[29-30]。例如李振華等[31]發(fā)現(xiàn)同齡林中，優(yōu)勢度大小不同，液流存在差異，優(yōu)勢度越大；液流啟動時間越早，結(jié)束越晚，且液流速率與優(yōu)勢度、樹高、胸徑、冠長呈顯著正相關(guān)。Meinzer等[32]研究表明林木液流速率隨著直徑的增大而增加。

3.2 結(jié)論

杏、李、梨、桃、山楂、核桃的液流晝高夜低，差異明顯，液流變化趨勢大體呈現(xiàn)出晴天和雨天“單峰”型，陰天“雙峰”型，峰值主要出現(xiàn)在12:00—14:00左右，液流密度整體表現(xiàn)出晴天>陰天>雨天。受雨季影響，各經(jīng)濟林樹種液流密度整體表現(xiàn)為春季>夏季>秋季。生長季內(nèi)各樹種耗水強度為：李>杏>核桃>山楂>桃>梨。

3種典型天氣下，各濟林樹種液流對環(huán)境因子響應(yīng)明顯，各樹種種間雖然存在差異，但對各氣象因子響應(yīng)卻是始終保持相似性。各樹種液流與水汽壓虧缺、太陽輻射呈極顯著正相關(guān)，與RH呈極顯著負相關(guān)；受天氣變化、樹種種間差異和個體差異的影響，各樹種液流在不同天氣條件下對土壤水勢、溫度的響應(yīng)表現(xiàn)出差異性，土壤水勢、溫度對各樹種液流的影響程度均為雨天>陰天>晴天。各樹種樹干液流變化雖然受到多因子共同作用，當(dāng)某一環(huán)境因子的影響程度過大時，就會打破各環(huán)境因子共同作用于液流變化的平衡，形成“獨大”的局面。