乌兰布和沙漠梭梭（ Haloxylon ammodendron ）夜间液流特征及其环境驱动机制

doi:10.7522/j.issn.1000-694X.2022.00039

摘要/Abstract

摘要：

树木夜间液流（Q_n）指夜晚通过根、茎、叶等器官的液流量，对于研究树体内水分的运移、存储以及叶片蒸腾等具有重要的生理生态学意义。本研究于2020年6—10月，应用Granier热扩散探针法测定了乌兰布和沙漠梭梭（Haloxylon ammodendron）人工灌丛枝条的液流，同步监测了大气温度（T）、相对湿度（RH）、降水量（P）、风速（WS）和土壤水分等环境因子，分析了梭梭夜间液流特征及其对环境因子的响应。结果表明：（1）梭梭灌丛枝条液流密度呈现出明显的昼夜变化规律；白天梭梭液流密度（SFD）呈现出“单峰型”或“双峰型”曲线，值为0.03—0.18 g·cm^-2·min^-1；夜间SFD的变幅较小，为0.04—0.08 g·cm^-2·min^-1。（2）在6、7、8、9、10月，梭梭灌丛Q_n分别为0.57±0.38、0.51±0.37、0.50±0.34、0.55±0.32、0.37±0.18 kg·d^-1，分别占日液流通量的23.29%、24.07%、26.76%、31.26%、30.27%，说明Q_n是估计梭梭灌丛日蒸腾耗水量的重要组成部分。（3）Q_n与T、WS和饱和水汽压差（VPD）正相关（P<0.05），而与RH负相关（P<0.05），其中VPD与Q_n的相关性最大。（4）在日尺度上，Q_n与相对土壤含水量（REW）正相关（P<0.05），说明Q_n随着土壤水分有效性的提高而增大。

关键词: 乌兰布和沙漠, 夜间液流, 热扩散茎流仪, 环境因子, 相对土壤含水量

Abstract:

Nocturnal sap flow （Q_n） refers to the sap flux through roots， stems and leaves during the nighttime， which has an eco-physiologically significance for understanding trunk water transport， storage and canopy transpiration of the trees. In this study， the Granier's thermal diffusion probe was used to measure the sap flow of Haloxylon ammodendron， a common sand-fixing shrub species in the Ulan Buh Desert. Combined the simultaneous monitoring of meteorological factors including atmospheric temperature （T）， relative air humidity （RH）， rainfall （P）， and wind speed （WS）， as well as soil moisture， the underlying mechanism of environmental driver of sap flow of this species was analyzed from June to October 2020. The results showed that：（1） The sap flux density （SFD） showed an cycled daily variation. Specifically， the pattern of SFD showed a "unimodal" or "bimodal" curve in the daytime， it changed from 0.03 to 0.18 g·cm^-2·min^-1， while the SFD changed stably and were a relatively low ranged from 0.04 to 0.08 g·cm^-2·min^-1 at nighttime. （2） The average of Q_n were 0.57±0.38， 0.51±0.37， 0.50±0.34， 0.55±0.32， and 0.37±0.18 kg·d^-1， respectively， from June to October； which accounted for 23.29%， 24.07%， 26.76%， 31.26%， and 30.27% of daily sap flow， respectively， suggesting that nocturnal sap flow is an essential components of daily water use of H. ammodendron shrub. （3） The Q_n was positively correlated with T， WS and VPD （P<0.05）， while it was negatively correlated with RH（P<0.05）. （4） Q_n increased with increasing relative extractable soil water （REW） during the study period （P<0.05）. Our results will be benefit to accurately estimate daily water use of H. ammodendron shrub and provides a theoretical basis for the rational management of artificial forests in the Ulan Buh Desert.

Key words: Ulan Buh Desert, nocturnal sap flux, thermal dissipation probe, environmental factors, relative extractable soil water （REW）

中图分类号:

Q945.79

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图/表 6

图1 研究区地理位置

Fig.1 Location of the study site in the Ulan Buh Desert

图2 研究期内气象因素和土壤剖面的水分变化

Fig.2 Dynamics of climate factors and soil moisture during the study period

图3 生长季内各月梭梭枝条液流密度的日变化

Fig.3 The diurnal variation of branch sap flux density of Haloxylon ammodendron during the growing season

图4 梭梭灌丛日液流通量的月份变化（6—10月）

Fig.4 Monthly changes of daily sap flux of individual of Haloxylon ammodendron from June to October in 2020

图5 梭梭夜间液流通量与气象因子之间的关系

Fig.5 The relationship between the nocturnal sap flow of Haloxylon ammodendron and meteorological factors

图6 观测期内相对土壤含水率和夜间液流通量的关系

Fig.6 The relationship between the nocturnal sap flow and the relative extractable soil water （REW） during the study period

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