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[期刊] 中南林业科技大学学报  [作者] 尚友贤  满秀玲  徐志鹏  
【目的】为研究寒温带白桦树干液流对降水的响应,对不同降雨等级下的树干液流特征进行分析探究,为大兴安岭地区白桦用水策略以及管理提供依据和参考。【方法】2021年5—9月运用热扩散式探针法对寒温带白桦树干液流进行监测并同步观测气象因子和降水量。【结果】白桦树干液流在无雨天气下呈单峰形平滑曲线,峰值较高,优势木的峰值高达17.30 g·cm~(-2)·h~(-1),为中等木和被压木的1.18和2.48倍,而降雨天气下液流呈单峰或双峰形波动曲线,变化幅度相对比较平缓。相较于无雨日,3个降雨等级下的优势木日均液流均出现显著下降(P 展叶期>落叶期,在展叶期,降雨后的液流明显高于降雨前(P 0.05),落叶期优势木和中等木的雨后液流呈下降趋势(P <0.05)。相关性分析和逐步回归分析结果表明,在无雨日和降雨日,白桦树干液流均与空气温度、太阳有效辐射以及蒸气压亏缺呈正相关关系,与相对湿度呈负相关关系。小雨等级下,白桦液流变化主要取决于空气温度和蒸气压亏缺;中雨等级下,白桦液流变化主要受空气温度、相对湿度以及蒸气压亏缺的影响;大雨等级下,液流变化主要由太阳有效辐射和空气温度所驱动。【结论】降雨明显改变了不同分化等级白桦液流变化趋势及其对气象因子的响应,影响程度因降雨等级而异。
[期刊] 草业科学  [作者] 罗栋梁  雷汶杰  康建芳  王金牛  孙建  张林  魏彦强  陈方方  高怡婷  
多年冻土是冰冻圈系统的重要组成成分,其热状态和冻融过程的水热交换深刻影响高寒地区的水源涵养功能、生物地球化学循环和生态环境稳定。多年冻土区大气-地面的能量交换过程对气候变化及生态水文等冰冻圈相关环境要素的稳定及动态变化具有决定性作用。地面温度是高山多年冻土区大气-地面能量平衡的重要指标和冻土模拟制图的关键驱动条件。本文从冻土-气候关系、地面温度空间分异特征及其影响因素、地面温度监测和冻土模型等方面综述了高山多年冻土区地面温度主要的研究进展;并就空间异质性极强条件下植被、积雪、土壤等局地因素对高山多年冻土区气温和地面温度差的影响,以及地面温度的冻土模拟应用进行了展望。研究认为,地面温度是冻土热状态模拟制图的上边界条件,是比气温和遥感陆面温度更有效的多年冻土存在状态的指标,同时也是比钻探测温更简单经济的多年冻土热状态调查手段,然而过去研究不多,因此亟待开展高山多年冻土区地面温度及其与相关下垫面要素的长期协同监测。基于气温、遥感陆面温度进行多年冻土热状态的中大比例尺精准模拟及其时空分布制图,应充分考虑植被和积雪等因素对气温和陆面温度的定量削减作用,否则易造成多年冻土及活动层模拟与实际分布的较大误差。此外,中纬度高山多年冻土区极强的太阳辐射导致积雪较难稳定驻留,但其复杂相变作用对下伏多年冻土热状态的影响尚需长期定位监测和模拟研究以精准量化。
[期刊] 浙江农林大学学报  [作者] 王志超  竹万宽  杜阿朋  
为正确认识桉树的耗水规律,为桉树栽培及抚育提供指导,采用热扩散茎流计(德国,SF-G)对尾巨桉Eucalyptus urophylla×E.grandis树干液流进行连续监测,分析其旱雨两季特征差异,并同步测定林分气象条件,分析旱雨两季树干液流与气象因子之间的相关性。结果表明:旱雨两季树干液流日变化均呈典型单峰曲线,雨季启动时间和达到峰值的时间(7:15,11:30)均早于旱季(7:45,13:00),雨季峰值是旱季的1.3倍,维持峰值的时间雨季大于旱季;夜间液流密度及变化幅度旱雨两季均是前半夜大于后半夜
[期刊] 地理科学进展  [作者] 李静  盛煜  陈继  张波  吴吉春  张秀敏  
多年冻土是一种热现象,地温是判断多年冻土特征的有效指标。通过对祁连山区东北部大通河源区多年冻土分布状况的野外考察与钻探等工作,借助于实测地温数据和地温曲线分析工具,对大通河源区39个钻孔点的多年冻土地温特征进行了对比分析,对影响多年冻土地温的主要因素进行了概括和总结。结果表明,在大通河源区,高程、植被类型、地表覆盖特征、土壤水分条件等是影响多年冻土地温的主要因素。根据尺度性划分的结果,高程是影响区域多年冻土地温变化的一级因素;随着空间尺度的下降,植被类型和地表覆盖特征成为二级影响因素;在沼泽化草甸植被覆盖区,土壤水分条件又成为影响多年冻土地温的三级影响因素。对多年冻土地温特征及影响因素的分析不仅有助于了解区域多年冻土的稳定性、预测全球气候变暖背景下的多年冻土演变和退化,还可以为寒区气候变化、生态、水文等相关领域的发展提供基础,为各项工程设施的实施和维护提供建议和指导。
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)  [作者] 孙兆辉   刘建坤   陈浩华   游田  
桩基是多年冻土区最为常见的基础形式之一,降低桩基工程热扰动和提高桩基长期稳定性是冻土工程研究的重点。该文将太阳能制冷技术引入多年冻土区桩基工程,并开展主动冷却桩基现场试验与数值模拟研究。试验结果表明:温控桩壁的制冷温度可降至负温以下,运行3、 10和30 d的制冷半径分别达到0.65、 1.24和1.5 m以上;通过理论分析与数值反演估算温控桩的有效制冷功率约180 W,制冷因数为0.9。模拟结果表明:制冷时长越大,桩壁温度振幅越大,稳定温度越低;制冷时长6、 9和12 h/d所对应的桩壁温度分别可降至-2.39、-3.48和-4.45℃; 10年后的影响半径分别超出6.68、 8.34和9.46 m;温控桩服役10 a后停止运行,桩周冻土仍可以在2~4 a内处于低温稳定状态。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)  [作者] 周罕觅  张富仓  龚道枝  陈静静  
【目的】通过对不同灌水量下桃树主要需水信号,如液流速率、冠层温度和冠层温度-气温差的测定,分析不同水分亏缺灌溉桃树主要需水信号的变化规律,为果树的精量控制灌溉提供理论依据。【方法】以在移动式遮雨棚下生长的4年生桃树为试验材料,设置某时段桃树的实际需水量(ETc)的100%(I1)、75%(I2)、50%(I3)和25%(I4)4个灌水量处理,3次重复,研究不同灌水量处理下桃树液流速率、冠层温度和冠层温度-气温差的变化规律。【结果】不同灌水量处理之间桃树液流速率日变化和连日变化存在明显差异,高灌水量处理桃树液流速率大,低灌水量处理液流速率相对较小,在正常生长状态下液流速率日变化动态为多峰曲线,且...
[期刊] 北京林业大学学报  [作者] 刘崴  魏天兴  朱清科  
【目的】研究黄土高原水蚀风蚀交错区乡土树种河北杨的树干液流密度变化特征及其与环境因子的关系,为该地区水资源承载力研究和树种选择提供理论依据。【方法】利用Granier热扩散探针法和自动气象监测系统对陕北吴起县河北杨树干液流密度和周围气象条件、土壤含水量等进行连续测定分析。【结果】河北杨树干液流密度日变化呈宽幅单峰形,液流密度峰值提前于太阳辐射强度峰值约2.5 h,提前于水汽压差(VPD)峰值约4 h。夜间液流活动主要发生在后半夜00:00—06:00,晴天液流密度变化幅度小,雨天变化幅度大;灌水当天干基液流密度峰值出现的时间明显提前,峰值大小比灌水前提高66.66%,冠基处峰值比灌水前提高73.62%,灌水处理后实验组连续两日液流密度均值比灌水前减少2.21%,而对照组减少21.89%,晴天条件下,树干液流密度与太阳辐射、VPD、气温和风速极显著正相关(P<0.01),与土壤含水量显著正相关(P<0.05),与相对湿度极显著负相关(P<0.01)。降雨天树干液流密度与太阳辐射、气温和风速极显著正相关(P<0.01),与VPD显著正相关(P<0.05);与对照组比较,灌水之后液流密度与气象因子的相关系数绝对值没有明显增加;河北杨树干储存水的日动态总体表现为上午释放和下午补充,并存在两次较明显的释放-补充周期。【结论】河北杨树干液流密度主要受太阳辐射强度、VPD、气温、相对湿度、风速和土壤含水量的影响,液流密度峰值时间与太阳辐射强度、VPD、气温等气象因子存在时滞,土壤水分的增加可缩短液流密度与气象因子峰值的时间差,上午储存水的持续释放是导致树干液流密度与气象因子时滞效应的重要原因。
[期刊] 林业科学  [作者] 赵景尧  蔡英春  付宗营  
以白桦树盘为对象,研究分别采用恒温40、60℃,相对湿度渐降的干燥工艺干燥时,树盘干燥开裂的特点(产生时期、部位、形貌),进而研究树盘几何生长特性(偏心率、圆度、横截面积)对干燥开裂的影响。结果表明:树木不同部位、不同径级、不同圆度的树盘,在相同干燥工艺下开裂初期差异很大。开裂初期均值,在40℃干燥工艺下对应树盘含水率43.9%,60℃干燥工艺下对应树盘含水率45.6%,温度高时平均开裂期超前;最初开裂产生位置大多为心边材交界处,60℃工艺时有向内扩张趋势,并伴有心裂产生;60℃干燥工艺下无论开裂总长度还是平均开裂宽度都要较40℃工艺时的开裂值大,但差异不显著;60℃工艺时的V-裂数量明显高于...
[期刊] 浙江农林大学学报  [作者] 张荣  毕华兴  焦振寰  王宁  赵丹阳  云慧雅  黄靖涵  
【目的】研究刺槐Robinia pseudoacacia生长季树干液流昼夜变化规律,探究气象因子对刺槐蒸腾的影响,为估算林木耗水和林分水资源管理提供理论依据。【方法】在山西省吉县蔡家川流域刺槐样地选择8株样树,于2021年5—9月采用热扩散探针(TDP)对样树树干液流进行连续观测,并同步监测太阳辐射、气温、土壤温度、风速、相对湿度等气象因子,并采用随机森林与逐步线性回归法分析气象因子对树干液流的影响。【结果】(1)生长季各月昼间树干液流速率从小到大依次为9月、5月、6月、8月、7月,昼间树干液流速率对整日树干液流速率的贡献率为88%~93%;夜间树干液流速率从小到大依为9月、5月、8月、7月、6月,夜间树干液流速率对整日液流速率的贡献率为7%~12%。(2)影响昼间树干液流速率的主导气象因子在各月基本一致,主要为太阳辐射和气温;影响夜间液流速率的主导气象因子在各月存在差异,5、6月主要为土壤温度、水汽压亏缺,7月主要为气温,8月主要为水汽压亏缺、相对湿度,9月主要为风速与水汽压亏缺。(3)采用随机森林回归法构建的各月昼夜树干液流速率模型拟合度优于逐步回归法。【结论】昼夜树干液流速率在各月存在明显差异,夜间树干液流对刺槐耗水的影响不可忽视,气象因子对昼夜树干液流速率的影响程度不同,在根据气象因子模拟树木蒸腾耗水时应该区分昼间和夜间。图3表6参24
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)  [作者] 易金娥  文立新  袁莉芸  B.Obminska-Mrukowicz  袁慧  
为大量获得高纯度的桦木酸及准确测定桦木酸的含量,从白桦树皮中提取桦木醇,经琼斯试剂氧化制备中间产物桦木酮酸后,用硼氢化钠还原合成桦木酸,采用IR、HPLC-MS、1H-NMR以及13C-NMR对桦木醇和桦木酸的结构进行鉴定,确定最佳提取与合成条件,并建立了HPLC测定桦木酸含量的方法:色谱柱Zorbax EclipseXDB-C8(4.6mm×150mm,5μm);流动相:甲醇-水(4g/L甲酸铵)=40:60,流速1.0mL/min,波长210nm,柱温为室温.结果表明,桦木醇最佳提取条件:甲醇为溶剂,固液比为15/200(g/mL),70℃,提取3h;桦木酸最佳合成条件为:桦木醇与琼斯试剂...
[期刊] 地理科学进展  [作者] 汤芸淇   汪凌霄   赵林   李艳   李智斌   刘世博   邹德富   王紫珊   刘童   丁嘉怡   赵建婷  
近年来,青藏高原湖泊的快速扩张引起广泛关注,已有不少研究系统分析了大于1 km2的大型湖泊的变化动态,但对于面积较小的由于多年冻土退化形成的热融湖塘,其在大范围流域尺度上的分布及变化研究尚不多见。论文基于光学和雷达影像,系统分析了三江源区内湖塘(<1 km2)分布及其变化,以及与多年冻土之间的联系,并且首次揭示了湖塘底部融区的分布情况。结果表明:(1)三江源区2020年代(2020—2022年)的湖塘面积达917.03 km2,湖塘总数为61608个。其中长江源区湖塘数量最多,达到48987个,黄河源区12459个,澜沧江源区最少。(2)相较于1960年代,2020年代三江源区域面积小于1 km2湖塘数量增加了76%,面积增加了13%。长江源区湖塘扩张明显,黄河源区、澜沧江源区的部分湖塘萎缩。1960年代的湖塘有53%在2020年代依然存在。(3)三江源区80.9%的湖塘底部冬季存在融区,其中长江源有78.2%,黄河源有90.8%,澜沧江源有98.7%。在多年冻土区,有一半底部有融区的湖塘在1960年代就已存在,新增湖塘底部冬季较少存在融区,目前浮冰湖塘范围要远大于触底冰湖塘范围,可能会进一步加速多年冻土融化。研究结果可为分析多年冻土退化状态以及多年冻土退化与热融湖塘发育之间的联系提供基础,为高原地区热融湖塘碳排放研究提供基础数据。
[期刊] 北京林业大学学报  [作者] 李海涛  陈灵芝  
应用热脉冲方法,对暖温带落叶阔叶森林主要树种棘皮桦Betuladahurica和五角枫Acermono树干的流液量变化及其与环境因子相关性进行研究,结果表明:①在正常生长状态下,棘皮桦树干单位面积液流通量为0.158L·cm-2·d-1,五角枫为0.213L·cm-2·d-1.如果忽略树冠部位的水分贮存,可认为五角枫的蒸腾耗水强度较大.②两树种形成层以下不同深度的树液流速具有相同的日变化趋势.在正午前后各深度流速值均达到最大,各深度流速差值亦达到最大.最大液流速度相对位点棘皮桦在位于距形成层相对距离0.3处,五角枫在位于距形成层相对距离0.5处,表明在上述边材区域具有最高的水分传导率.③棘皮桦...
[期刊] 林业科学研究  [作者] 刘奉觉  Edwards W.R.N.  郑世锴  巨关升  王广举  卢永农  
用热脉冲技术测定了2年生与6年生I-69杨树干液流时空动态的变化与蒸腾耗水量,结果表明:杨树干部液流仅发生在边材部位,同一年轮上各处的流速相近;径向不同位点夜间流速相近,趋于零,而白天变异较大,一般外层流速高于内层,由外向内流速逐渐减低,各处流速都随白天气象因子的变化而波动,整体变化呈现宽峰状曲线。凌晨与傍晚时流速分布出现暂时异常。树干断面流量与日蒸腾耗水量,2年生树分别为3~6L/h与13.6~22.8L,6年生树为20~35L/h与89.2~152.6L。
[期刊] 林业科学  [作者] 孙慧珍  孙龙  王传宽  周晓峰  
选择相同年龄(1 2年生)、起源(实生)和立地条件下的东北东部山区主要树种水曲柳、紫椴、蒙古栎、核桃楸、黄菠萝和红松幼树,采用ICT - 2 0 0 0TE自动监测系统同步测定其树干液流密度、耗水量及其主要环境因子。在生长季晴天,各树种的树干液流密度日变化基本呈单峰曲线(但黄菠萝有3次为双峰曲线) ,日峰值主要出现在1 0 :0 0—1 4 :0 0。黄菠萝、红松、紫椴、水曲柳、蒙古栎和核桃楸最大树干液流密度分别为2 34 0 0、2 86 2 1、5 0 7 93、5 1 6 36、6 2 5 93、94 5 83cm3·cm- 2 h- 1 。除黄菠萝之外,树干液流密度...
[期刊] 西南农业学报  [作者] 王升  容莹  闫妍  黄玉清  
【目的】揭示干热河谷地区芒果树蒸腾耗水规律及其对环境因子的响应,为干热河谷地区农业水资源的高效利用及芒果产业的可持续发展提供科学依据。【方法】在广西百色市利用热扩散式树干茎流计(TDP)和自动气象站,连续监测2020年4-10月的芒果树干液流及环境因子,分析液流速率的变化规律及其与太阳辐射、土壤热通量、气温、降水量和空气相对湿度等环境因子的相关性。【结果】不同月份芒果树干液流速率的日变化总体上呈"几"字型曲线,在晴天为单峰型,液流启动早,停止晚,速率高;在阴雨天为多峰型,液流启动晚,停止早,速率低;不同月份芒果树干液流速率曲线斜率均呈现相同的变化规律;树干液流峰值延续时间和月耗水量均表现为夏季高于春季和秋季。相关分析结果表明,液流速率与太阳辐射强度、土壤热通量、气温和水气压差呈极显著正相关(P<0.01,下同),与相对湿度呈极显著负相关,且晴天条件下液流速率与各环境因子的相关性强于阴雨天。液流速率峰值出现均早于于太阳辐射峰值、气温峰值和水气压差峰值;在土壤水分胁迫时,液流速率的日变化曲线为双峰型,且全天维持在较低水平,而在土壤水分充足时,液流速率为较宽的单峰曲线,维持较高液流速率的时间较长。【结论】芒果树干液流速率具有明显的季节变化规律,其昼夜变化呈现单峰曲线,夏季蒸腾耗水量大于春季和秋季;树干液流速率的变化率可用于定量判断液流启动和峰值出现时刻及峰值持续时间,不同月份树干液流速率的变化率呈现相同的变化规律,树干液流峰值延续时间和耗水量均表现为夏季高于春季和秋季。
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