阿克蘇棗樹莖流變化與氣象因子的關(guān)系論文
摘 要：以新疆阿克蘇地區(qū)徑級(jí)9.0 cm的灰棗為研究對(duì)象，利用FLGS-TDP插針式莖流儀和小氣候儀對(duì)其莖流變化極其環(huán)境因子進(jìn)行同步檢測(cè)。結(jié)果表明，棗樹莖流速率具有明顯的日變化規(guī)律，呈單峰曲線，莖流量在16：00左右到達(dá)高峰狀態(tài);在不同類型的天氣條件下，棗樹的莖流活動(dòng)規(guī)律不盡相同;相關(guān)性分析表明，太陽(yáng)的有效輻射、空氣溫度、相對(duì)濕度是影響棗樹莖流變化的主要?dú)庀笠蜃樱o流量與環(huán)境因子之間存在時(shí)滯效應(yīng)。
關(guān)鍵詞：莖流速率; 氣象因子; 灰棗
新疆位于亞歐大陸內(nèi)部，溫帶大陸性氣候，是棗樹的天然適生區(qū)。近年來，南疆地區(qū)的棗樹栽培發(fā)展很快，但是在生產(chǎn)上存在著眾多的問題，其中包括水分管理的不科學(xué)性。尤其是棗樹的莖流規(guī)律的系統(tǒng)研究并不多見。本文利用插針式莖流儀，結(jié)合小氣象儀對(duì)氣象因子的同步檢測(cè)，動(dòng)態(tài)地研究棗樹干莖流規(guī)律，對(duì)棗樹的干莖流和氣象因子之間的關(guān)系進(jìn)行分析。
1 研究區(qū)域概況
研究區(qū)位于新疆阿克蘇地區(qū)溫宿縣內(nèi)的林科院佳木良種試驗(yàn)站(80°32′E， 41°15ˊN，海拔1 103.8 m，地下水位3.3 m)，是新疆林科院下屬試驗(yàn)基地。該地區(qū)屬大陸性干旱氣候，年均蒸發(fā)量遠(yuǎn)大于年均降水量，棗樹生長(zhǎng)期主要靠天山南坡的冰雪融水灌溉，晝夜溫差大，有效積溫高，年日照時(shí)數(shù)和無霜期長(zhǎng)，光熱資源豐富，氣候干燥，病蟲害少。試驗(yàn)站內(nèi)灌溉樣地用水為臺(tái)蘭河下游水源和井水，水資源充足，實(shí)驗(yàn)灌溉方式為滴灌。
2 研究方法
2.1 被測(cè)植株的選定及預(yù)處理 實(shí)驗(yàn)果樹品種為灰棗，根據(jù)荒漠沙壤土土壤測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)，選擇果樹生長(zhǎng)的代表性土壤環(huán)境區(qū)域，在其生長(zhǎng)位置遠(yuǎn)離田埂并便于灌溉的植株中進(jìn)行篩選，實(shí)驗(yàn)是將地徑為9.0 cm的樣株作為中齡林的代表進(jìn)行分析，植株地徑盡量筆直，樹體表層粗皮無開裂。
2.2 莖流速率的測(cè)定 利用已安裝的`FLGS-TDP插針式莖流儀，與5-8月份的灰棗生長(zhǎng)期對(duì)棗樹的莖流速率進(jìn)行連續(xù)檢測(cè)，并利用小氣候儀對(duì)實(shí)驗(yàn)所在地區(qū)的溫度、相對(duì)濕度及太陽(yáng)輻射等氣候因素每隔1 h進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)記錄，保證與莖流測(cè)量同步。
3 結(jié)果與分析
圖1 棗樹莖流速率日變化規(guī)律
3.1 棗樹莖流的日際變化 從圖1中看出，8月上旬棗樹莖流速率日變化呈單峰曲線。8月3日天氣晴朗， 由于實(shí)驗(yàn)區(qū)日出時(shí)間較晚，棗樹莖流啟動(dòng)時(shí)間一般為08：00，08：30-16：00莖流量大幅度上升，并在16：00左右迅速到達(dá)莖流活動(dòng)的高峰狀態(tài)，莖流高峰可持續(xù)6～8 h。在此之后，莖流速率開始呈下降趨勢(shì)，與上升幅度相比，下降幅度比較緩和，莖流停止的時(shí)間界限不是很明顯，到凌晨02：00左右時(shí)基本下降至極低值，至后將舒緩的進(jìn)行夜間莖流傳輸，總體而言，整個(gè)日周期灰棗的液流活躍期歷時(shí)約15 h。
圖2 棗樹莖流速率日際變化規(guī)律
從圖2中看出，8月上旬棗樹莖流速率日際變化呈多峰曲線。8月3-5日天氣晴朗，棗樹液流啟動(dòng)時(shí)間大致都為09：00點(diǎn)。15：00-17：00點(diǎn)出現(xiàn)峰值。在此之后，莖流量呈下降趨勢(shì)。相對(duì)而言，多云或陰天天氣液流啟動(dòng)時(shí)間將推遲，峰值也較小。8月6日為多云，莖流啟動(dòng)時(shí)間推遲大約30 min，莖流波峰始終保持較小值，明顯低于晴天時(shí)的水平。從氣象因子連日變化曲線可看出，在多云或陰天天氣條件下，太陽(yáng)輻射強(qiáng)度小，空氣相對(duì)濕度大，氣溫低，相應(yīng)的棗樹的莖流速率曲線峰值低;而晴朗干燥天氣條件下，情況正好相反，說明這一季節(jié)每日液流的最大值與當(dāng)日的氣象因子密切相關(guān)。8月7-8日兩天都有陣雨，莖流量波動(dòng)與晴天相比，峰值均出現(xiàn)在20：00左右，波動(dòng)幅度受降雨量的影響顯著，夜間降雨時(shí)土壤水分含量高， 使得棗樹較高的莖流峰值出現(xiàn)在晚間，莖流量明顯大于白天。
一般而言，植被的氣孔在夜間會(huì)關(guān)閉， 葉片蒸騰速率變?yōu)?，而試驗(yàn)中測(cè)得的棗樹液流速率盡管數(shù)值很低， 數(shù)值卻不為0(圖1和圖2)�？煽闯觯瑮棙涞母翟谝归g仍具有繼續(xù)保持吸水的能力，以此來協(xié)調(diào)自身的需水平衡。由上述分析可以看出，灰棗夜間有莖流活動(dòng)，且活動(dòng)強(qiáng)度具有自身的特點(diǎn)。由圖2 可知，3-5日的夜間出現(xiàn)了比較明顯的莖流活動(dòng)，這是由于晴朗的天氣條件下，白天植株蒸騰作用過于強(qiáng)烈，根系吸水在一定程度上不能滿足自身需求，從而造成植物體內(nèi)水分供需平衡失調(diào)，水容量下降。而在夜間蒸騰停止后，在根壓的作用下根系吸水方式由被動(dòng)變?yōu)橹鲃?dòng)，持續(xù)保持吸水能力，以此補(bǔ)充白天蒸騰引起的水分虧缺。而6-8日，天氣為陰天或有降雨過程，白天棗樹的耗水量相對(duì)較少，植物體失水并不嚴(yán)重，到了夜間基本無液流活動(dòng)。
3.2 棗樹莖流變化與環(huán)境因子的關(guān)系 棗樹莖流變化與小氣候儀同步檢測(cè)的試驗(yàn)地空氣溫、濕度、太陽(yáng)輻射強(qiáng)度等氣候因子連日變化的測(cè)定結(jié)果比較發(fā)現(xiàn)，棗樹莖干液流速率連日波動(dòng)規(guī)律完全與同步檢測(cè)的氣象因子如太陽(yáng)輻射、氣溫、空氣相對(duì)濕度等變化趨勢(shì)基本吻合，灰棗的液流速率受環(huán)境因子影響明顯。
太陽(yáng)輻射強(qiáng)度既能誘導(dǎo)植被氣孔啟閉，又決定了葉片溫度、空氣溫度及相對(duì)濕度的變化，是影響灌木莖流變化的最主要因子，莖流啟動(dòng)和峰值出現(xiàn)的時(shí)間與光照強(qiáng)度緊密相關(guān)。
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