生态学原理方法作业.docVIP

河北平山主要树种的耗水特征分析研究方法 刘春鹏 学号：2008486 1目的意义 水在植物生命活动中有着极其重要的作用 ,植物的一切正常生命活动都必须在细胞具有一定含水量的情况下进行 ,可以说没有水就没有生命 。植物根系吸收土壤中的水分 ,通过树干运输到叶片中 ,其中约 95%的水分通过蒸腾作用散失到大气中 ,仅有极少部分被植物吸收储存于细胞中 ,用于各种代谢活动或其他过程。植物体表面水分的直接蒸发 物理过程 和从气孔、皮孔进行的蒸腾作用生理过程 构成了植物水分利用的两个主要过程 ,正是由于植物的这两个水分利用过程使得植物在不断地从根部将水分运输到叶片的同时也将从土壤中吸收的植物生活所必需的矿物质带到了植物体的各个部位。蒸腾作用还与光合作用息息相关 ,因此研究植物的水分利用尤其是蒸腾作用对于了解植物的生命活动过程及植物与环境之间相互作用的生态关系至关重要。 2国内外研究现状 在自然界,土壤-植物-大气连续体构成的水流路径中,树干液流量制约着树冠的蒸腾量。植物耗土壤-植物水分循环中最为重要环节, ,而水资源缺乏已经成为当今全球日益突出的问题,在水资源规划与需水量计算上,更需要林分水平的耗水信息。这有2种方法来实现:一是直接测定,如利用微气象手段来获得林分水平的水分耗散,林地蒸散通常包括灌木、树木蒸腾和土面蒸发,很难分清树木的准确蒸腾量;二是由单木进行推导,即空间尺度扩大。要进度扩大,面临的一个非常关键的问题就是:如何将有限的几株单木的水分测定推算到整个林分的耗水量人做过很多尝试,Ladefoged(1963)利用单木液流量与冠幅、单木面积(胸径处的横截面积)之间的关系进算,但是发现它们之间的相关性不显著; Cermark等(1987)利用液流量与树干基部面积之间的关系估算耗水,也没有发现很强的相关性。Werk(1988)利用叶面积进行估算,同样未获成功。Hatton等(1990)利木占地面积推算林分的耗水,这种方法与利用微气象法测定的结果比较一致。Grier等(1977)利用边材与液流之间的关系进行推算,获得了较为可信的结果。Hatton等(1995)认为,木质部输导断面积、叶面径和基于生态地域理论的单木占地都是比较理想的空间推导纯量,叶面积是实现单木到林分耗水尺度最为可信的变量,并且提出了非线性关系的理论模型来反映液流量和叶面积的关系。Hatton等(1995一步推导出胸径这样易于准确测定,并且与叶面积、边材面积等相比具有较小误差的纯量,而且胸径与之间的相关性也比较高。根据Hatton的研究,边材面积与蒸腾量之间、胸径与蒸腾量之间均为线性关系国在这方面的研究起步较晚,马李一等(2001)对油松(Pinus tabulaeformis)、刺槐(Robinia pseudoacacia)单林分耗水转换进行了初步研究;翟洪波等(2004)通过标准比导率推算了油松、栓皮栎(Quercus variabilis林的耗水量。（张小由　康尔泗　司建华　周茂先---胡杨蒸腾耗水的单木测定与林分转换研究---林业科学）测定蒸腾的方法有风调室法、稳态气孔计法、光合测定系统、称重法、同位素示踪法等,不同测定方法的测定结果并不一致。进入20世纪90年代以来,随着热脉冲技术的日益完善,这一技术逐渐被应用到树木的蒸腾耗水上来。，在后来国内外专家逐渐采用热扩散探针法来研究树木的蒸腾作用。热扩散技术是在基本保持树木自然生活状态不变的条件下,将微型热电偶传感器插入边材木质部中,根据电热转换和能量平衡原理测定树干边材液流的运移速率(Lintonet al.,1998),进而利用被测部位的边材横断面积求得单木整株液流量(Granieret al.,1994;Wullschlegeret al.,1998;马履一等,2002)。因为这种方法简便易行、测量精度高,所以国内外越来越多的学者投入到边材液流的研究中(王瑞辉等,2006)(樊　敏　马履一　王瑞辉----刺槐春夏季树干液流变化规律----林业科学) 3植物蒸腾作用的主要研究方法 3.1　风调室法 （ventilatedchambermethod） 　 风调室法最早是由 Greenwood 等 1979 年应用 ,是将选定的样地置于一个透明的风调室内 ,通过测定进出风调室气体的水汽含量差以及室内的水汽增量来计算蒸散量 。该法不能在大面积上应用 ,而且室内的各项环境指标尤其是水蒸气压亏缺不同于自然状态 ;通过该法所得到的结果只代表蒸散的绝对值 ,不能代表实际情况 ,极大地限制了该方法的应用。 3.2 　稳态气孔计法( LI-1600Steady state porometermethod )　 该方法使用 LI21600 稳态气孔计测定叶室条件下的蒸腾速率。将测定时环境相对湿度设定为仪器叶室的平衡湿度