国内热扩散技术测算树干液流研究进展

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　　摘要：热扩散法以其精确、操作便捷的优点，成为目前测定林木树干液流、研究林木蒸腾耗水规律的普遍方法。国内对树干液流的研究趋于成熟，众多研究工作者对不同地域、树种树干液流的研究结果中，分析树干液流日变化，季节变化，以及环境因子对树干液流的影响，对生态系统蒸腾耗水规律的研究作出重要贡献。对生态系统建设有着重要意义。
　　关键字：热扩散法 树干液流 环境因子
　　Review of Thermal Dissipation Probe in the Calculation of Stem Sap Flow in China
　　Xu Feng
　　Zhang Yan
　　(Beijing Forestry University，Beijing)
　　Abstract：Thermal dissipation Probe for its accurate and easy-to-advantages, becomes the determination of tree sap flow to study the laws of forest transpiration consumption by the general method. Many researchers in China analyse the diurnal variation of stem sap ow, seasonal changes, and environmental factors in different regions and trees. This is a great contribution to the research of eco-system evatranspiration and the construction of the eco-system.
　　Keywords: Method of Thermal Dissipation Probe, Sap Flow, Environmental Factors
　　森林生态系统是陆地上的主体，是土壤水运输至大气的重要输送渠道，树木的蒸腾是森林水量循环的重要组成部分。研究树木的蒸腾过程，对于把握整个生态系统水量循环有着重要意义。热扩散法具有保持树木在自然界生长条件下基本不破坏树木正常生长状况，易于操控，可连续测定树干液流的优点。故可快捷而精确的测定树干液流，方便研究树木整株或整个林分群体的蒸腾耗水量规律。
　　
　　一、热扩散技术测定树干液流的原理
　　
　　热扩散法是由法国农科院的Granier等在前人发明的热脉冲法和热平衡法的基础上，总结前人方法的有点，利用双热电偶检测热耗散为原理的双头液流探针插入树木边材，双头探针上部持续恒定加热，下部作为参考端，测定两探针之间的温差值，以此反映树干液流速率的一种方法。
　　
　　二 、 国内研究热扩散技术研究进展
　　
　　2.1 树干液流的日变化
　　国内研究者应用热扩散技术对树干液流进行测定，结果是树干液流的日变化呈一定的规律态。孙慧珍等人对白桦树干液流进行测定，结果显示白桦树干液流的日变化呈现明显的单峰曲线。生长季晴朗的天气中，清晨由于太阳辐射弱，气温低，空气相对湿度高，树干液流上升缓慢，随着太阳辐射逐渐增加，气温逐渐升高，空气相对湿度下降，液流速度逐渐增强，在中午达到峰值。之后随着太阳辐射的减弱，温度的降低，空气相对湿度增高，液流速度减小，日落时也流速度降为最低值。
　　2.2树干液流的在生长季随季节性变化规律。
　　由于太阳辐射季节性的变化，树干液流在树木的生长季中，也随之发生季节性的变化规律，研究树干液流的季节性变化规律，可以对树木蒸腾进行长期把握，有利于指导栽培和灌溉。马玲等人对马占相思树的树干液流季节性变化研究结果表明，树干液流速率在3月到6月有较大增幅，7月之后降幅也较大。一整年内马战相思树的液流速率平均值6月份达到最大值，1月份达最小值，年内变化为典型的单峰曲线各型。
　　2.3 不同树木边材结构的液流对比研究
　　树木的叶片蒸腾耗水占整个树木耗水量的90%以上，而树干边材液流量的99.8%用于叶片的蒸腾耗水，故研究树干边材的液流量可以直接把握整个树木的蒸腾耗水。不同的树木边材结构具有的蒸腾拉力也不同，因此所反映的树干液流速度也不同。
　　国内的研究者近年来对多种树木树干液流进行了研究，如白桦树，刺槐，红松，杨树等。因其不同的木材结构，树干液流日变化和季节变化的峰值多有不同，但总体来讲，树干液流的日变化与季节变化都呈现规则单峰曲线。
　　
　　三 、国内树干液流研究存在问题与展望
　　
　　综上所述，前人用热扩散法测定树干液流以研究植物蒸腾耗水大都集中于树干液流的日变化规律的探寻，对于树干液流的季节性变化或长期的年变化没有相对全面的研究，这与热扩散法测定的技术有关，由于相关仪器的维护步骤较为繁琐，实际操作起来问题较多，探针的灵敏性有待提高等种种原因，会造成数据的不完全。因此，提高仪器的精密性，可操作性，便捷性是未来树干液流研究的首要基础。
　　
　　参考文献：
　　[1] Granier,A. Evaluation of transpiration in a Douglas-fir stand by means of sap ow measurement[J]. Tree Physiol,1987,3:309-320
　　[2] 孙慧珍，周晓峰等。 白桦树干液流的动态研究。生态学报，2002，22(9):1388.
　　[3] 王华田，马履一，孙鹏森等。油松、侧柏深秋边材木质部液流变化规律的研究[J].林业科学，2002，38(6)：31-37.

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