氣象_莖流_輻射_蒸發與植物冠層氣孔導度的關系

 冠層氣孔導度對植物、環境因子的響應規律 , 利用 熱脈沖速率法(HPV，heat pulse velocity)或Granier 熱消散式探針法對樹干液流 ( sap flow) 進行了連續測定 , 計算出整樹的蒸騰 , 并由 Penman 2 Monteith 方程得出馬占相思的冠層氣孔導度值。通過分析 , 發現 : 馬占相思冠層氣孔導度是控制馬占相思樹整樹蒸騰的主要因素 ; 冠層氣孔導度隨著水汽壓虧缺增加呈負指數函數下降的趨勢。使用包括了太陽總輻射、水汽壓虧缺和氣溫的 Jarvis 模型可以較好地模擬馬占相思冠層氣孔導度對環境因子的響應特征 ; 模擬結果表明 : 環境變量對模型**度的影響程度依次為 : 水汽壓虧缺 > 太陽總輻射 > 氣溫。

 蒸騰是發生在土壤-植被-大氣這一復雜統一體間的連續過程 , 也是植物和環境之間物質交換和能量平衡的過程。由于氣孔不僅是植物體的水分逸失到空氣中的通道 , 也是 CO 2 進入植物體的途徑 , 因此蒸騰作用又與植物與大氣間碳循環相偶聯 , 與植物冠層水分利用效率緊密相關。不僅影響著植物的生長發育 , 而且在一定程度上影響著植物與環境邊界層的微氣候狀況。

 冠層氣孔導度 (canopy stomatal conductance) 是進行生態、氣象和空氣質量檢測模型模擬時使用的重要參數。在諸多環境因子中 , 光輻射和水汽壓虧缺 (vapor pressure deficit) 是驅動冠層氣孔導度變化的主要因子 ,氣溫、土壤水分條件也是影響冠層氣孔導度變化的重要因素冠層氣孔導度的測定 , 長期以來多是是利用氣孔計或便攜式光合系統測定單葉的氣孔導度然后經過尺度擴展得到冠層氣孔導度值 , 不僅難以獲得長期觀測值 , 而且在尺度轉換和擴展過程中會帶來較大的誤差。目前隨著利用樹干液流 ( sap flow) 測定系統觀測整樹蒸騰技術以及微氣象因子觀測技術的進步, 可以對冠層氣孔導度進行長期連續的觀測。將冠層蒸騰和微氣象因子觀測值代入 Penman 2 Monteith 方程即可以求出冠層氣孔導度值。這種方法在國外多有文獻報道 , 已經被成功用于求算針葉樹的冠層氣孔導度以及溫帶和熱帶闊葉樹的冠層氣孔導度。

 本文利用 sap flow 數據結合 Penman 2 Monteith 方程計算冠層氣孔導度 , 探討冠層氣孔導度對微氣象因子的響應特征并建立經驗模型以預測冠層氣孔導度的變化 , 旨在為揭示環境因子在冠層水平上對森林生態系統水分利用的影響機理提供理論依據。