利用液流密度方法研究典型植物蒸騰耗水特征
發(fā)布時(shí)間:2021-07-26 00:24
水資源短缺和降水變化是影響生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的主要因素,研究不同種類植被蒸騰耗水特征對(duì)植被恢復(fù)和選擇有著重要意義。蒸騰耗水是植物復(fù)雜的生理過程,也是土壤-植物-大氣(SPAC)連續(xù)體水分傳導(dǎo)的重要途徑。因此,準(zhǔn)確測(cè)量植物的蒸騰強(qiáng)度一直備受關(guān)注。為評(píng)價(jià)外部熱比率法測(cè)量細(xì)小莖干等組織液流的準(zhǔn)確性和可操作性,本論文新設(shè)計(jì)了一種外部熱比率莖流計(jì)測(cè)定盆栽石榴(Punica granatum L)的莖干和月季(Rosa chinensis Jacq)的莖干、花梗的枝干液流。隨后利用新設(shè)計(jì)的外部熱比率莖流計(jì)測(cè)量黃土高原典型灌木檸條(Caragana)的樹干液流,研究不同根系分布深度處理的檸條水分利用策略及其對(duì)降雨的響應(yīng),同時(shí)利用熱擴(kuò)散探針法測(cè)量黃土高原北部不同坡位典型林木旱柳(Willow)和小葉楊(Populus simonii)的蒸騰耗水差異,研究氣象要素和土壤水分和地形條件對(duì)植物蒸騰的影響,得出主要結(jié)論如下:(1)外部熱比率探頭對(duì)石榴的莖干和月季的莖干、花梗的枝干液流進(jìn)行的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)并與離體莖段人工導(dǎo)水試驗(yàn)比較分析。結(jié)果表明,在盆栽月季的花期內(nèi),月季的莖干、花梗和石榴的莖干液流密度的變化具有一致性...
【文章來源】:西北大學(xué)陜西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:63 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
黃土高原和六道溝小流域在黃土高原上的位置
西北大學(xué)碩士專業(yè)學(xué)位論文14膠氈。所有基于熱力學(xué)原理的液流密度測(cè)量都容易出現(xiàn)由外部熱梯度產(chǎn)生的誤差,這會(huì)對(duì)測(cè)量溫度產(chǎn)生顯著影響(Roddyetal.,2012),因此,足夠的絕熱性可以消除這樣的誤差。EHR莖流計(jì)安裝在遠(yuǎn)離節(jié)疤,平滑干凈區(qū)域的莖干段,并且要保證安裝位置清潔、干燥。用塑料密封條將莖流計(jì)緊緊地包裹在莖上,以確保EHR莖流計(jì)與植物接觸性良好且不易脫落,也要防止包裹的過緊影響植物液流速率。同時(shí)在EHR莖流計(jì)的外部也用防水和絕熱外殼牢固地捆綁,硅膠密封,以盡量減少環(huán)境溫度的變化天氣的影響。圖2外部熱比率莖流計(jì)示意圖Fig.2Schematicdiagramoftheexternalheat-ratiostemgauge.2.2.3.2外部熱比率探頭設(shè)計(jì)原理在外部熱比率莖流計(jì)釋放熱脈沖后,上游和下游感溫元件首先迅速升溫,然后緩慢降溫,直至降到接近環(huán)境溫度。本試驗(yàn)結(jié)果顯示,上游感溫元件最大升溫范圍0.2—2.2℃,下游感溫元件最大升溫范圍0.2—1.8℃范圍。圖3中展示了熱脈沖釋放后上下游感溫元件的溫度隨時(shí)間變化,上下感溫元件溫度變化的差異是由于樹干液流引起的熱對(duì)流導(dǎo)致的。圖4中顯示的是上游和下游感溫元件增溫之比的自然對(duì)數(shù)ln(vu/vd)隨時(shí)間的變化,尤其是在60s以后,其過程呈穩(wěn)定狀態(tài)。在不同的液流密度條件下,ln(vu/vd)的值也不同。當(dāng)隔熱效果差或者環(huán)境溫度變化較大時(shí),ln(vu/vd)會(huì)受到影響出現(xiàn)明顯波動(dòng)。通常采用60—120s這段時(shí)間內(nèi)ln(vu/vd)的平均值作為某個(gè)時(shí)間點(diǎn)由于測(cè)溫不準(zhǔn)引起的偶然誤差(凡超等,2014)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Revegetation with artificial plants improves topsoil hydrological properties but intensifies deep-soil drying in northern Loess Plateau,China[J]. ZHANG Qingyin,JIA Xiaoxu,ZHAO Chunlei,SHAO Ming’an. Journal of Arid Land. 2018(03)
[2]沙柳和檸條莖水力學(xué)特性對(duì)模擬降雨改變的響應(yīng)[J]. 陳麗茹,李秧秧. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào). 2018(02)
[3]五針熱脈沖探頭在測(cè)定樹干液流中的應(yīng)用[J]. 杜夢(mèng)鴿,王勝,樊軍. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào). 2017(08)
[4]干旱半干旱草地生態(tài)系統(tǒng)與土壤水分關(guān)系研究進(jìn)展[J]. 鄒慧,高光耀,傅伯杰. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2016(11)
[5]黃土高原土壤干層研究進(jìn)展與展望[J]. 邵明安,賈小旭,王云強(qiáng),朱元駿. 地球科學(xué)進(jìn)展. 2016(01)
[6]干旱區(qū)枸杞樹干液流變化特征及其影響因素[J]. 徐利崗,苗正偉,杜歷,鮑子云,王懷博,李金澤. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2016(17)
[7]陜北沙地3種典型灌木根木質(zhì)部解剖結(jié)構(gòu)及水力特性[J]. 艾紹水,李秧秧,陳佳村,陳偉月. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào). 2015(11)
[8]熱脈沖技術(shù)3種方法組合在測(cè)量樹干液流中的應(yīng)用[J]. 王勝,樊軍. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào). 2015(08)
[9]基于樹干液流及渦動(dòng)相關(guān)技術(shù)的葡萄冠層蒸騰及蒸散發(fā)特征研究[J]. 白巖,朱高峰,張琨,馬婷. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2015(23)
[10]陜北沙地不同樹齡小葉楊的水分利用策略[J]. 左力翔,陳佳村,李秧秧. 中國水土保持科學(xué). 2014(06)
博士論文
[1]水蝕風(fēng)蝕交錯(cuò)區(qū)典型喬灌樹種蒸騰耗水特征研究[D]. 王勝.中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心) 2019
[2]植物蒸騰耗水量檢測(cè)方法的研究[D]. 張付杰.浙江大學(xué) 2014
[3]黃土半干旱區(qū)主要造林樹種蒸騰耗水及冠層蒸騰模擬研究[D]. 韓磊.北京林業(yè)大學(xué) 2011
碩士論文
[1]祁連山青海云杉林蒸騰耗水特征研究[D]. 杜夢(mèng)鴿.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2019
[2]沙柳和檸條對(duì)模擬降雨改變的生理生態(tài)響應(yīng)[D]. 陳佳村.中國科學(xué)院研究生院(教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心) 2015
[3]黃土丘陵區(qū)主要灌草種蒸騰耗水特性研究[D]. 步秀芹.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2007
[4]福建長汀重建生態(tài)系統(tǒng)植物樹干液流特征研究[D]. 鄭懷舟.福建師范大學(xué) 2007
本文編號(hào):3303068
【文章來源】:西北大學(xué)陜西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:63 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
黃土高原和六道溝小流域在黃土高原上的位置
西北大學(xué)碩士專業(yè)學(xué)位論文14膠氈。所有基于熱力學(xué)原理的液流密度測(cè)量都容易出現(xiàn)由外部熱梯度產(chǎn)生的誤差,這會(huì)對(duì)測(cè)量溫度產(chǎn)生顯著影響(Roddyetal.,2012),因此,足夠的絕熱性可以消除這樣的誤差。EHR莖流計(jì)安裝在遠(yuǎn)離節(jié)疤,平滑干凈區(qū)域的莖干段,并且要保證安裝位置清潔、干燥。用塑料密封條將莖流計(jì)緊緊地包裹在莖上,以確保EHR莖流計(jì)與植物接觸性良好且不易脫落,也要防止包裹的過緊影響植物液流速率。同時(shí)在EHR莖流計(jì)的外部也用防水和絕熱外殼牢固地捆綁,硅膠密封,以盡量減少環(huán)境溫度的變化天氣的影響。圖2外部熱比率莖流計(jì)示意圖Fig.2Schematicdiagramoftheexternalheat-ratiostemgauge.2.2.3.2外部熱比率探頭設(shè)計(jì)原理在外部熱比率莖流計(jì)釋放熱脈沖后,上游和下游感溫元件首先迅速升溫,然后緩慢降溫,直至降到接近環(huán)境溫度。本試驗(yàn)結(jié)果顯示,上游感溫元件最大升溫范圍0.2—2.2℃,下游感溫元件最大升溫范圍0.2—1.8℃范圍。圖3中展示了熱脈沖釋放后上下游感溫元件的溫度隨時(shí)間變化,上下感溫元件溫度變化的差異是由于樹干液流引起的熱對(duì)流導(dǎo)致的。圖4中顯示的是上游和下游感溫元件增溫之比的自然對(duì)數(shù)ln(vu/vd)隨時(shí)間的變化,尤其是在60s以后,其過程呈穩(wěn)定狀態(tài)。在不同的液流密度條件下,ln(vu/vd)的值也不同。當(dāng)隔熱效果差或者環(huán)境溫度變化較大時(shí),ln(vu/vd)會(huì)受到影響出現(xiàn)明顯波動(dòng)。通常采用60—120s這段時(shí)間內(nèi)ln(vu/vd)的平均值作為某個(gè)時(shí)間點(diǎn)由于測(cè)溫不準(zhǔn)引起的偶然誤差(凡超等,2014)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Revegetation with artificial plants improves topsoil hydrological properties but intensifies deep-soil drying in northern Loess Plateau,China[J]. ZHANG Qingyin,JIA Xiaoxu,ZHAO Chunlei,SHAO Ming’an. Journal of Arid Land. 2018(03)
[2]沙柳和檸條莖水力學(xué)特性對(duì)模擬降雨改變的響應(yīng)[J]. 陳麗茹,李秧秧. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào). 2018(02)
[3]五針熱脈沖探頭在測(cè)定樹干液流中的應(yīng)用[J]. 杜夢(mèng)鴿,王勝,樊軍. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào). 2017(08)
[4]干旱半干旱草地生態(tài)系統(tǒng)與土壤水分關(guān)系研究進(jìn)展[J]. 鄒慧,高光耀,傅伯杰. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2016(11)
[5]黃土高原土壤干層研究進(jìn)展與展望[J]. 邵明安,賈小旭,王云強(qiáng),朱元駿. 地球科學(xué)進(jìn)展. 2016(01)
[6]干旱區(qū)枸杞樹干液流變化特征及其影響因素[J]. 徐利崗,苗正偉,杜歷,鮑子云,王懷博,李金澤. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2016(17)
[7]陜北沙地3種典型灌木根木質(zhì)部解剖結(jié)構(gòu)及水力特性[J]. 艾紹水,李秧秧,陳佳村,陳偉月. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào). 2015(11)
[8]熱脈沖技術(shù)3種方法組合在測(cè)量樹干液流中的應(yīng)用[J]. 王勝,樊軍. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào). 2015(08)
[9]基于樹干液流及渦動(dòng)相關(guān)技術(shù)的葡萄冠層蒸騰及蒸散發(fā)特征研究[J]. 白巖,朱高峰,張琨,馬婷. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2015(23)
[10]陜北沙地不同樹齡小葉楊的水分利用策略[J]. 左力翔,陳佳村,李秧秧. 中國水土保持科學(xué). 2014(06)
博士論文
[1]水蝕風(fēng)蝕交錯(cuò)區(qū)典型喬灌樹種蒸騰耗水特征研究[D]. 王勝.中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心) 2019
[2]植物蒸騰耗水量檢測(cè)方法的研究[D]. 張付杰.浙江大學(xué) 2014
[3]黃土半干旱區(qū)主要造林樹種蒸騰耗水及冠層蒸騰模擬研究[D]. 韓磊.北京林業(yè)大學(xué) 2011
碩士論文
[1]祁連山青海云杉林蒸騰耗水特征研究[D]. 杜夢(mèng)鴿.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2019
[2]沙柳和檸條對(duì)模擬降雨改變的生理生態(tài)響應(yīng)[D]. 陳佳村.中國科學(xué)院研究生院(教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心) 2015
[3]黃土丘陵區(qū)主要灌草種蒸騰耗水特性研究[D]. 步秀芹.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2007
[4]福建長汀重建生態(tài)系統(tǒng)植物樹干液流特征研究[D]. 鄭懷舟.福建師范大學(xué) 2007
本文編號(hào):3303068
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