气象_茎流_辐射_蒸发与植物冠层气孔导度的关系

气象_茎流_辐射_蒸发与植物冠层气孔导度的关系

 冠层气孔导度对植物、环境因子的响应规律 , 利用 热脉冲速率法(HPV，heat pulse velocity)或Granier 热消散式探针法对树干液流 ( sap flow) 进行了连续测定 , 计算出整树的蒸腾 , 并由 Penman 2 Monteith 方程得出马占相思的冠层气孔导度值。通过分析 , 发现 : 马占相思冠层气孔导度是控制马占相思树整树蒸腾的主要因素 ; 冠层气孔导度随着水汽压亏缺增加呈负指数函数下降的趋势。使用包括了太阳总辐射、水汽压亏缺和气温的 Jarvis 模型可以较好地模拟马占相思冠层气孔导度对环境因子的响应特征 ; 模拟结果表明 : 环境变量对模型**度的影响程度依次为 : 水汽压亏缺 > 太阳总辐射 > 气温。

 蒸腾是发生在土壤-植被-大气这一复杂统一体间的连续过程 , 也是植物和环境之间物质交换和能量平衡的过程。由于气孔不仅是植物体的水分逸失到空气中的通道 , 也是 CO 2 进入植物体的途径 , 因此蒸腾作用又与植物与大气间碳循环相偶联 , 与植物冠层水分利用效率紧密相关。不仅影响着植物的生长发育 , 而且在一定程度上影响着植物与环境边界层的微气候状况。

 冠层气孔导度 (canopy stomatal conductance) 是进行生态、气象和空气质量检测模型模拟时使用的重要参数。在诸多环境因子中 , 光辐射和水汽压亏缺 (vapor pressure deficit) 是驱动冠层气孔导度变化的主要因子 ,气温、土壤水分条件也是影响冠层气孔导度变化的重要因素冠层气孔导度的测定 , 长期以来多是是利用气孔计或便携式光合系统测定单叶的气孔导度然后经过尺度扩展得到冠层气孔导度值 , 不仅难以获得长期观测值 , 而且在尺度转换和扩展过程中会带来较大的误差。目前随着利用树干液流 ( sap flow) 测定系统观测整树蒸腾技术以及微气象因子观测技术的进步, 可以对冠层气孔导度进行长期连续的观测。将冠层蒸腾和微气象因子观测值代入 Penman 2 Monteith 方程即可以求出冠层气孔导度值。这种方法在国外多有文献报道 , 已经被成功用于求算针叶树的冠层气孔导度以及温带和热带阔叶树的冠层气孔导度。

 本文利用 sap flow 数据结合 Penman 2 Monteith 方程计算冠层气孔导度 , 探讨冠层气孔导度对微气象因子的响应特征并建立经验模型以预测冠层气孔导度的变化 , 旨在为揭示环境因子在冠层水平上对森林生态系统水分利用的影响机理提供理论依据。