绿洲杨树树干液流径向差异及对根、冠水分调控的响应

客观、准确地计量绿洲防护林树种的液流蒸腾过程及用水量，是科学认识树木生态水文特征，评价、管理绿洲生态用水的重要基础。目前，有关树干液流在边材径向上的显著差异，及其随树木生理过程及环境因子变化而改变的现象在许多树种中已发现，但对其主要驱动力及机制尚无明确定论。本研究在前期研究的基础上，以民勤绿洲新疆杨、二白杨两种主要防护林树种为材料，利用热扩散技术（TDP）连续监测树干液流，通过分层挖空土壤、分层灌溉的方法设置水分梯度，观测不同层次根际水分对液流径向分布的影响，力求阐明干旱时不同层次根系间吸水的补偿效应；通过不同强度摘叶的方法观测蒸腾需求面下降对液流径向差异分布的影响，对比分析摘叶前、后内侧"惰性"边材液流的变化，揭示大气水分亏缺对径向差异动态的影响机理。最后，建立以边材相对深度为变量的液流径向分布模型，判识参数变化范围，寻找出简化计算的最优单点深度并提出包含气象因子的单株蒸腾估算的方法。

树木边材液流速率（Js）的径向变化格局是认识树木输水特征、准确估算单株液流通量的重要基础。本研究以新疆杨（Populus alba L. var. pyramidalis）、二白杨（Populus gansuensis C. Wang et H. L. Yang）两种杨树为材料，利用热扩散技术监测边材5个深度处连续3个生长季期间Js的动态，结果表明：（1）新疆杨、二白杨边材Js沿径向的变化均为单峰型，格局分别为GuassAmp函数型和Extreme函数型，液流速率最高的位点分别在边材最外层下0.28 r与0.26 r处(r为胸高半径)，两种杨树50%的液流通量均发生在约1/3 r的边材内，90%的液流通量发生在约2/5 r（新疆杨）和约3/5 r（二白杨）的边材内；（2）两种杨树各层 Js 的日变化均呈近正态分布型曲线，液流在清晨日出后迅速启动，之后随着太阳辐射的增加而快速升高，约在午间到达最高值（新疆杨在14:00-15:00，二白杨在13:00-15:00），此时的径向差异性最为明显，2~5cm层次内的Js较高，为液流传输主导层次；1cm或8cm处最低。午后随着太阳辐射的下降Js迅速降低，到午夜时分达到最低，夜间的径向差异非常小；（3）两种杨树在6~8月份边材各层的液流速率日变化曲线呈宽峰型且差异更明显，最大差值新疆杨达38.12-44.45 kg/(dm2 /day)，二白杨能达到27.09-34.36 kg/(dm2 / day)；（4）太阳辐射与大气水汽水分亏缺是驱动两种杨树液流日变化过程的主要气象因子，两种杨树边材主导层次Js与主要气象因子间的关联比非主导层次的更紧密。（5）典型晴天的午间，新疆杨冠基部液流速率（Ju）是杆基部液流速率（Jd）的3倍以上，轴向差异明显，清晨启动的时间提早约1~2小时。Ju与Jd间的“净”量表明在树木生理旺盛的7、8月份树体贮水略有“亏损”，而在6、9月份略有“盈余”。在连续降雨后，Jd中夜间液流所占比例由先前的32%以上下降到不足8%，夜间液流是补偿与“平抑”日间水分亏缺的重要方式。（6）利用2cm处液流速率来推算单株树木液流通量时将会高估近30%（新疆杨），低估41%-89%（二白杨），通过简单的校正系数（新疆杨为0.89，二白杨为0.63）可实现通过单点估算整株液流通量的简化计算。