摘 要

研究滴灌条件下无患子树干液流变化特征，分析其与温度、相对湿度、降雨、太阳辐射等环境要素间的响应，探索树干液流速率与环境要素间的线性与非线性关系。采用热扩散探针式径流计测定树干液流，选取3棵形态学学特征一致的无患子作为标准样木，在每棵树的同一高度处内安置两个探针，将最后的平均值作为树干液流最终数据。建立Decagon系统小气象站，对无患子周围环境因子进行同步监测，绘制液流速率与气象要素同步变化过程曲线和散点图，对其进行相关分析与回归分析，并建立模型。无患子日液流速率昼高夜低，液流启动时间晴天要比阴天提前30min左右，日液流量：晴天＞阴天＞雨天，液流“午休”现象明显。无患子冬季液流日累计量较小且变化平缓，夏季液流日累计量较大且变化幅度较大，盛花期和盛果期液流量最高。液流速率（F）与相对湿度（RH）、温度（T）、饱和水汽压差（VPD）、太阳辐射（S）、风速（W）Pearson相关系数分别为：-0.77、0.704、0.785、0.825、0.653。无患子液流速率日变化均呈单峰曲线。降雨对树干液流速率影响明显，树干液流月累计量季节差异明显，主要集中在盛花期和盛果期。液流速率与环境因素均显著相关，温度、相对湿度与太阳辐射为主要影响因素，通过拟合得到多元线性回归模型为：F=0.169T 6.02VPD 0.104RH 0.081S-11.403（R=0.847），多元非线性回归模型为：F=10.543 2.446ln(RH) 0.197W 0.042S²-0.118VPD² 0.017T（R=0.885）。

关键词：无患子；树干液流；环境因子；变化特征；回归模型

The study of Sap Flow of Sapindus with Factors

ABSTRACT

The paper analyzes variation characteristics of sap flow of Sapindus with continuous drip irrigation，studies the relationship between sap flow and environmental factors，such as temperature、relative humidity、rainfall、solar radiation，and seeks linear or non-linear relation from them. This text uses FLGS-TDP to monitor sap flow，selects three Sapindus trees have same morphological features as standard sample wood with two probes at the same height，and acquires their average，and sets up Decagon system micro-meteorological station paid to real-time synchronous monitoring of no son of the environment factor. To draw the synchronous change process curve and scatter diagram about sap flow velocity and environmental factors，studying correlation and regression used for modeling. The results show that sap flow velocity of Sapindus was high during the day and was low in night. Sap flow on sunny day started 30 min earlier than on cloudy sky，diurnal cumulate of sap flow：sunny day＞ cloudy sky＞ rainy day，and had an obvious "midday depression" phenomenon. Diurnal cumulants of sap flow in winter were lesser and changed gently，Diurnal cumulates of sap flow in summer were larger with large variation range. The cumulants are highest during peak flowering and full bearing period. The Pearson correlation coefficients between sap flow velocity（F）、relative humidity（RH）、temperature（T）、vapor pressure deficit（VPD）、solar radiation（S）and wind speed（W）respectively are：-0.77、0.704、0.785、0.825、0.653. The diurnal curve of sap flow velocity is a single peak curve. Rainfall has significant effects of sap flow velocity，and the monthly cumulants of sap flow have sharp distinction between the seasons focused on peak flowering and full bearing period. Sap flow velocity and environmental factors were significantly related，temperature、 relative humidity and solar radiation is the main influencing factor，and the multiple linear regression model is obtained by fitting：F=0.169T 6.02VPD 0.104RH 0.081S-11.403（R=0.847），the multivariate nonlinear regression model is：F=10.543 2.446ln(RH) 0.197W 0.042S²-0.118VPD² 0.017T（R=0.885）.

Key words： Sapindus；sap flow；environmental factors；variation characteristics；Regression model

目 录

1 绪论 1

1.1 研究目的与意义 1

1.2 国内外研究进展 1

1.2.1 国内研究进展 1

1.2.2 国外研究进展 3

2 材料与方法 5

2.1 研究区概况 5

2.2 研究内容 5

2.3 研究方法 5

2.3.1 树干液流的测定与处理 5

2.3.2 气象因子的测定与处理 6

2.3.3 数据处理分析 6

2.4 数据源 6

3 无患子树干液流变化特征 7

3.1 典型天气下树干液流变化分析 7

3.2 树干液流月际变化特征 9

3.3 树干液流日变化分析 9

4 与环境因素的响应变化分析 11

4.1 树干液流的时滞分析 11

4.2 树干液流与环境因子模型建立 12

4.2.1 偏相关分析 12

4.2.2 数学模型建立 13

结 论 15

致 谢 16

参考文献 17

1 绪论

1.1 研究目的与意义

林木的蒸腾耗水是森林生态学和森林水文学的研究重点，也是林业生产实践应该关注的重要问题之一。对主要造林树种的耗水进行科学分析十分必要，这对合理选择节水树种，合理搭配和科学不知树种结构，有效发挥森林保水的生态功能，对解决水分供需矛盾具有重要的指导意义，有一定的的理论研究价值。

因为树木体型高大，蒸腾作用受到树种、环境、时间、空间等多种因素的影响，很难准确定量测定。长久以来，林木耗水性研究一直停留在单枝、单叶尺度的研究，近几年开始了单株测量，随着科学技术的发展，测量工具越来越高端，测量精度变得越来越高。

林木的蒸腾作用消耗的水源来自树干液流，是区域水量平衡的重要部分，是反映森林植被水分的重要量化指标，是全球气候的重要因素。森林具有涵养水源和调节气候的作用，森林通过树木的蒸腾作用向大气输送水汽，改变空气的湿度，同时吸收周围的热量改变一定范围内的温度。随着社会的不断发展，全球变暖已变成全球气候问题，热岛效应就是导致全球气候变暖的一个因素。因此对树干液流进行系统研究有助于林分结构的科学管理。

无患子（Sapindus mukorossi Gaertn）属落叶乔木，可入药止痒、抗癌，具有良好的袪污能力，生物活性多样，外形美观，具有很高的经济价值与人文价值，关于无患子的栽培种植技术是当前的热门话题，关于无患子的蒸腾耗水的研究很少。本文对上海浦东地区无患子树干液流进行监测、研究，分析其变化特征规律及影响因素，为人工中种植的后期管理培育提供一定参考。