论文部分内容阅读
冠层气孔导度(canopy stomatal conductance)是量化气孔在冠层尺度表现的参数。土壤-植物-大气这个连续体中,植物蒸腾是植物和环境之间物质交换和能量平衡的过程,植物既要确保通过气孔获得光合作用所需的CO2,又能通过关闭气孔防止水分过度散失,研究冠层气孔导度对环境因子的响应,能进一步了解植被表面水分和能量交换的动态过程。
本研究利用Granier树干液流测定系统,连续监测华南植物园小青山的荷木林样树的树干液流,同步监测样地环境因子,通过尺度转换和扩展得到冠层蒸腾速率,进而将微气象观测值代入Penman-Monteith公式计算冠层气孔导度。选择2011年1月上旬和2011年7月下旬作为干季和湿季,比较不同土壤水份和空气水分条件下,冠层气孔导度对水汽压亏缺的响应。通过上述研究,得出以下主要结论:冠层蒸腾与树干液流之间有明显时滞,树干液流与累积的整树蒸腾之间的时滞有干、湿季差异,干季时滞50min,湿季时滞30min;以气孔气体交换方法(便携式Li-6400光合测定系统)测得蒸腾与树干液流之间的时滞没有干、湿季差异,3棵样树干季、湿季时滞均是30min。
使用Penman-Monteith公式计算荷木林冠层气孔导度(Gs),比较Gs和气孔气体交换方法实测的冠层叶片气孔导度(gs)日变化曲线,二者相似;通过将Gs单位转换,数值大小和实测gs数量级一致,Penman-Monteith公式计算荷木林Gs准确、可靠。
冠层气孔导度对水汽压亏缺的响应在于季、湿季有明显差别,冠层气孔导度对水汽压亏缺的响应在土壤水分充足(θ>33%)的湿季更敏感(偏相关系数是-0.316),而在干季冠层气孔导度对光合有效辐射的响应更敏感(偏相关系数0.885)。
荷木叶片水平参比气孔导度b=151mmol m-2 s-1,气孔导度对水汽压亏缺敏感性(-dgs/dlnD)m=67.6mmol m-2 s-1 ln(kPa)-1;冠层水平参比气孔导度b=158mmol m-2 s-1,m=83.7mmol m-2 s-1 ln(kPa)-1。
荷木林湿季冠层-大气脱耦联系数Ω接近1,干季较湿季小,说明湿季叶片界面层较厚,水汽压亏缺对气孔导度的影响较小,光合有效辐射是控制冠层气孔导度的主要环境因子。