叶片滞留水分对树木蒸腾过程的影响研究

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植被蒸腾是水从植物叶片部分以水蒸气状态向外界散失到大气中的过程,是森林蒸散的重要组分,其量值大小受多种因素影响,对于树木蒸腾的影响因素的研究和探讨一直是森林水文循环研究的中重点和热点。现有的关于蒸腾影响因素的研究条件多针对干燥叶表,而叶片滞留水分对树木蒸腾的影响鲜有提及。本文针对现有研究的不足,结合森林地区在生长季雨、露、雾频发的气候特点,对长白山阔叶红松林常见针、阔叶树种,采用室内外叶片、单株两个尺度的模拟实验,开展了叶片滞留水分对树木蒸腾过程影响的研究,对准确掌握与理解蒸腾过程规律至关重要。并得出如下结论:   (1)叶片表面水滴形态是阐述滞留水分影响蒸腾理论的微观基础。在等水量情况下,蒙古栎、色木槭、紫椴、水曲柳叶片上水滴覆盖面积依次增大,水滴形态呈现相对扁平的趋势。在相对亲水叶片表面,等水量滞留水对叶片气孔的覆盖面积大,对蒸腾影响大;而在亲水性相对差的叶片表面,水滴形态较为圆润的,汇集能力较强,在水量一定的情况下,对叶片表面的整体覆盖面积较小。   (2)叶表水滴的蒸发由于水滴表面积不同呈非匀速变化过程。蒙古栎、色木槭、紫椴、水曲柳叶片上水滴平均蒸发速率为1.60、1.74、1.88、2.03μl/min。相对亲水叶片上,等水量水滴蒸发速率快,影响时间短;反之,在亲水性相对差的叶表水滴,蒸发速率慢,但影响时间长。   (3)叶片滞留水分对树木蒸腾的影响整体体现为抑制作用。叶片滞留水分对蒙古栎、色木槭、紫椴、水曲柳、红松、冷杉、云杉平均抑制率分别为:27%、32%、48%、58%、19%、38%、31%;在有滞留水分抑制期,蒸腾抑制量依次为:0.23、0.58、1.03、0.86、0.23、0.26、0.13 g/m2min。叶片滞留水分蒸发完后,蒸腾抑制作用并未立刻停止,在叶片无滞留水分的持续抑制期,蒸腾抑制量依次为:0.07、0.06、0.29、0.23、0.07、0.07、0.06 g/m2min。抑制率在一定的范围内随滞留水量的增加而升高。滞留水对阔叶树种蒸腾的抑制能力大于针叶树种,且对于叶片亲水性好的树种抑制率高。
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