韓磊 ，展秀麗, ，王芳, ，孫兆軍 ，黃菊瑩 *

1. 寧夏大學(xué)環(huán)境工程研究院，寧夏 銀川 750021；2. 寧夏旱區(qū)資源評(píng)價(jià)與環(huán)境調(diào)控重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，寧夏 銀川 750021；3. 中阿旱區(qū)特色資源與環(huán)境治理國(guó)際合作聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，寧夏 銀川 750021；4. 寧夏大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，寧夏 銀川 750021

蒸騰是植物耗水的主要方式，在“土壤-植物-大氣連續(xù)體”水熱傳輸過(guò)程中占有極為重要的地位。研究表明，蒸騰反映植物的水分狀況及與環(huán)境的關(guān)系，影響生態(tài)系統(tǒng)的水量平衡（韓磊等，2015）。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者利用樹干液流技術(shù)對(duì)林木耗水問(wèn)題進(jìn)行了大量卓有成效的研究，如通過(guò)闡述林木氣孔導(dǎo)度及邊界層導(dǎo)度調(diào)控蒸騰的作用機(jī)理來(lái)研究林木冠層蒸騰（Chang et al.，2014），通過(guò)研究整樹水力導(dǎo)度（Ewers et al.，2007；周洪華等，2012）、樹干邊材的貯水能力（黨宏忠等，2012）來(lái)揭示水力導(dǎo)度協(xié)同冠層氣孔導(dǎo)度調(diào)節(jié)森林的機(jī)制；而另外一些學(xué)者則利用其結(jié)果來(lái)估測(cè)林分的蒸騰耗水對(duì)整個(gè)水文過(guò)程中的影響（白巖等，2015；閆雪等，2016），以及量化認(rèn)識(shí)森林需水量（陳天林等，2008），甚至分析區(qū)域生態(tài)用水態(tài)勢(shì)（段玉璽，2008）等實(shí)際問(wèn)題。然而，以液流反映的樹木蒸騰往往滯后于樹冠的實(shí)際蒸騰（Oguntunde et al.，2007；Kume et al.，2008），忽視液流的時(shí)滯現(xiàn)象則會(huì)造成顯著誤差（Phillips et al.，1999；Granier et al.，2000a），繼而降低林冠總蒸騰量和冠層氣孔導(dǎo)度估算的精確度。因此，開展液流時(shí)滯研究有利于準(zhǔn)確理解時(shí)滯和冠層蒸騰的關(guān)系，對(duì)準(zhǔn)確測(cè)算森林蒸騰耗水對(duì)生態(tài)系統(tǒng)水量平衡的潛在效應(yīng)具有重要意義。

側(cè)柏（Platycladus orientalis）是中國(guó)北方干旱半干旱地區(qū)主要的造林樹種，相關(guān)研究主要集中在其液流特征（吳旭等，2015；王華田等，2006；劉慶新等，2013）、基于液流換算的冠層蒸騰或冠層氣孔導(dǎo)度及其對(duì)驅(qū)動(dòng)因子的響應(yīng)關(guān)系上（劉文娜等，2017；Han et al.，2012），但這些研究幾乎沒(méi)有考慮液流或蒸騰的時(shí)滯效應(yīng)。本研究以寧夏河?xùn)|沙區(qū)典型防護(hù)林樹種——側(cè)柏為研究對(duì)象，利用Granier熱擴(kuò)散技術(shù)（thermal dissipation probe，TDP）在生長(zhǎng)旺季連續(xù)監(jiān)測(cè)樹干液流密度，并同步觀測(cè)小氣候，采用時(shí)間錯(cuò)位對(duì)比法分析側(cè)柏樹干液流與蒸騰驅(qū)動(dòng)因子之間的時(shí)滯效應(yīng)，分析時(shí)滯的影響因素，以彌補(bǔ)以往樹木蒸騰耗水研究中存在的不足，為提高預(yù)測(cè)森林蒸騰耗水的準(zhǔn)確度，進(jìn)一步認(rèn)識(shí)冠層蒸騰與樹干液流之間的時(shí)滯效應(yīng)提供依據(jù)。

1 研究地區(qū)與研究方法

1.1 研究區(qū)概況

如圖1所示，試驗(yàn)地位于寧夏平原以南、河?xùn)|沙地西緣的吳忠市青銅峽鎮(zhèn)（37°53′N，106°20′E；海拔1200 m），是黃河自流灌溉綠洲，地處西北干旱區(qū)，屬于典型的溫帶大陸性氣候。全年日照時(shí)數(shù)為2870～3080 h，多年平均氣溫為8.5 ℃，年平均降水量為190.7 mm，7—9月降水量占全年的70%以上，蒸發(fā)量為 1000～1550 mm，干旱指數(shù)為4.8～8.5（陳偉偉等，2011）。無(wú)霜期為164 d，年≥10 ℃平均積溫為 3630～3830 ℃。研究區(qū)地下水資源豐富，地下水位埋深1.44～1.75 m（姜秀芳等，2012）。試驗(yàn)地距離黃河?xùn)|岸6.8 km，土壤類型以灰鈣土為主，因鄰近黃河，次生鹽漬化嚴(yán)重，是中國(guó)北方對(duì)氣候變化特別敏感的生態(tài)脆弱帶。試驗(yàn)地側(cè)柏防護(hù)林為2000年栽植，林帶垂直于主風(fēng)向，南北長(zhǎng)200 m，帶間距90 m，株行距3 m×4 m，林分密度833 plant?hm-2。研究區(qū)側(cè)柏林地采用滴灌系統(tǒng)每月定期進(jìn)行補(bǔ)灌，土壤水分不是影響植物液流的限制因子。試驗(yàn)觀測(cè)于2016年7月4日—9月20日進(jìn)行，選擇同一林帶內(nèi)生長(zhǎng)良好、冠型一致的側(cè)柏樣樹 6株進(jìn)行樹干液流密度連續(xù)觀測(cè)，觀測(cè)樣樹具體情況見表1。

圖1 研究區(qū)位置圖Fig. 1 Map of study site location

表1 觀測(cè)樣樹基本情況Table 1 General conditions of the sample trees

1.2 研究方法

1.2.1 樹干液流的測(cè)定與計(jì)算

利用熱擴(kuò)散式莖流計(jì)（SF-L，Ecomatik Ltd.，German）連續(xù)監(jiān)測(cè)液流密度，利用 CR-1000（Campbell Scientific Co. Ltd.，USA）每隔15 min自動(dòng)記錄數(shù)據(jù)。每套傳感器探頭由2根直徑為1.5 mm、長(zhǎng)為35 mm的探針組成，前端加熱部分長(zhǎng)20 mm；采用太陽(yáng)能電池板連接12 V膠體電池為設(shè)備持續(xù)供電。為避免陽(yáng)光直射引起熱效應(yīng)，將其安裝于樹干北側(cè)胸高處，并在外面包裹鋁箔防止太陽(yáng)輻射，TDP探針安裝方法和測(cè)量原理見文獻(xiàn)（吳旭等，2015；劉慶新等，2013；劉文娜等，2017）。觀測(cè)結(jié)束后采用生長(zhǎng)錐和千分尺測(cè)量邊材厚度并計(jì)算邊材面積。樹干液流密度（Js，g?cm-2?h-1）采用 Granier公式進(jìn)行計(jì)算：

式中，ΔTC為兩探針間的溫差（℃）；ΔTCmax為樹干木質(zhì)部液流為零時(shí)的ΔTC值。

夜間水分補(bǔ)充量（Wn，g）采用如下公式計(jì)算（胡興波等，2010）：

式中，Jst為太陽(yáng)輻射為 0時(shí)的液流密度（g?cm-2?h-1）；As為邊材面積（cm2）；t為時(shí)間（h）。此外，對(duì)生長(zhǎng)季各日太陽(yáng)輻射不為0的時(shí)刻所對(duì)應(yīng)的液流量進(jìn)行累加得到側(cè)柏日間耗水量Wd（g）。

1.2.2 環(huán)境因子的測(cè)定

采用美國(guó)Vantage pro 2自動(dòng)氣象站（Davis Inc.，USA），每隔15 min記錄1次氣溫（θa）、相對(duì)濕度（2 m處）、太陽(yáng)輻射強(qiáng)度（Es）、風(fēng)速、降雨量等氣象因子。潛在蒸散Ep（mm?h-1）根據(jù)FAO 56計(jì)算。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理

采用Sigmaplot 12.5進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和圖形繪制；采用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)分析軟件（SPSS Inc，USA）對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)分析；采用Origin Pro 8.0提供的Peak形式函數(shù)中的Gauss方程對(duì)典型晴天（白巖等，2015）下液流密度和大氣環(huán)境因子日過(guò)程進(jìn)行擬合（黨宏忠等，2015）。

式中，f(t)代表擬合函數(shù)的因變量Es、D、Ep、θa和 Js；t為時(shí)刻（北京時(shí)間，0～24 h）；tc為各變量達(dá)到峰值時(shí)的時(shí)刻；y0、A、w均為方程參數(shù)。采用 pearson相關(guān)分析法分析液流時(shí)滯的影響因素，得到回歸方程的決定系數(shù)r2和標(biāo)準(zhǔn)化回歸系數(shù)Kd，Kd反映結(jié)果對(duì)影響因子的響應(yīng)程度，Kd＞0表示正響應(yīng)（促進(jìn)作用），Kd＜0則表示負(fù)響應(yīng)（抑制作用）（魏新光等，2014），Kd絕對(duì)值越大，其響應(yīng)關(guān)系越強(qiáng)。標(biāo)準(zhǔn)化回歸系數(shù)Kd計(jì)算式如下所示：

2 結(jié)果與分析

2.1 典型晴天下樹干液流對(duì)蒸騰驅(qū)動(dòng)因子的響應(yīng)

典型晴天下，側(cè)柏樹干液流與蒸騰驅(qū)動(dòng)因子Es、D、θa均呈現(xiàn)“遲滯回環(huán)”（Hysteresis loops）的關(guān)系（圖2），即上升曲線和下降曲線不重合，一旦到達(dá)飽和，驅(qū)動(dòng)因子進(jìn)一步增強(qiáng)時(shí)，樹干液流不再增加；隨著驅(qū)動(dòng)因子的影響減弱，樹干液流不是按比例立即減小而是逐漸衰減，并將沿著不同的路徑后退。液流密度Js對(duì)飽和水汽壓虧缺D、大氣溫度θa的響應(yīng)回環(huán)過(guò)程在時(shí)序上呈順時(shí)針變化，而Js與太陽(yáng)輻射 Es響應(yīng)回環(huán)過(guò)程在時(shí)序上則為逆時(shí)針變化。為了進(jìn)一步了解Js與Es、D、θa的關(guān)系，將其日響應(yīng)過(guò)程分為 3個(gè)階段（6:00—11:00、11:00—17:00、17:00—21:00）進(jìn)行分析（表2）。6:00—11:00樹干液流密度隨著太陽(yáng)輻射強(qiáng)度和水汽壓飽和虧缺的增加而呈線性增大，該時(shí)段樹干液流對(duì)大氣溫度的響應(yīng)過(guò)程可用Sigmoid方程來(lái)描述，23 ℃以內(nèi)隨著溫度增加液流密度基本保持不變，＞23 ℃液流密度隨著氣溫的升高而迅速增加。11:00—17:00，隨著太陽(yáng)輻射強(qiáng)度的下降液流密度緩慢下降；D、θa對(duì)Js的影響較弱。17:00—21:00，樹干液流隨著太陽(yáng)輻射強(qiáng)度降低、氣溫下降、水汽壓飽和虧缺的降低而降低。此外，將Js-D、Js-θa回環(huán)液流上升階段分別進(jìn)行整合，發(fā)現(xiàn) 6:00—17:00側(cè)柏樹干液流密度隨著D、θa的升高而增加，但當(dāng)D到達(dá)1.3～2.5 kPa、θa在 26～30 ℃范圍時(shí)，液流密度到達(dá)峰值并維持一段時(shí)間；同樣地，在Js-Es回環(huán)下降階段（11:00—21:00），側(cè)柏液流密度在Es達(dá)到800～900 W?m-2時(shí)達(dá)到峰值并保持一段時(shí)間后才隨著Es的降低而減小。Js-D、Js-θa回環(huán)液流上升過(guò)程和Js-Es回環(huán)下降過(guò)程用Sigmoid方程描述可分別解釋96.4%、91.3%和86.9%的變量（P＜0.001）。

圖2 樹干液流對(duì)主要?dú)庀笠蜃覧s、D、θa的響應(yīng)過(guò)程Fig. 2 Hysteresis loops between Js and main micrometeorological variables (Es, D, θa) in sunny days during the study periods

2.2 典型晴天下樹干液流與氣象因子的日變化格局

典型晴天下樹干液流峰值與氣象因子的變化并不同步，采用高斯方程擬合主導(dǎo)氣象因子Es、D、θa及綜合變量Ep與Js的日變化過(guò)程。如圖3所示，Js峰值時(shí)刻明顯滯后于太陽(yáng)輻射（Es）和潛在蒸散（Ep），提前于大氣溫度（θa）和水汽壓飽和虧缺（D）；Es與Ep日變化過(guò)程和峰值時(shí)刻同步，但明顯早于θa和 D。在樹木生長(zhǎng)旺季，樹干液流在上午隨著 Es和Ep的增大而增加，在Es和Ep到達(dá)峰值時(shí)，樹干液流仍呈上升趨勢(shì)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間才達(dá)到峰值。此時(shí)，水汽壓虧缺D和氣溫θa尚未達(dá)到最大值，午后隨著D和θa變化繼續(xù)增加，樹干液流開始下降。在生長(zhǎng)旺季，液流的啟動(dòng)與太陽(yáng)總輻射幾乎同步，在太陽(yáng)輻射接近300 W?m-2時(shí)，液流的上升密度相對(duì)于太陽(yáng)總輻射存在一定的滯后性，太陽(yáng)輻射、大氣溫度、水汽壓飽和虧缺共同驅(qū)動(dòng)樹干液流迅速增加。午后液流密度并不緊隨太陽(yáng)輻射的下降而下降，而是繼續(xù)維持一段時(shí)間較高的液流；隨著氣溫的升高、水汽壓飽和虧缺的持續(xù)增大，植物啟動(dòng)氣孔調(diào)節(jié)機(jī)制限制了液流傳輸，樹干液流持續(xù)下降。根據(jù)高斯方程模擬結(jié)果（表3），Js較Es、Ep峰值時(shí)刻分別延遲 72 min（ΔJs-Es）、58 min（ΔJs-Ep），較D、θa提前 72 min（ΔJs-D）和 87 min（ΔJs-θa）。

表2 不同時(shí)段液流密度與主要?dú)庀笠蜃覧s、D、θa的回歸關(guān)系Table 2 Regressions between sap flow velocity and global radiation (Es), vapor pressure deficit (D) and air temperature (θa)in different daytime periods

圖3 典型晴天日液流密度與氣象變量間峰值到達(dá)時(shí)刻的相對(duì)關(guān)系Fig. 3 Relative relationships of peak time lag between Js and meteorological variables during typical sunny days

2.3 典型晴天下樹干液流與蒸騰驅(qū)動(dòng)因子的時(shí)滯效應(yīng)

按照觀測(cè)時(shí)間序列，將樹干液流與 Es、D、θa數(shù)據(jù)列逐次按15 min進(jìn)行錯(cuò)位移動(dòng)（圖4），分析錯(cuò)位后數(shù)據(jù)的相關(guān)關(guān)系，相關(guān)關(guān)系最大值所對(duì)應(yīng)的時(shí)間即為液流對(duì)蒸騰驅(qū)動(dòng)因子的實(shí)際時(shí)滯（王華等，2008），結(jié)果表明，典型晴天下側(cè)柏樹干液流與主要驅(qū)動(dòng)因子Es、D、θa的實(shí)際時(shí)滯分別為0.75 h（r=0.941）、-0.75 h（r=0.945）和-0.25 h（r=0.952），結(jié)果與高斯方程模擬樹干液流及主要驅(qū)動(dòng)因子的峰值時(shí)刻的相對(duì)關(guān)系（圖3）較為一致。

表 4顯示，側(cè)柏樹干液流與 Es之間的時(shí)滯ΔJs-Es與日間耗水量（Wd）和日平均水汽壓飽和虧缺（）顯著相關(guān)；與D之間的時(shí)滯ΔJs-D與Wd、日間太陽(yáng)輻射總量（EsT）、D顯著相關(guān)，且對(duì)樹干液流時(shí)滯具有促進(jìn)作用（Kd＞0）。而樹干液流與θa之間的時(shí)滯則與夜間水分補(bǔ)充、日間耗水量、日太陽(yáng)輻射總量、日平均水汽壓飽和虧缺相關(guān)性不大。

表3 液流密度與氣象變量的高斯方程擬合曲線變量與參數(shù)Table 3 Parameters of Gauss equation for fitting diurnal course of sap flow velocity and meteorological variables

圖4 樹干液流與太陽(yáng)輻射、水汽壓虧缺和氣溫的錯(cuò)位對(duì)比相關(guān)分析Fig. 4 Cross-correlation (r) between mean sap flow (Js), solar radiation(Es), vapor pressure deficit (D) and air temperature (θa). The maximumfor each curve is retained as the time lag for the time series pair

3 討論

林木葉片蒸騰耗水占整個(gè)樹木耗水量的 90%以上，同時(shí)樹干邊材液流量的99.8%都用于葉片的蒸騰耗水（李廣德等，2008），因此，可用木質(zhì)部的邊材液流量直接反映樹木的耗水特性。樹干液流與諸多氣象因子和土壤水分條件密切相關(guān)，太陽(yáng)輻射是液流變化的最直接、最主要的驅(qū)動(dòng)力（Huang et al.，2010；Yin et al.，2014），但隨著大氣溫度的上升，大氣飽和水汽壓升高，水汽壓差（D）增加到一定值后（1 kPa左右）（趙平等，2006）植物的氣孔調(diào)節(jié)作用啟動(dòng)，使得植物在第二階段（11:00—17:00）雖然有較強(qiáng)的蒸騰拉力需求，但液流變化緩慢。在較高的飽和水汽壓差條件下，植物通過(guò)生理策略限制氣孔開度和氣孔蒸騰以抵御組織水分脅迫，有學(xué)者研究表明，D在1.39～2.50 kPa時(shí)植物啟動(dòng)蒸騰限制機(jī)制（Shekoofa et al.，2016；黨宏忠等，2010）。以往大多數(shù)研究對(duì)林木液流對(duì)氣象變量的響應(yīng)過(guò)程建立的關(guān)系曲線單一且未得到統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)，如Li et al.（2016）對(duì)黑河流域胡楊（Populus euphratica）的研究發(fā)現(xiàn)樹干液流與飽和水汽壓虧缺呈現(xiàn)Sigmoid曲線關(guān)系、與太陽(yáng)輻射呈現(xiàn)飽和雙曲線關(guān)系；白巖等（2015）和姚依強(qiáng)等（2017）的研究發(fā)現(xiàn)二者存在線性關(guān)系；而吳旭等（2015）則采用指數(shù)飽和曲線來(lái)擬合刺槐（Robinia pseudoacacia）和側(cè)柏樹干液流對(duì)太陽(yáng)輻射和飽和水汽壓虧缺的響應(yīng)特征。本研究發(fā)現(xiàn)，側(cè)柏樹干液流與Es、D、θa的關(guān)系曲線在上升階段和下降階段路徑不同，呈現(xiàn)“遲滯回環(huán)”的特性，且不同時(shí)段表現(xiàn)出不同的規(guī)律。所以，將全天樹干液流與氣象變量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析并不能真正揭示液流與蒸騰驅(qū)動(dòng)因子的真實(shí)關(guān)系。本研究根據(jù)樹干液流與氣象因子的日變化規(guī)律，將白天劃分為不同的時(shí)段來(lái)分析林木液流特征對(duì)蒸騰驅(qū)動(dòng)因子的響應(yīng)過(guò)程，有助于進(jìn)一步揭示樹干液流和整樹蒸騰對(duì)環(huán)境因子的響應(yīng)機(jī)制。

目前為止，少有文獻(xiàn)報(bào)道樹干液流與氣象變量間的回環(huán)特征，但這一特性表明樹干液流與主要環(huán)境因子存在著明顯的時(shí)滯效應(yīng)。本研究表明，樹干液流與太陽(yáng)輻射強(qiáng)度、大氣水汽壓虧缺和大氣溫度的日變化不同步，高斯方程較好地模擬了樹干液流及蒸騰驅(qū)動(dòng)因子的日變化過(guò)程，側(cè)柏液流密度峰值滯后于太陽(yáng)輻射而提前于水汽壓虧缺和大氣溫度峰值，這與黨宏忠等（2015）對(duì)新疆楊（Populus bolleana）、Wang et al.（2017）對(duì)青楊（Populus cathayana）、王華等（2008）對(duì)馬占相思樹（Acacia mangium）的研究結(jié)果一致。Oguntunde（2005）則發(fā)現(xiàn)，木薯（Manihot esculenta）液流與總輻射之間不存在時(shí)滯效應(yīng)，水汽壓虧缺滯后于液流，1 h 50 min；孫迪等（2010）研究發(fā)現(xiàn)，楊樹樹干液流密度提前于氣溫30～90 min。Li et al.（2016）對(duì)胡楊樹干液流的時(shí)滯研究表明，以小時(shí)為時(shí)間尺度下，液流提前于D 0.5 h，而滯后于Es1.0 h。本研究表明，典型晴天側(cè)柏樹干液流滯后于太陽(yáng)輻射0.75 h，分別提前于D、θa0.75 h和0.25 h。

目前已有多篇文獻(xiàn)報(bào)道了不同樹種的樹干液流的時(shí)滯現(xiàn)象，并試圖從夜間蒸騰（魚騰飛等，2017）、樹干與葉片間運(yùn)輸距離延滯（Cermák et al.，2007）以及樹木儲(chǔ)存水（周翠鳴等，2012）等多方面給予解釋。本研究顯示，側(cè)柏樹干液流與Es、D間的時(shí)滯與夜間水分補(bǔ)充 Wn關(guān)系并不顯著，與日間耗水量 Wd相關(guān)性極顯著（P＜0.001），這與王小菲等（2013）對(duì)干熱河谷 6個(gè)樹種的研究結(jié)果較一致。側(cè)柏屬于低水勢(shì)忍耐脫水耐旱樹種（李吉躍等，1993），具有以強(qiáng)有力的吸水潛力和原生質(zhì)耐脫水能力，一旦白天強(qiáng)大的冠層蒸騰作用超過(guò)樹干向上輸送水分的能力，根系將從土壤中吸收水分，并向上輸送以補(bǔ)充樹體組織失水。側(cè)柏液流時(shí)滯與D、EsT關(guān)系顯著，且對(duì)樹干液流時(shí)滯具有促進(jìn)作用（Kd＞0），這可能與太陽(yáng)輻射強(qiáng)度控制樹木液流的日變化格局，飽和水汽壓虧缺則主要控制吸收水分的總體積有關(guān)（王華等，2008；Phillips et al.，1997）。Granier et al.（2000b）把針葉樹產(chǎn)生時(shí)滯的真正原因歸結(jié)為樹木組織內(nèi)在的吸收和釋放，木質(zhì)部輸導(dǎo)組織的水力阻抗、組織容量的吸收和釋放相互調(diào)整，維持了針葉樹種較低的液流密度及其時(shí)滯效應(yīng)。

表4 液流時(shí)滯（ΔJs-Es、ΔJs-D、ΔJs-θa）與夜間水分補(bǔ)充量（Wn）、日間耗水量（Wd）、日太陽(yáng)輻射總量（EsT）、日平均氣溫（θa）、日平均水汽壓虧缺（）的相關(guān)性分析Table 4 The correlation coefficients between time lag of sap flow and night time water recharge, daytime water consumption, total solar radiation, average air temperature and average vapor pressure deficit

表4 液流時(shí)滯（ΔJs-Es、ΔJs-D、ΔJs-θa）與夜間水分補(bǔ)充量（Wn）、日間耗水量（Wd）、日太陽(yáng)輻射總量（EsT）、日平均氣溫（θa）、日平均水汽壓虧缺（）的相關(guān)性分析Table 4 The correlation coefficients between time lag of sap flow and night time water recharge, daytime water consumption, total solar radiation, average air temperature and average vapor pressure deficit

*P＜0.05, **P＜0.01 (two-tailed test). n=30

Time lag Wn(H2O)/g Wd(H2O)/g EsT/(W?m-2)aθ/℃D/kPa Kd r2 Kd r2 Kd r2 Kd r2 Kd r2 ΔJs-Es -0.256 0.203 0.413 0.863* 0.125 0.707 -0.131 0.145 0.570 0.925**ΔJs-D 0.115 0.504 0.167 0.928** 0.359 0.866* 0.092 0.182 0.494 0.924**ΔJs-θa -0.173 0.630 0.264 0.608 0.434 0.468 0.039 -0.222 -0.187 0.287

4 結(jié)論

（1）寧夏河?xùn)|沙區(qū)典型防護(hù)林樹種側(cè)柏樹干液流與太陽(yáng)輻射強(qiáng)度、飽和水汽壓虧缺、大氣溫度的關(guān)系呈現(xiàn)“遲滯回環(huán)”的特性，且不同時(shí)段表現(xiàn)出不同的規(guī)律。Js對(duì)飽和水汽壓虧缺、大氣溫度的響應(yīng)回環(huán)過(guò)程在時(shí)序上呈順時(shí)針變化?；丨h(huán)響應(yīng)過(guò)程中液流上升階段用指數(shù)方程進(jìn)行描述，分別可以解釋96.4%和91.3%的變量，下降階段分別用線性方程和 Sigmoid方程進(jìn)行描述，可以解釋 91.9%和74.6%的變量。Js與太陽(yáng)輻射間的響應(yīng)回環(huán)過(guò)程則為逆時(shí)針變化，上升過(guò)程用線性關(guān)系描述，可以解釋95.3%的變量，下降過(guò)程用Sigmoid方程描述，可解釋86.9%的變量。

（2）側(cè)柏樹干液流與蒸騰驅(qū)動(dòng)因子呈現(xiàn)明顯的時(shí)滯效應(yīng)。典型晴天下側(cè)柏樹干液流滯后于太陽(yáng)輻射0.75 h，分別提前于飽和水汽壓虧缺、大氣溫度0.75 h和0.25 h。時(shí)滯ΔJs-Es與Wd和顯著相關(guān)，ΔJs-D 與 Wd、EsT、顯著相關(guān)；而樹干液流與 θa之間的時(shí)滯則與夜間水分補(bǔ)充、日間耗水量、日太陽(yáng)輻射總量的相關(guān)性不大，側(cè)柏液流時(shí)滯的原因與其本身強(qiáng)有力的吸水潛力和木質(zhì)部組織容量自適應(yīng)能力有關(guān)。