劉云潔，張含含，常勝朝，周新啟，馬長(zhǎng)明*

臭椿夜間樹(shù)干液流變化特征及環(huán)境驅(qū)動(dòng)因素分析

劉云潔1，張含含2，常勝朝3，周新啟3，馬長(zhǎng)明1*

（1.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 林學(xué)院，河北 保定 071000；2.涉縣林業(yè)發(fā)展服務(wù)中心，河北 邯鄲 056000；3.河間市自然資源和規(guī)劃局，河北 滄州 061000）

【目的】研究樹(shù)木夜間液流可以更全面地了解其水分利用與環(huán)境的關(guān)系，本試驗(yàn)針對(duì)臭椿夜間液流與環(huán)境因子的關(guān)系開(kāi)展研究，以深入揭示臭椿水分利用特征。【方法】采用熱擴(kuò)散式探針?lè)ǎ═DP）對(duì)河北保定地區(qū)臭椿（6—8月）樹(shù)干液流密度、相關(guān)環(huán)境因子和樹(shù)干徑向的變化進(jìn)行監(jiān)測(cè)，分析了臭椿夜間液流的變化特征及其影響因素。【結(jié)果】臭椿夜間液流量占日總液流的12.1%,20:00—00:00（T1）時(shí)段液流密度大于00:00—05:00（T2）時(shí)段，T1時(shí)段液流量占總夜間液流的65%，T2時(shí)段占35%；臭椿T2時(shí)段液流密度同飽和水氣壓差、風(fēng)速極顯著正相關(guān)（<0.01），T1時(shí)段液流密度同飽和水氣壓差、風(fēng)速相關(guān)性較低；晴天臭椿夜間液流密度大于雨天，且雨天過(guò)后的晴天液流密度明顯增大；臭椿夜間液流量與冠幅極顯著正相關(guān)（<0.01），與胸徑顯著正相關(guān)（<0.05），日尺度下樹(shù)干徑向微變化與液流密度變化具有較好的線性關(guān)系（2=0.672），T1時(shí)段樹(shù)干膨脹幅度大于T2時(shí)段?！窘Y(jié)論】液流和樹(shù)干徑向微變化共同反映臭椿的水分利用狀況，臭椿夜間液流受環(huán)境因子和其生物學(xué)結(jié)構(gòu)綜合影響，T1時(shí)段主要進(jìn)行補(bǔ)水，T2時(shí)段存在明顯蒸騰，且補(bǔ)水大于蒸騰。

臭椿；夜間液流；蒸騰；補(bǔ)水；樹(shù)干徑向微變化

0 引 言

【研究意義】植物吸水是植物生理活動(dòng)和土壤-植物-大氣水分循環(huán)的關(guān)鍵過(guò)程，樹(shù)干液流可以反映植物體內(nèi)的水分運(yùn)移情況[1-2]。植物的夜間液流是指植物的根、莖、枝和邊材內(nèi)的液體在夜間的流動(dòng)[3]。早期的研究認(rèn)為所有植物的夜間液流都應(yīng)該為0，但隨著研究的深入，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)植物夜間氣孔不完全關(guān)閉。夜間液流占全天液流的比例一般為5%～20%，如果忽略夜間液流，就會(huì)導(dǎo)致對(duì)植物總耗水量的低估[4-5]。夜間液流主要分為夜間蒸騰和夜間補(bǔ)水2部分，夜間蒸騰可以將植物根系的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)運(yùn)送至植物冠層，有利于植物的生長(zhǎng)[6]；樹(shù)干補(bǔ)水可以補(bǔ)充植物白天蒸騰消耗的水分，增強(qiáng)植物的生理適應(yīng)性[7]。研究發(fā)現(xiàn)，樹(shù)木進(jìn)行蒸騰和補(bǔ)水時(shí)，樹(shù)干中水分張力的變化會(huì)使樹(shù)干發(fā)生可逆的日變化（白天收縮和夜間膨脹），樹(shù)干的徑向變化可以作為樹(shù)木水分狀態(tài)的重要指標(biāo)[8]。因此，研究夜間液流和樹(shù)干徑向的變化特征，對(duì)于深入了解臭椿夜間蒸騰耗水動(dòng)態(tài)特征具有重要意義?！狙芯窟M(jìn)展】熱擴(kuò)散式探針?lè)ǎ═DP）由于構(gòu)造簡(jiǎn)單、安裝方便、成本相對(duì)低廉，被廣泛用于樹(shù)干液流的測(cè)定[9]。有研究發(fā)現(xiàn)，影響植物夜間液流的主要環(huán)境因子為飽和水氣壓差和土壤含水率[5]，一定程度的飽和水汽壓差通過(guò)增加植物葉片邊界層與葉片內(nèi)腔的水勢(shì)梯度，促進(jìn)夜間蒸騰的發(fā)生[10]；植物白天的大量蒸騰導(dǎo)致夜間樹(shù)體與土壤之間產(chǎn)生了一定的水勢(shì)梯度，促進(jìn)夜間補(bǔ)水的發(fā)生[11]。劉崴等[12]發(fā)現(xiàn)河北楊（）夜間液流與飽和水氣壓差和風(fēng)速顯著相關(guān)，其夜間液流主要用于蒸騰；趙飛飛等[13]發(fā)現(xiàn)毛白楊（）夜間液流對(duì)飽和水氣壓差響應(yīng)強(qiáng)烈，其夜間液流是由補(bǔ)水和蒸騰共同造成的；王艷兵等[14]則發(fā)現(xiàn)華北落葉松（）夜間液流的主要影響因子為土壤含水率，其夜間液流主要是用于樹(shù)干補(bǔ)水；徐世琴等[15]認(rèn)為樹(shù)形因子也是影響液流的重要因素。

臭椿（），苦木臭椿屬落葉喬木，在我國(guó)華北、西北地區(qū)栽培最多，其適應(yīng)性強(qiáng)，耐干旱、瘠薄和鹽堿，對(duì)二氧化硫、氯氣、氟化氫等多種有害氣體具有一定抗性，是城區(qū)綠化、荒山造林的優(yōu)良樹(shù)種[16-17]。【切入點(diǎn)】目前對(duì)臭椿液流方面的研究主要集中在其日變化，通過(guò)與其他造林樹(shù)種相比較，得出臭椿屬于中度蒸騰和中度水分敏感型樹(shù)種[18-19]，但臭椿在夜間的水分利用特征還不夠清楚。開(kāi)展植物夜間蒸騰耗水的研究對(duì)深入了解植物水分關(guān)系和生態(tài)系統(tǒng)水文過(guò)程十分重要?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】因此，本研究利用熱擴(kuò)散式液流計(jì)和樹(shù)干徑向變化記錄儀對(duì)臭椿的樹(shù)干液流密度和樹(shù)干徑向微變化進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè),分析臭椿夜間液流的變化特征以及與環(huán)境因子和其形態(tài)結(jié)構(gòu)變化的關(guān)系，以揭示其夜間耗水規(guī)律和水分利用特征。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

本試驗(yàn)于2021年6—8月進(jìn)行，試驗(yàn)地位于河北省保定市河北農(nóng)業(yè)大學(xué)西校區(qū)校園內(nèi)（38°48'23"N，115°24'58"E，海拔20 m），該地區(qū)位于河北省中部，屬于暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，主要?dú)夂蛱攸c(diǎn)為春季干燥多風(fēng)、夏季炎熱多雨、秋季晝暖夜寒、冬季寒冷干燥。年平均氣溫為12 ℃；年平均日照時(shí)間為2 511 h；年平均降水量約575.9 mm，降水主要集中在6—8月，7月降水量最大；年平均蒸發(fā)量約為1 430 mm；年平均風(fēng)速為1.8 m/s。該試驗(yàn)地面積為50 m×20 m，地勢(shì)平坦，臭椿為純林，以防護(hù)為主。林下有委陵菜（Ser.）、沿階草（Levl.）、狗尾草（(L.) Beauv.）、苦荬菜（Cass.）等草本植物。

1.2 材料選擇與處理

2021年5月31日，在該試驗(yàn)地選擇9株樹(shù)干通直、樹(shù)冠圓滿、無(wú)病蟲(chóng)害、長(zhǎng)勢(shì)良好，具有代表性的臭椿作為試驗(yàn)樣樹(shù)（表1）。

表1 臭椿的基本特征

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 樣樹(shù)基礎(chǔ)參數(shù)的測(cè)定

使用胸徑尺測(cè)量樣樹(shù)胸徑、布魯萊斯測(cè)高器測(cè)量樣樹(shù)高度，使用皮尺分別測(cè)量東西和南北方向冠幅寬度，東西和南北方向記錄數(shù)值的平均值為樣樹(shù)冠幅寬度。為避免對(duì)樣樹(shù)造成傷害，在試驗(yàn)地附近選擇9株與樣樹(shù)大小相似的臭椿，采用生長(zhǎng)錐在樹(shù)干1.3 m高處鉆取木芯，將所鉆取木芯進(jìn)行染色處理，觀察邊材和心材的分布并測(cè)量邊材厚度，確定邊材面積。通過(guò)測(cè)得的胸徑與邊材面積建立二者之間的關(guān)系方程：

=13.97-94.4132= 0.998， （1）

式中：為邊材面積（cm2）；為胸徑（cm）；2為相關(guān)系數(shù)。

1.3.2 樹(shù)干液流的測(cè)定

根據(jù)熱擴(kuò)散原理，利用TDP對(duì)樣樹(shù)樹(shù)干液流速率進(jìn)行測(cè)定。在樹(shù)木的北向、樹(shù)干1.3 m高處安裝長(zhǎng)度為3 cm的探針。首先用刀片刮去安裝探針部位的粗糙樹(shù)皮，然后用對(duì)應(yīng)規(guī)格的鉆頭打孔，二孔在同一垂直方向上，插入探針。最后在安裝探針處包裹絕緣防輻射膜，以防止太陽(yáng)輻射的影響，再用膠帶密封，防止雨水進(jìn)入。數(shù)據(jù)采集器（CR1000, Campbell Scientific, USA）與探針相連，每30 s讀取1次數(shù)據(jù)，記錄數(shù)據(jù)的時(shí)間間隔為30 min，由Granier[20]原始公式得出液流密度（, g/（cm2·s））：

=××1 800×10-3，（3）

式中：為液流密度（g/（cm2·s））；為邊材面積（cm2）；1 800是將瞬時(shí)液流密度擴(kuò)展到每30 min液流量的時(shí)間換算系數(shù)；10-3是將g轉(zhuǎn)換為kg的質(zhì)量換算系數(shù)。

1.3.3 樹(shù)干徑向微變化的測(cè)定

使用型號(hào)為DBL60樹(shù)干徑向變化記錄儀（Dendrometer）監(jiān)測(cè)樹(shù)干的徑向變化。安裝位置為T(mén)DP探針上方10 cm左右處，設(shè)置記錄數(shù)據(jù)時(shí)間間隔為30 min。

1.3.4 氣象因子的測(cè)定

在試驗(yàn)地附近安裝自動(dòng)氣象監(jiān)測(cè)站（RR-9170），自動(dòng)監(jiān)測(cè)并記錄溫度（，℃）、空氣相對(duì)濕度（，%）、風(fēng)速（，m/s）等數(shù)據(jù)。空氣溫濕度傳感器（AV-10TH）安裝在1.8 m高度，風(fēng)速傳感器（AV-30WS）安裝在2.0 m高度。設(shè)置記錄數(shù)據(jù)時(shí)間間隔為10 min。飽和水氣壓差（，kPa）的計(jì)算方法為：

1.3.5 數(shù)據(jù)處理

將該地區(qū)太陽(yáng)輻射為0時(shí)的液流定為夜間液流，則夜間液流時(shí)間段為晚上20:00至翌日凌晨05:00，即20:00—05:00；以00:00為界限，將夜間液流劃分為20:00—00:00（T1）和00:00—05:00（T2）2個(gè)時(shí)間段。

使用Excel 2016處理數(shù)據(jù)，并繪制圖表；使用SPSS 24.0對(duì)夜間液流與影響因子之間的關(guān)系做相關(guān)分析和回歸分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 臭椿夜間樹(shù)干液流變化特征

圖1為7月23—25日連續(xù)晴天數(shù)據(jù)，可以看出臭椿樹(shù)干液流表現(xiàn)出明顯的日變化規(guī)律，且白天液流密度明顯高于夜間液流密度。臭椿白天液流一般05:00左右啟動(dòng)，液流密度最大時(shí)間段為12:00—15:00，15:00以后液流密度逐漸降低。夜間液流密度整體呈下降趨勢(shì)，T1時(shí)段液流密度下降幅度較大，T2時(shí)段較為緩慢。

圖1 臭椿液流密度的變化

9株樣樹(shù)6—8月日平均液流量為14.489 kg/d，白天液流量為12.739 kg/d，夜間液流量為1.175 kg/d，T1時(shí)段液流量為1.132 kg/d，T2時(shí)段液流量為0.614 kg/d，其中夜間液流量占日總液流量的12.1%，T1時(shí)段液流量占夜間液流量的65%，T2時(shí)段占35%。

2.2 臭椿夜間液流影響因素分析

2.2.1 臭椿夜間液流與氣象因子的關(guān)系

表2為整個(gè)試驗(yàn)期間各株臭椿夜間液流密度的平均值與氣象因子的相關(guān)性分析。結(jié)果表明，臭椿夜間液流變化與、極顯著正相關(guān)，與極顯著負(fù)相關(guān)，T1時(shí)段液流密度與無(wú)顯著相關(guān)性，而T2時(shí)段液流密度與極顯著相關(guān)，整體T2時(shí)段液流密度與氣象因子的相關(guān)性更強(qiáng)。

表2 臭椿夜間液流密度與氣象因子之間的相關(guān)性系數(shù)

注 *表示0.05水平上顯著相關(guān)，**表示0.01水平上顯著相關(guān)。

采用逐步回歸分析法，建立T1、T2時(shí)段液流密度分別與、、、的回歸模型，進(jìn)入模型的因子則為影響臭椿液流密度的主要影響因子。臭椿T1、T2時(shí)段液流密度分別與氣象因子的回歸方程如下：

(T1)=-1.083-0.3182=0.712， （5）

(T2)=0.854+0.0972=0.755。 （6）

由式（5）、式（6）可知，臭椿T1時(shí)段液流密度的主要影響因子為和，T2時(shí)段液流密度的主要影響因子為和，而為和的共同體現(xiàn)，可知臭椿T2時(shí)段液流密度更易受多個(gè)氣象因子的影響。決定系數(shù)2值均達(dá)到顯著水平。

2.2.2 降雨對(duì)臭椿夜間液流的影響

圖2為7月25日（晴天）、26日（雨天）、27日（晴天）、28日（雨天）、29日（雨天）、30日（晴天）、31日（晴天）連續(xù)7 d臭椿樹(shù)干夜間液流密度的變化特征，可以看出，晴天臭椿夜間液流密度高，雨天液流密度低，雨天過(guò)后的晴天夜間液流密度會(huì)明顯的增大。

圖2 不同天氣下臭椿夜間液流的變化

2.2.3 樹(shù)木形態(tài)結(jié)構(gòu)對(duì)臭椿夜間液流的響應(yīng)

臭椿夜間液流量與樹(shù)高、胸徑、冠幅的相關(guān)性分析（表3）結(jié)果表明，臭椿夜間液流量與胸徑和冠幅顯著正相關(guān)，與樹(shù)高無(wú)明顯相關(guān)性。通過(guò)回歸分析（圖3），得到如下擬合關(guān)系式：

=0.022 43-1.178 52+20.488-116.492=0.816， （7）

=0.0953-0.8262+10.2182=0.967， （8）

式中：為夜間液流量；為樹(shù)干胸徑；為冠幅；2為相關(guān)系數(shù)。

表3 臭椿夜間液流與樹(shù)木形態(tài)之間的相關(guān)性

注 *表示0.05水平上顯著相關(guān)，**表示0.01水平上顯著相關(guān)。

圖3 臭椿夜間液流與樹(shù)木形態(tài)的關(guān)系

圖4為試驗(yàn)期間臭椿樹(shù)干液流密度和樹(shù)干的徑向變化動(dòng)態(tài)，可以看出，試驗(yàn)期間臭椿樹(shù)干不斷增大，但日尺度下樹(shù)干徑向微變化呈明顯的晝夜變化規(guī)律，且與樹(shù)干液流密度的變化呈規(guī)律性的反向變化特征（圖5）。可以看出，05:00—10:00，樹(shù)干收縮幅度最大，液流密度不斷增加；10:00—16:30，樹(shù)干收縮幅度開(kāi)始減緩，液流密度達(dá)到最高，變化緩慢；16:30左右樹(shù)干達(dá)到日最小值，此后液流密度開(kāi)始呈下降趨勢(shì)，樹(shù)干開(kāi)始膨脹，最大膨脹幅度出現(xiàn)在17:00—00:00，此階段液流密度下降迅速；00:00前后，樹(shù)干膨脹幅度開(kāi)始下降，直到05:00左右，樹(shù)干達(dá)到日最大值，此時(shí)的液流密度處于最小值。

圖4 臭椿樹(shù)干徑向變化與液流密度

圖5 臭椿樹(shù)干徑向微變化與液流的關(guān)系

圖6為臭椿夜間樹(shù)干徑向微變化，從圖6可以看出，夜間T1時(shí)段臭椿樹(shù)干一直膨脹，T2時(shí)段既有膨脹又有收縮，但變化幅度較小。T1、T2時(shí)段樹(shù)干變化與氣象因子的相關(guān)性分析（表4）顯示，T1時(shí)段臭椿樹(shù)干變化與氣象因子之間無(wú)顯著相關(guān)性，而T2時(shí)段臭椿樹(shù)干變化與、極顯著負(fù)相關(guān)（<0.01），與顯著正相關(guān)（<0.05），這與夜間液流和氣象因子之間的相關(guān)性相似。圖7為臭椿液流量與樹(shù)干徑向變化的相關(guān)分析，顯示二者之間存在較好的線性關(guān)系。

圖6 臭椿夜間樹(shù)干徑向微變化

表4 臭椿樹(shù)干徑向微變化與氣象因子的相關(guān)性

注 *表示0.05水平上顯著相關(guān)，**表示0.01水平上顯著相關(guān)。

圖7 臭椿液流量與樹(shù)干徑向變化的相關(guān)關(guān)系

3 討 論

3.1 臭椿夜間不同時(shí)段的液流變化

臭椿T1時(shí)段夜間液流密度較T2時(shí)段明顯活躍，T1時(shí)段液流密度下降急劇，T2時(shí)段趨于平緩。有研究結(jié)果顯示，白榆（）、側(cè)柏（）、梭梭（（C. A. Mey.） Bunge）的夜間液流密度也表現(xiàn)出相同的變化特征[21-22]，其夜間液流主要是補(bǔ)充樹(shù)體由于白天蒸騰造成的水分虧缺，而河北楊夜間液流活動(dòng)主要發(fā)生在T2時(shí)段，濕季夜間液流密度在T1時(shí)段平穩(wěn)且接近0，在T2時(shí)段維持較高液流密度[12]，這可能是不同樹(shù)種夜間水分利用特性的不同。

夜間液流量的大小通常用占白天或全天液流的比例來(lái)表示[5]，研究發(fā)現(xiàn)夜間液流量對(duì)日總液流量有顯著的貢獻(xiàn)，如神農(nóng)架華山松（）全年夜間樹(shù)干液流量占整日液流量的10.37%[23]，橡樹(shù)（L.）夜間液流量的最大值超過(guò)了日總液流量的20%[24]，本試驗(yàn)結(jié)果顯示，臭椿夜間液流量占到了日總液流量的12.1%。隨著全球氣溫的不斷上升，植物在適應(yīng)氣候的變化過(guò)程中，夜間液流量的比例可能會(huì)隨著溫度的升高和水分虧缺的加劇而增加[25]，極端干旱條件下的胡楊（）夜間液流量占白天液流量的比例高達(dá)53%[26]?？梢?jiàn)，在評(píng)估植物蒸騰耗水時(shí)，夜間液流是不可忽視的。

3.2 夜間液流變化的驅(qū)動(dòng)因子

目前已有研究結(jié)果顯示，植物的液流受環(huán)境因子和其生理學(xué)結(jié)構(gòu)的共同影響[27]，環(huán)境因子中主要?dú)庀笠蜃訛楹蚚28]。和通過(guò)影響植物夜間氣孔的閉合，從而控制植物夜間蒸騰的發(fā)生與大小[29]，如可以解釋胡楊夜間液流密度55%的變化[26]，可以解釋巨桉（）夜間液流密度37%的變化[30]。本試驗(yàn)中臭椿T1時(shí)段液流密度與的相關(guān)性較T2時(shí)段低，且與不相關(guān)，T2時(shí)段液流密度與、都表現(xiàn)出顯著相關(guān)性，說(shuō)明臭椿夜間液流用于T2時(shí)段的蒸騰大于T1時(shí)段。研究發(fā)現(xiàn)夜間液流與土壤含水率之間存在線性關(guān)系[31]，土壤含水率的升高會(huì)增加植物夜間補(bǔ)水量[32]，或促進(jìn)植物夜間氣孔的開(kāi)放[33]，當(dāng)土壤含水率最低時(shí)，無(wú)論氣象因子如何驅(qū)動(dòng)，夜間液流最小[34]。由于條件限制，本試驗(yàn)對(duì)于土壤含水率沒(méi)有進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)，但分析了降雨期間臭椿夜間液流的變化，降雨影響了土壤含水率[35]，進(jìn)而影響液流的大小。晴天臭椿夜間液流密度大于雨天，由于晴天白天強(qiáng)烈的蒸騰，到了夜間需要大量補(bǔ)充樹(shù)干內(nèi)缺失的水分，而雨天白天樹(shù)木蒸騰量小，則夜間需要補(bǔ)充的水分相對(duì)較少。降雨之后的晴天臭椿夜間液流密度明顯增大，可能由于白天的大量蒸騰，而夜間土壤水分比較充足，此時(shí)的夜間液流主要是用來(lái)補(bǔ)水[36]，液流密度增大。樹(shù)形因子也是影響樹(shù)木夜間液流大小的重要因子，青海云杉（）夜間液流量與胸徑、樹(shù)高、邊材面積均呈顯著線性相關(guān)關(guān)系[37]，臭椿夜間液流量與胸徑、冠幅表現(xiàn)出顯著相關(guān)性，但與樹(shù)高無(wú)明顯相關(guān)性，這與對(duì)馬占相思（）的研究結(jié)果相同[38]，說(shuō)明了樹(shù)形因子通過(guò)影響日蒸騰量大小與樹(shù)干的邊材面積，進(jìn)而影響夜間液流量的大小[39]，表現(xiàn)出胸徑、冠幅越大，液流量越大。已有的對(duì)河北楊、油松（）、遼東櫟（）和刺槐（）的研究結(jié)果表明，日尺度下樹(shù)干液流密度與樹(shù)干徑向變化呈反向變化規(guī)律[40-41]，與本試驗(yàn)對(duì)臭椿的研究結(jié)果一致。一般認(rèn)為，日尺度下樹(shù)干的膨脹與收縮是由植物內(nèi)部不同的水勢(shì)梯度引起的，不可逆的徑向生長(zhǎng)是整個(gè)生長(zhǎng)季的長(zhǎng)時(shí)間序列變化[42-43]。也有研究發(fā)現(xiàn)紅花槭（L）、歐洲榿木（）、黃樺（L）、紫葉歐洲山毛櫸（L）、北美紅櫟（L）和歐洲椴（L）的樹(shù)干液流密度和樹(shù)干徑向變化在日尺度上呈線性相關(guān)（2=0.61～0.87）[44]，與本試驗(yàn)中對(duì)臭椿的研究結(jié)果相同（2=0.672），說(shuō)明日尺度上樹(shù)干液流與樹(shù)干徑向變化之間存在緊密聯(lián)系。湛景武等[45]發(fā)現(xiàn)桃樹(shù)（）樹(shù)干徑向微變化主要受氣象因子和土壤水分的影響，而本試驗(yàn)中臭椿T1時(shí)段夜間樹(shù)干徑向微變化與氣象因子沒(méi)有顯著相關(guān)性，T2時(shí)段與顯著相關(guān)。將日尺度下臭椿樹(shù)干液流與樹(shù)干徑向變化結(jié)合發(fā)現(xiàn)，T1時(shí)段樹(shù)干膨脹幅度大、液流密度大、液流量占夜間液流的65%，且液流與氣象因子相關(guān)性較差，說(shuō)明T1時(shí)段的液流主要用來(lái)補(bǔ)水；T2時(shí)段樹(shù)干膨脹幅度減緩、液流密度降低，液流量占夜間液流的35%，且液流與氣象因子相關(guān)性顯著，說(shuō)明T2時(shí)段的液流部分明顯用于蒸騰，而樹(shù)干膨脹緩慢，說(shuō)明了后半夜也存在補(bǔ)水，只是補(bǔ)水量小于前半夜，但大于蒸騰。對(duì)于夜間樹(shù)干補(bǔ)水和蒸騰的定量分析，僅監(jiān)測(cè)樹(shù)干液流和樹(shù)干徑向微變化還不足以說(shuō)明問(wèn)題，今后可以同步監(jiān)測(cè)夜間葉片氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率以及土壤水分條件，進(jìn)一步探究臭椿夜間的蒸騰機(jī)制。

4 結(jié) 論

1）臭椿夜間液流占日總液流的12.1%，T1時(shí)段液流密度大，占夜間液流的65%；T2時(shí)段液流密度小，占夜間液流的35%。T1時(shí)段主要進(jìn)行補(bǔ)水，T2時(shí)段存在明顯的蒸騰現(xiàn)象，但補(bǔ)水大于蒸騰。

2）臭椿T2時(shí)段夜間液流與氣象因子的相關(guān)性高于T1時(shí)段，主要與和顯著相關(guān)。晴天夜間液流密度高于雨天，雨天過(guò)后的晴天夜間液流密度明顯增強(qiáng)。

3）冠幅和胸徑可以解釋臭椿夜間液流的大小，且日尺度下樹(shù)干的徑向變化對(duì)夜間液流的變化也有一定的響應(yīng)，二者可共同反映臭椿樹(shù)體的水分狀況。

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Sap Flow at Night in the Stems ofand Its Determinants

LIU Yunjie1, ZHANG Hanhan2, CHANG Shengzhao3, ZHOU Xinqi3, MA Changming1*

(1. College of Forestry, Hebei Agricultural University, Baoding 071000, China; 2. She County Forestry Development Service Center, Handan 056000, China; 3. Hejian City Natural Resources and Planning Department, Cangzhou 061000, China)

【Background and objective】Water ascent in plants is driven by hydraulic gradient regulated by stomatal opening and closure as well as soil water content; it is generally assumed to be approximately zero at night. However, recent findings reveal that stomata could partly open and sap continues to flow at night, making stems function as capacitors regulating transpiration in daytime. The purpose of this paper is to investigate the diurnal change in sap flow and its determinants. 【Method】We takeas the model plant and measure sap flow through its stems, as well as variation in stem diameter, using a diffusion probe (TDP) from June to August in an urban area. We also measure environmental factors which we anticipate to affect root water uptake by the tree. 【Result】Sap flow does occur at night; it contributes 12.1% to the total daily sap flow, of which 65% is from 20:00 to 00:00 (T1) and 35% from 00:00 to 05:00 (T2). The night sap flow rate is positively correlated to the vapor pressure deficit and wind speed, but the correlation is more significant in T2 (<0.01) than in T1, and greater in sunny days than in rainy days. It is also found that sap flow at night is positively correlated with canopy width (<0.01) and stem diameter at the breast height (<0.05), and that it increases linearly with daily variation in stem diameter (2=0.672). Stems expand more radially in T1 than in T2.【Conclusion】Night sap flow results in radial expansion of the stem of, which is impacted jointly by environmental factors and plant traits.

; night sap flow; night transpiration; night rehydration; radial micro-variation in the stem

1672 - 3317（2023）02 - 0009 - 07

S721

A

10.13522/j.cnki.ggps.2022107

劉云潔, 張含含, 常勝朝, 等. 臭椿夜間樹(shù)干液流變化特征及環(huán)境驅(qū)動(dòng)因素分析[J]. 灌溉排水學(xué)報(bào), 2023, 42(2): 9-15.

LIU Yunjie, ZHANG Hanhan, CHANG Shengzhao, et al. Sap Flow at Night in the Stems ofand Its Determinants[J]. Journal of Irrigation and Drainage, 2023, 42(2): 9-15.

2022-03-02

雄安新區(qū)上游太行山區(qū)典型退化林分修復(fù)技術(shù)研究（22326806D）

劉云潔（1996-），女。碩士研究生，主要從事植物蒸騰耗水相關(guān)研究。E-mail: liuyunjie00011@163.com

馬長(zhǎng)明（1980-），男。副教授，主要從事蒸騰耗水和森林培育相關(guān)研究。E-mail: machangming@126.com

責(zé)任編輯：趙宇龍