A study on water consumption characters of Populus euphratica in tarim basin by heat-pulse technique

水资源的科学合理配置与使用是干旱区社会经济可持续发展的基础。自然生态系统所需生态水资源量的定量研究是协调社会经济发展与维持区域自然生态系统稳定的前提。干旱区自然生态植被系统的耗水量研究将为我国西北地区经济的可持续发展、自然生态保护以及水资源可持续利用提供科学决策依据。因此，研究干旱区的主要造林树种胡杨的蒸腾变化规律、建立蒸腾的预报模型，具有重要的理论意义和实用价值。本文利用较为先进的热脉冲技术、中子仪水分测定系统同步监测胡杨的蒸腾液流、土壤水分动态因子，研究了热脉冲对胡杨树干液流的响应规律，分析了胡杨液流的变化规律和其主要影响因子的关系，并从理论分析着手建立二种类型的胡杨蒸腾模型，还用试验结果进行了验证，最后在单木液流测定的基础上，采用边材面积作为纯量，对胡杨林进行由单木到林分耗水的推算。研究结果表明：热脉冲能很好地响应胡杨树干液流的变化，单位时间内液流量变化呈明显的昼夜节律，白天的流速变化曲线呈双峰型，夜间树千液流速度处于平稳的低值，白天10：00左右达到峰值，午后18：00左右又达到一个峰值。不同胸径的胡杨在一天中树干液流动态变化规律基本一致，液流流速呈现双锋状态，但不同胸径的树干液流速度有很大差异，胸径大的要高于胸径小的树干。在正常生长状态下，不同区域、立地条件、个体、林种的胡杨耗水量差异十分显著。试验区内的土壤含水率随着时间变化而逐渐减小，其全部消耗于棵间蒸发和树体蒸腾，当胡杨林地郁闭度达到最高时，林地耗水以蒸腾为主，蒸腾接近蒸散的96％，棵间蒸发仅0.3mm／day。影响蒸腾的主要环境因子有净辐射、风速、气温和空气湿度、土壤水分等。通过斜率关联度的分析，气象因素对胡杨蒸腾量的影响程度从大到小的排列顺序为风速、气温、相对湿度、水面蒸发、水汽压。胡杨蒸腾随着气温、水汽压、土壤含水量的增大而增大，随着空气湿度的升高而减小，而风速比较特殊，当风速较小时，蒸腾是随着风速增大而增大，但到一定风速后，蒸腾量是随着风速的增大而减小的。利用实测的资料对建立的胡杨蒸腾分析，经验模型，相对误差平均值为4.67％，最大相对误差为13.33％。半经验模型相对误差平均值为3.61％，最大相对误差为12．09％。'表明使用上述计算方法得到的计算值与实测值相差较小，说明该方法是可行的，计算精度是可靠的。胡杨蒸腾模型中，半经验公式较为理想，经验公式不能揭示物理意义上的蒸腾过程，其精度也低于半经验公式。半经验公式考虑了长时间胡杨叶面积指数的变化，其也不能完全揭示物理意义上的蒸腾过程。但不论经验模型或半经验模型，均能利用常规气象资料较好地预测胡杨蒸腾耗水量。在单木液流测定的基础上，采用边材面积作为纯量，对胡杨林进行由单木到林分耗水的推算。结果表明，胡杨边材面积与胸径之间存在较高的相关性，两者之间的关系可以用幂模型得到很好的拟合。通过实测标准地的胸径分布，可以推算出林地边材面积的分布，利用热脉冲技术测定单木液流通量，可实时推算林分的实际耗水量。The scientific and rational allocation of water resources in arid and semi-arid area is the base of the sustainable development of social economy. The quantificational research on the water requirement of natural ecosystem is the precondition of the harmonization between social economy development and the stabilization of natural ecosystem. The research on water consumption of natural vegetation systems in arid and semi-arid area will provide scientific decision criterions on the sustainable development of social economy, natural ecosystem protection and the sustainable utilization of water resources in arid and semi-arid area of Northwest of China. Therefore, studying on Poputus euphrtuicr transpiration variety law and setting up a model for Poputus euphrtuicr transpiration prediction, have important theory meaning and practical balue. In this study, advanced heat-pulse technology, neutron probe are employed to determine the Poputus euphrtuicr sap flow, soil moisture. Law of heat pulse response to Poputus euphrtuicr stem sap flow is investigated. At the same time two types model of Poputus euphrtuicr transpiration are built on the base of theory analysis, and validated by experimentation result. And the stand daily water use for transpiration was estimated by heat-pulse technology and sapwood area as scalars to scale up based on individual tree measurement. Results as following: The diurnal variation of stem sap flow, the variation of sap flow with different diameters of cross section and the variant characteristics of stem sap flow in different area were investigated. The results show that, in the natural conditions, the intensity of sap flow of Populus euphrtaicr was 0.336L'cm' -d . During the growth season form April to August, the water consumption of Populus euphrtaicr is 56.11L-d1.The diurnal variation of sap flow shows dual-peaks characteristics, and it has the peak at 12:00 and 16:00. The amount and stem sap flow increase with the cross section of the plants. Sap flow of Populus euphrtaicr shows obvious difference in different area, individual and woodland. The diurnal change of volume of sap flow showed minor fluctuations closely related to the change- of micrometeorological factors. Results of the statistical analysis by grey correlative degree showed that wind speed, temperature of atmosphere are the main factors affecting the sap flow, and relative humidity, water vapor pressure have less effect on it. Moreover, it established the mathematical model being verified by the data of actual measurement. Among the transpiration models of Populus euphrtuicr, semi-experiential model is the most ideal. In this article, sapwood area is used as a scalar to extrapolate the stand water use from whole tree water use measured by heat-pulse technique. A significant correlation between sapwood area and diameter at breast height was found. The predication model is well fitted by power model. On the basis of the prediction model, sapwood area can be calculated by heat-pulse technique. The sap flow density can be used to extrapolate stand water use by a series of mathematical models

塔里木河流域水文过程的特点初探

根据195 72 0 0 3年塔里木河流域气温、源干流水文资料,对塔里木河流域基本水文过程、山区降水和温度变化、源流区来水情况以及干流区各段水资源消耗进行分析,试图对近5 0年来塔里木河流域水文过程的特点进行初步分析和讨论。结果显示:塔里木河流域特殊的自然条件造成流域径流的形成区与水资源开发利用区、水资源荒漠平原消耗区相分离,而由于全球气候的变化,山区温度升高和降水增加,源流区径流量大幅增加,其中对干流影响最大的阿克苏河近10年进入特丰来水时期;但是,塔里木河干流来水量并未增加反而呈现微递减的走势,随着干流上游段耗水量的不断增加,塔里木河中下游生态环境明显退

热脉冲法对胡杨树干液流的监测与蒸腾过程模拟

利用热脉冲技术对胡杨树干液流进行了研究,分析了胡杨树干液流日变化、不同胸径树干液流流量及胡杨液流的变化规律和其主要影响因子的关系。结果表明:在正常生长状态下,胡杨树干单位面积液流通量为0.450L/(cm2.d),在4~8月生长期内,日平均耗水量为78.335 L/d。胡杨树干断面单位时间内液流量变化呈明显的昼夜节律,白天的流速变化曲线呈双峰型,夜间树干液流速度处于平稳的低值,白天10:00与午后18:00左右达到两个峰值。随着胸径的增大,树干液流速度和液流量也随之增大。最后从理论分析着手建立2种类型的胡杨蒸腾模型,并用监测资料进行了验证

环塔里木盆地绿洲生态防护体系建设研究

塔里木盆地气候极端干旱,生态环境脆弱。分析了塔里木盆地生态环境的主要问题为沙漠化、土地盐渍化和植被退化。提出建设多层次、全方位的生态防护体系,是改善南疆生态环境,实现社会经济可持续发展的重要保证

应用热脉冲技术对胡杨树干液流变化规律的研究

利用热脉冲技术对胡杨树干液流日变化、不同胸径树干液流流量、区域间耗水量的差异进行了分析。结果表明:在正常生长状态下,胡杨树干单位面积液流通量为0.450L·cm-2·d-1,在4～8月生长期内,日平均耗水量为78.335L/d。胡杨树干断面单位时间内液流量变化呈明显的昼夜节律,白天的流速变化曲线呈双峰型,夜间树干液流速度处于平稳的低值,白天10:00与午后18:00左右达到两个峰值。随着胸径的增大,树干液流速度和液流量也随之增大,不同研究区域、立地条件、个体、林种的胡杨耗水量差异十分显著

塔里木河下游水土保持生态修复研究

塔里木河下游生态环境呈恶化趋势,水土流失严重。通过遥感影像数据分析了塔里木河下游水土流失的基本情况,确定了生态修复的治理目标,具体治理的生物、工程措施。最后提出塔里木河下游水土保持生态修复的治理对策及建议

Influence of line source length of vertical line source irrigation on wetted soil change characteristics

垂直线源灌可将水分直接输送到果树的根系,减少土面蒸发损失,以提高水分利用效率。通过模拟试验,研究了线源长度对土壤湿润体变化特性的影响。结果表明,不同线源长度土壤表面水平湿润半径、最大水平湿润半径和垂直湿润深度均与入渗时间的平方根呈线性关系,线源长度对土壤表面水平湿润半径和最大水平湿润半径的影响不明显,土壤表面水平湿润半径与最大水平湿润半径的比值和入渗时间的平方根符合线性关系,土壤表面水平湿润半径与垂直湿润深度的比值随入渗时间的增加而增大,随线源长度的增加而减小。这些研究结果可为垂直线源灌技术参数确定提供参考

Effect of the Ground Has Been Covered with Sunshade Net and Grass in the Forepart of Spring on the Blossom and Fruiting Rate of Almond-apricot

在陕北安塞县早春采用单层遮阳网、双层遮阳网、禾草对仁用杏杏园地面进行覆盖。单层遮阳网、双层遮阳网、禾草覆盖均降低了杏园的地表及30cm土层的土壤温度,0～100cm土壤贮水量相对提高,仁用杏的开花、萌芽等物候期延迟,花期延长,利于仁用杏花期躲过霜冻及座果,座果率分别是不覆盖的3 93倍、5 50倍和6 62倍

近40a来塔里木盆地沙尘暴气候时空变化分析

本文利用1961—2000年塔里木盆地22个气象站的气象实测资料,分析了近40年塔里木盆地沙尘暴天气的时空分布特征。结果表明:塔里木盆地沙尘暴日数从60年代至90年代,总的趋势是在波动中下降的,高发年代多在20世纪70年代和80年代,90年代沙尘暴的发生明显减少;塔里木盆地沙尘暴天气发生的日数有2个明显的高发区,即以喀什、阿图什的塔东地区和以策勒、和田为中心的塔南地区;塔里木盆地沙尘暴天气对于新疆地区气候的变化响应显著,与平原区的降水和温度相关性较好

塔里木河源流区绿洲土壤含盐量空间变异和格局分析——以岳普湖绿洲为例

基于区域变量理论,在GPS和GIS技术支持下,通过地统计学的半变异函数和Krig-ing空间插值,以岳普湖绿洲为例,定量分析塔里木河源流区绿洲不同层次土壤盐分的空间异质性。结果表明:0~30cm、30~60cm和60~100cm土壤盐分半方差函数的理论分布模型属于指数模型,100~200cm属于球状模型。不同土层之间的空间自相关范围具有明显的差异,由表层至深层,土壤盐分的自相关范围逐渐增大。土壤盐分的空间格局分析表明,在水平方向上,研究区各层土壤盐分的高值区主要集中分布在人类活动强烈、靠近河渠水源和地势较为低洼区域;在垂直方向上,土壤表层盐分含量最高,向深层逐渐减少