華北平原楊樹農(nóng)田防護(hù)林系統(tǒng)耗水特征的研究.pdf

1、本文于2007年4月-9月，采用熱擴(kuò)散液流法（TDP）試驗(yàn)觀測(cè)了華北平原農(nóng)區(qū)楊樹農(nóng)田防護(hù)林內(nèi)24年生毛白楊林帶蒸騰速率、采用自動(dòng)氣象觀測(cè)系統(tǒng)觀測(cè)了林帶內(nèi)農(nóng)田小氣候參數(shù)、采用TDR技術(shù)觀測(cè)了土壤含水量、采用Penman－Monteith模型測(cè)算了林帶內(nèi)作物（冬小麥/夏玉米）蒸騰量，從林帶蒸騰變化規(guī)律及其影響機(jī)制、防護(hù)林內(nèi)作物蒸騰變化特征及其與開闊農(nóng)田作物的差異、林帶與作物耗水比例關(guān)系，分析了華北平原楊樹農(nóng)田防護(hù)林系統(tǒng)主要生長期耗水特征，以

2、期為該地區(qū)農(nóng)田防護(hù)林及農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展提供必要的理論依據(jù)。
　　1、林帶蒸騰變化規(guī)律及其影響機(jī)制
　　4－9月份楊樹蒸騰日內(nèi)變化趨勢(shì)表現(xiàn)為在清晨（6:30-8:30）時(shí)，楊樹液流啟動(dòng)并開始緩緩增大，并滯后與太陽輻射40分鐘；并于13:00-15:30到達(dá)峰值，16:30-17:30以后蒸騰速率迅速下降，19:30時(shí)后蒸騰速率變慢，直至來日日出之前到最低值。對(duì)于典型天氣日，無論晴天還是陰天日，日變化均呈單峰曲線趨勢(shì)，但

3、后者的峰值明顯低于前者。而在多云天氣日，由于太陽輻射等氣象因子的相對(duì)不穩(wěn)定而其日變化呈多峰曲線趨勢(shì)。
　　楊樹蒸騰日際或月份變化變化趨勢(shì)是：楊樹蒸騰量從4月份開始逐漸升高，5月份由于林網(wǎng)內(nèi)農(nóng)作物灌溉量加大的影響，與6、7月份基本持平，并達(dá)到全年最高峰，8－9月份逐漸降低。2007年楊樹在生長季（4－9月）蒸騰耗水總值為488.02mm，各月耗水量所占生長季總耗水量的比例：11.17％、18.71％、19.30％、19.29％、16

4、.66％、14.88％。
　　各月內(nèi)楊樹蒸騰速率（Tr）與同步觀測(cè)得到的太陽輻射(Q)、空氣溫度(Ta)、空氣濕度(RH)和風(fēng)速(V)等氣象因子具有很好的復(fù)相關(guān)性，且各月影響蒸騰的最主要?dú)庀笠蜃泳鶠樘栞椛?。統(tǒng)計(jì)得到4-9月總時(shí)段內(nèi)的多元線性方程為：
　　Tr=0.240*Ta-0.035*RH+0.007*Q+0.0260*V-0.734，R2=0.822（α=0.01）
　　楊樹蒸騰速率與葉面積指數(shù)的關(guān)系則表現(xiàn)為冪

5、函數(shù)：Tr=0.2568LAI1.8392，R2=0.8337。
　　2．防護(hù)林內(nèi)作物蒸騰變化特征及其與開闊農(nóng)田作物的差異防護(hù)林內(nèi)冬小麥蒸騰與開闊農(nóng)田在不同生育期變化趨勢(shì)基本一致，在拔節(jié)－抽穗期，耗水量較小，揚(yáng)花－灌漿期耗水量達(dá)到最大，成熟期耗水量有所降低。其中，系統(tǒng)內(nèi)外日平均耗水量在拔節(jié)期分別為2.45mm/d、3.23mm/d，揚(yáng)花－灌漿期分別為2.68mm/d、3.90mm/d，成熟期分別為為2.61mm/d、3.20mm/

6、d；系統(tǒng)內(nèi)外耗水量在拔節(jié)期分別只占主要生長期（拔節(jié)到成熟期）耗水的33.18%、31.97%，揚(yáng)花－灌漿期為51.46%、48.30%，成熟期為18.52%、16.57%?？傮w而言，冬小麥在拔節(jié)到成熟期，系統(tǒng)內(nèi)外冬小麥的耗水量分別為：212.14mm、155.18mm，復(fù)合系統(tǒng)內(nèi)冬小麥的耗水量降低了26.85%，在?=0.01水平上二者差異顯著。
　　防護(hù)林內(nèi)夏玉米蒸騰與開闊農(nóng)田在不同生育期變化趨勢(shì)相似，日平均耗水量呈拋物線型。在

7、苗期，日平均耗水量較小，拔節(jié)逐漸增大，到抽雄期日平均耗水量達(dá)到最大，灌漿后日平均耗水量減小。其中，系統(tǒng)內(nèi)外日平均耗水量在苗期分別為1.29mm/d、1.46mm/d，抽雄期達(dá)到4.15mm/d、4.78mm/d，而成熟期則為2.89mm/d、3.28mm/d；系統(tǒng)內(nèi)外耗水量在苗期分別只占整個(gè)生長期耗水的4.33%、4.30%，而在抽雄期則為25.33%、25.55%，但低于灌漿期（30.81%和30.65%），到了成熟期降到整個(gè)生長期耗

8、水量的19.42%、19.31%?？傮w而言，夏玉米在整個(gè)生長期，系統(tǒng)內(nèi)外的耗水量分別為374.29mm、327.78mm，復(fù)合系統(tǒng)內(nèi)夏玉米的耗水量降低了12.43％，在?=0.01水平上二者差異顯著。
　　冬小麥/夏玉米的蒸騰耗水在防護(hù)林內(nèi)都表現(xiàn)出明顯的水平分布特征，隨著距離南側(cè)林帶距離的增加，其蒸騰耗水量逐漸加大，最大點(diǎn)出現(xiàn)在防護(hù)林中心位置（6H），而后受到北側(cè)林帶的影響，復(fù)合系統(tǒng)內(nèi)冬小麥/夏玉米的蒸騰量開始急劇下降，到距離北側(cè)