高羊茅草坪草冠氣溫差時(shí)間變化特征及其水分利用效率的研究.pdf

1、水對(duì)于生命體有著十分重要的作用，它同時(shí)影響著地球表面植物的種類和分布。我國(guó)北方水資源嚴(yán)重不足，開展植物葉片水分利用效率(WUE)對(duì)環(huán)境因子響應(yīng)過程及機(jī)制的研究，并建立高效節(jié)水灌溉制度是這些地區(qū)的必然選擇。本研究于2013年5月至12月在河北省保定市河北農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)科技園，基于高羊茅草坪的空氣溫度、空氣相對(duì)濕度、太陽總輻射、冠層凈輻射、土壤含水量、降雨量、風(fēng)速、空氣飽和差等氣象因子的實(shí)時(shí)觀測(cè)，測(cè)算出高羊茅草坪生長(zhǎng)期連續(xù)時(shí)段的冠氣溫差值，并

2、以此為依據(jù)研究了冠氣溫差值在不同天氣條件下、不同月份的日變化規(guī)律;測(cè)定了各月份高羊茅草葉的穩(wěn)定碳同位素組成(Stable carbon isotope ratio，δ13C)，計(jì)算了各月份水分利用效率（water use efficiency，WUE）。著重分析了環(huán)境因子和土壤含水量對(duì)草坪冠氣溫差和水分利用效率的相關(guān)關(guān)系及響應(yīng)，旨在為解決水分供需矛盾提供一定的理論依據(jù)，為節(jié)水灌溉提供重要的指導(dǎo)意義。所得結(jié)論如下:
　　(1)在1d

3、中，高羊茅草坪在成坪期冠氣溫差Tc-Ta均為負(fù)值。受環(huán)境因子的影響，晴天日冠氣溫差日變化過程呈現(xiàn)明顯的規(guī)律性，在05:00達(dá)到最大值，后逐漸減小，15:00左右達(dá)到最小值，后又逐漸增大。陰天日冠氣溫差日變化規(guī)律與晴天日相似，但其絕對(duì)值明顯低于晴天日，且陰天日谷值出現(xiàn)的時(shí)間比晴天日推遲約2h。雨天日冠氣溫差變化幅度不明顯，其值在-2～0℃之間。
　　(2)在高羊茅草坪生長(zhǎng)期內(nèi)各月晴天日，冠氣溫差晝夜變化比較明顯，冠氣溫差的值都低于0

4、℃。冠氣溫差值在07:00至08:00達(dá)到最大值，然后冠氣溫差開始減小，通常情況下在14:00至15:00之間達(dá)到最小值，之后冠氣溫差值又逐漸增大，到19:00以后較緩慢變大。因此，14:00至15:00是觀測(cè)高羊茅草坪生長(zhǎng)時(shí)期冠氣溫差最低值的最佳時(shí)間段。
　　(3)灌水條件下的冠氣溫差日較差比未灌水條件下小，其谷值出現(xiàn)的時(shí)間提前1h，且冠氣溫差值也較大，表明灌水對(duì)草坪冠氣溫差的影響程度較大。
　　(4)在高羊茅草坪整個(gè)生長(zhǎng)

5、期，δ13C值(‰)和WUE（mmol C·mol-1H2O）表現(xiàn)出較一致的變化趨勢(shì)，6月至7月升高，8月降低，9月份又升高，之后逐漸降低。高羊茅草葉δ13C值在-30.5‰±0.11‰～-27.79‰±0.13‰間變化，平均值為-28.91‰±0.16‰。高羊茅草坪δ13C值和WUE最高值出現(xiàn)在9月，分別為-27.78，19.37;最低值出現(xiàn)在11月，分別為-30.50，13.67。
　　(5)高羊茅草坪整個(gè)生長(zhǎng)期所有晴天日不同

6、時(shí)刻的冠氣溫差與環(huán)境因子（空氣溫度、空氣相對(duì)濕度、太陽總輻射、冠層凈輻射、土壤含水量、風(fēng)速、空氣飽和差）相關(guān)性從大到小基本上依次是:RH＞VPD＞Ta＞W(wǎng)＞Rn＞Ra＞SW-2＞SW-1。高羊茅草坪冠氣溫差值全天與RH和VPD顯著相關(guān)。其中與空氣相對(duì)濕度全天都保持顯著正相關(guān)，與空氣飽和差全天保持顯著負(fù)相關(guān)。
　　(6)高羊茅草葉δ13C值與取樣之前第3天的氣象因子（空氣溫度、空氣相對(duì)濕度、太陽總輻射、空氣飽和差）的之間具有顯著相關(guān)