地下水是荒漠河岸植物主要的水分来源,也是影响植物正常生理状况最主要的环境因子,本项目通过在阿拉善荒漠生态水文试验研究站旁胡杨林设置观测场,于2011 年~2013 年每月通过人工测定地下水埋深,为本项目胡杨蒸腾耗水机理研究提供基础数据支撑,也可用于研究区生态需水量的估算。
司建华
植物叶片水分生理是研究叶片尺度植物蒸腾耗水的主要手段,也是认识植物耐旱机理的重要指标,本项目于2011-2012年对叶片尺度水分生理进行观测,观测仪器为Li-6400,每个月选择典型晴天2-3天,频率为2小时,主要观测参数包括: 净光合速率(Pn, μmol CO2·m–2· s–1)、蒸腾速率(Tr, mol H2O·m–2·s–1)、气孔导度(gs, mol H2O·m–2·s–1)、胞间和环境CO2浓度(Ci和Ca, μmol CO2·mol–1)、光合有效辐射(PA R, μmol·m–2·s–1)、气温(Ta, ℃)、叶面大气相对湿度(hs, %)和水汽压亏缺(Ds, KPa)等。
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SPAC系统是观测植物蒸腾耗水及环境因子的综合平台,本项目在阿拉善荒漠生态水文试验研究设置SPAC系统1套,主要观测数据包括温度、相对湿度、降水、光合有效辐射等,采样频率为1小时,该数据为植物蒸腾耗水的环境响应机理研究提供基础数据支撑。
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土壤热通量是地表能量平衡的重要组成部分,是进行能量平衡分析的基础,本项目于2011-2013年在黑河下游荒漠河岸林柽柳群落5cm,10cm 安装HFP01测定土壤热通量,频率为0.5小时。
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与土壤含水量观测同步,本项目测定2011-2012黑河下游柽柳林土壤温度数据,深度为10、30、50、80、140cm,频率为0.5小时,测定仪器为美国Campell公司生产的109ss。
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土壤含水量是影响荒漠河岸林植物蒸腾耗水的关键因子,本项目选择黑河下游典型植物群落,坐标为42°02′00.07″N,101°02′59.41″E,通过连续测定2010-2012年土壤水分数据,观测仪器为EnvironSCAN(澳大利亚,ICT),观测深度为10、30、50、80、140cm,观测频率为0.5h,为理解黑河下游荒漠河岸林植物蒸腾耗水的环境调控机理提供了基础数据支撑。
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叶片水势是表征植物生长状况的重要指标,本项目在黑河下游选择胡杨和柽柳,采用WP4C,频率为15天,测定了黎明前、正午和日落前的叶片水势数据,可以为认识荒漠植物生长条件提供基础数据。
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边材面积和心材面积的准确估算是进行植物蒸腾耗水尺度转换的主要手段,本项目于2011年10月,对额济纳绿洲98 棵胡杨进行边材、心材调查,测定了边材和心材宽度,建立了边材面积与胸径、高度的关系曲线,具体参见文献李炜,司建华,冯起,鱼腾飞. 胡杨(Populus euphratica)蒸腾耗水对水汽压差的响应. 中国沙漠, 2013, 33(5): 1377-1384.
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调查地经度101°3′13.265″,纬度42°1′53.660″,海拔883.54m。样地面积100×100m,样方面积20×20m。调查胡杨冠幅、高度、胸径等指标。
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树干液流是测定单株植物蒸腾量的有效工具,本项目测定了在黑河下游胡杨树干液流数据,观测仪器为HRM(ICT,澳大利亚),频率为0.5小时,2012-2013年生长季,安装位置为树干胸径(1.3m)处正北方和侧根(地下50cm深度,距离树干30cm)。
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蒸渗仪是测定植物单株耗水最有效的工具,能够提供单株尺度蒸腾耗水量的日、月和季节变化,本项目在黑河下游建立胡杨幼苗蒸渗仪测定系统,观测频率为0.5小时,主要包括含水量变化、入渗、蒸散发量等。
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