疏伐对黄土丘陵区刺槐林蒸腾的影响

摘要

黄土高原地区植被建设已达到土壤水分承载力的阈值,需要对现有林分进行结构优化并提升其生态功能.不合理的林分密度是导致黄土丘陵区刺槐林土壤干化、生长衰退的主要原因之一.疏伐可以优化林分结构,并能够通过控制蒸腾耗水来调控土壤水分,是促进刺槐林可持续生长的有效手段.疏伐对黄土丘陵区刺槐林蒸腾有何影响,目前并不清楚.研究基于树干液流法估算了4个不同疏伐强度(样地1:52％、样地2:48％、样地3:35％、样地4:未疏伐)下刺槐单株尺度的液流速率与林分尺度的日平均蒸腾量,并分析了不同时间尺度下液流速率与环境因子的关系,以阐明疏伐对黄土丘陵区刺槐林蒸腾的影响.结果 表明:(1)单株尺度刺槐蒸腾速率(即液流速率)随疏伐强度减小(林分密度增大)呈现下降趋势(样地1:0.53 kg cm-2d-1、样地2:0.41 kg cm-2 d-1、样地3:0.31 kg cm-2 d-1、样地4:0.33 kg cm-2 d-1);(2)观测期林分尺度日平均蒸腾量随疏伐强度减小呈现上升趋势(样地1:0.90 mm/d、样地2:1.18 mm/d、样地3:1.04mm/d、样地4:1.44 mm/d);(3)在半小时尺度与日尺度上,各样地液流速率与环境因子的关系没有显著差异,半小时尺度单株液流速率均与太阳辐射相关性最高(相关系数0.883-0.908),液流速率日变化过程与环境因子日变化过程存在时滞现象;日尺度单株液流速率与饱和水汽压亏缺相关性最高(相关系数0.843-0.913),样地间日尺度单株液流速率的差异性随着饱和水汽压亏缺增大而增大.研究结果初步反映了疏伐导致的林分密度变化对刺槐蒸腾的影响,将为黄土丘陵区刺槐林的结构改造、功能提升和土壤水分调控提供理论支持.