不同灌水量下幼齡棗樹莖流變化規(guī)律

李　宏，劉　幫，程　平，韓瑩瑩，張志剛，

王真真2，武　鈺3，苗乾乾2，黎　歡4

(1.新疆林業(yè)科學(xué)院， 新疆 烏魯木齊 830000； 2.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)與園藝學(xué)院， 新疆 烏魯木齊 830052；

3.新疆師范大學(xué)， 新疆 烏魯木齊 830054; 4.新疆維吾爾自治區(qū)林業(yè)廳， 新疆 烏魯木齊 830000)

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不同灌水量下幼齡棗樹莖流變化規(guī)律

李宏1，劉幫2，程平1，韓瑩瑩3，張志剛2，

王真真2，武鈺3，苗乾乾2，黎歡4

(1.新疆林業(yè)科學(xué)院， 新疆 烏魯木齊 830000； 2.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)與園藝學(xué)院， 新疆 烏魯木齊 830052；

3.新疆師范大學(xué)， 新疆 烏魯木齊 830054; 4.新疆維吾爾自治區(qū)林業(yè)廳， 新疆 烏魯木齊 830000)

摘要：探討了不同灌水量(W1，32 L；W2，48 L；W3，64 L以及W4，80 L)對(duì)4年生幼齡棗樹莖流速率變化規(guī)律的影響以及莖流速率與環(huán)境因子之間的關(guān)系，通過美國Dynamax公司生產(chǎn)的Flow-32包裹式莖流計(jì)進(jìn)行莖流速率的測(cè)定，并在樣地內(nèi)安裝HOBO小氣候儀同步獲取太陽輻射、溫度、空氣濕度以及風(fēng)速等氣象數(shù)據(jù)。結(jié)果表明： 不同灌水量下，棗樹莖流速率日變化趨勢(shì)均為單峰形曲線，除W4外，棗樹莖流速率平均值隨著灌水量的增加而逐漸增大，W1、W2和W3處理的莖流速率的平均峰值分別為516.63、819.04 g·h-1和974.86 g·h-1； 棗樹莖流日累積量變化過程曲線均呈現(xiàn)較為明顯的“S”形，除W4外，隨著灌水量的增加，棗樹莖流日累積量增加，W1、W2、W3和W4莖流日累積量分別為4.98、7.02、9.10 L和8.63 L； 不同灌水量下莖流速率與太陽輻射、溫度以及風(fēng)速呈正相關(guān)，且莖流速率與太陽輻射和溫度相關(guān)性達(dá)到顯著水平，其中與太陽輻射的相關(guān)性最高，W1、W2、W3和W4處理下相關(guān)系數(shù)分別為：0.939、0.944、0.959和0.939；而與空氣濕度呈現(xiàn)出較明顯的負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為-0.579、-0.815、-0.822和-0.730。

關(guān)鍵詞：灌水量；林木井式灌溉；幼齡棗樹；莖流速率；環(huán)境因子

我國現(xiàn)行的林木灌溉方式主要還是以漫灌、溝灌為主，較為先進(jìn)的灌溉方式為滴灌，漫灌與溝灌不僅在灌溉過程中水分蒸發(fā)對(duì)水資源造成極大浪費(fèi)，而且對(duì)土壤表面結(jié)構(gòu)破壞嚴(yán)重，嚴(yán)重影響作物根部土壤的通透性；滴灌雖然可以提高水分的利用效率，但當(dāng)?shù)乇沓霈F(xiàn)積水時(shí)，造成表面積水蒸發(fā)嚴(yán)重，造成水的浪費(fèi)；本研究采用一種新型林木灌溉方法[1]，即林木井式節(jié)水灌溉方法，其特點(diǎn)為改變常規(guī)林業(yè)的地面灌溉方法,通過常規(guī)滴灌系統(tǒng)和帶孔豎井管的橫向滲漏將水分直接灌溉到地下林木根系分布區(qū),使地表仍保持較干燥、干燥狀態(tài),造成灌溉濕潤區(qū)土壤和地表土壤毛細(xì)管處于斷裂狀態(tài),極大地阻止和減少灌溉后的地表蒸發(fā),使得水分有效供給林木根系,從而提高水的利用效率而達(dá)到節(jié)水的目的。

植物主要通過蒸騰作用耗散水分，相關(guān)研究表明，植物從土壤中吸收的水分，蒸騰作用耗散約99%以上[2]。莖流是指通過蒸騰作用在植物體內(nèi)引起的上升液流，因此，研究植物莖流變化規(guī)律可以間接反映植物蒸騰速率的變化。國內(nèi)外學(xué)者對(duì)于植物蒸騰耗水量的測(cè)定方法很多，如整樹容器法[3]、蒸滲儀法[4]、快速稱重法[5]以及熱平衡[6]、熱脈沖[7-9]、熱擴(kuò)散[8-9]等技術(shù)，有些測(cè)定方法不僅操作復(fù)雜，不能代表植株生長的現(xiàn)實(shí)環(huán)境，而且測(cè)定過程中改變植株正常生長發(fā)育狀況，因此植株的真實(shí)蒸騰規(guī)律很難測(cè)定。目前測(cè)定植物蒸騰耗水最先進(jìn)且最廣泛的方法是利用熱技術(shù)[10-13]，此方法通過測(cè)量樹液流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的熱量變化，從而確定植物莖流和植物水分消耗，不僅可以實(shí)時(shí)測(cè)量植物莖流變化，對(duì)植株莖流進(jìn)行連續(xù)檢測(cè)，而且野外操作方便[13-15]，不改變植物生長環(huán)境，對(duì)植物無害。本研究采用美國 Dynamax公司生產(chǎn)的Flow-32包裹式莖流計(jì)測(cè)定棗樹莖流速率，并在樣地內(nèi)安裝HOBO小氣候儀同步獲取氣象數(shù)據(jù)，分析通過林木井式節(jié)水灌溉方法，在不同灌水量條件下棗樹莖流速率的變化規(guī)律以及與氣象因素之間的關(guān)系，為研究在此節(jié)水灌溉方式下，棗樹蒸騰耗水規(guī)律提供一定的理論依據(jù)。

1試驗(yàn)地概況與研究方法

1.1試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)在新疆林業(yè)科學(xué)院佳木試驗(yàn)站進(jìn)行，該站位于新疆阿克蘇地區(qū)溫宿縣，東經(jīng)80°32′，北緯41°15′，屬于典型的溫帶大陸性干旱氣候，四季分明，晝夜溫差大，春季升溫快而不穩(wěn)，常有倒春寒現(xiàn)象發(fā)生，夏季炎熱而干燥，受對(duì)流天氣影響易造成冰雹、暴雨頻發(fā)，秋季短暫而降溫迅速，干旱少雨，光照充足，空氣干燥；年日照時(shí)數(shù)2 747 h，年平均總輻射量6 000 MJ·m-2，平均海拔高度1 103 m；年降水量42.4～94 mm，年潛在蒸發(fā)量2 956.3 mm，淺層地下水位3.3 m；年均氣溫為10.1℃，極端最高氣溫為38.1℃(1997-07-20)，極端最低氣溫為-27.0℃(1977-01-30)，≥10℃積溫2 916.8℃～3 198.6℃，無霜期195 d；土壤類型為砂壤土，土壤砂粒含量為81.32%(0.02～2 mm)，粉粒含量為5.76%(0.002～0.02 mm)，粘粒含量為12.92%(<0.002 mm)；試驗(yàn)地土壤理化性質(zhì)見表1。

表1　試驗(yàn)地土壤的主要理化性質(zhì)

1.2研究方法

1.2.1試驗(yàn)設(shè)計(jì)試驗(yàn)于2013年5月至9月進(jìn)行。在同一棗園內(nèi)選取4塊樣地，面積均為25 m2(5 m×5 m)，林地樹齡均為4 a，屬于幼齡，株行距1 m×4 m，紅棗品種為灰棗(Zizyphusjujuba)，每塊樣地內(nèi)選擇3株生長良好，無病蟲害，主干通直且符合包裹式莖流計(jì)傳感器規(guī)格的健康棗樹(地徑3 cm±0.30 cm)作為試驗(yàn)對(duì)象。樣樹距離地面10 cm處，平均地徑為3.15 cm；平均株高為1.89 m，平均冠幅為1.23 m；在安裝傳感器部位將死亡組織、脫落表皮除去,在此過程中應(yīng)避免因操作不當(dāng)，造成樣樹活表皮受損傷，影響棗樹正常生長，進(jìn)而影響莖流速率的準(zhǔn)確性，并用細(xì)砂紙將其打磨光滑，然后用游標(biāo)卡尺測(cè)定莖干上包裹傳感器處的相應(yīng)部位的直徑。經(jīng)測(cè)定，包裹傳感器處的平均直徑為3.10 cm，平均莖干面積為7.49 cm2。樣地灌溉方式均采取林木井式節(jié)水灌溉方法，但灌水時(shí)每個(gè)樣地內(nèi)同一時(shí)間內(nèi)灌水量不同。根據(jù)本項(xiàng)目組前期研究的幼齡紅棗根系分布區(qū)情況[16]以及滴灌在生產(chǎn)實(shí)踐中對(duì)幼齡棗樹的運(yùn)用和灌溉量大小，在樹行方向，距離樣樹10 cm處安裝一個(gè)內(nèi)徑10 cm和高20 cm的帶孔豎直井管，供水系統(tǒng)采用常規(guī)滴灌系統(tǒng)，用長約10～15 cm的盲管將水引入井管內(nèi)，每次灌水時(shí)間均為4 h；為防止樣地外其他作物灌溉對(duì)其影響，在樣地四周挖2 m的深溝，用塑料薄膜隔開，并在四周做50 cm以上的土壟，防止灌溉水滲漏進(jìn)入樣地；樣地內(nèi)除灌水方式不同外，其余田間管理各項(xiàng)事宜均與當(dāng)?shù)靥镩g管理一致。試驗(yàn)設(shè)4個(gè)處理，每種處理灌水時(shí)間均為4 h，W1滴頭流量8 L·h-1，即灌水量32 L；W2滴頭流量12 L·h-1，即灌水量48 L；W3滴頭流量16 L·h-1，即灌水量64 L；W4滴頭流量20 L·h-1，即灌水量80 L。

1.2.2莖流測(cè)定本研究采用美國 Dynamax公司生產(chǎn)的Flow-32包裹式莖流計(jì)對(duì)幼齡灰棗進(jìn)行莖流速率的測(cè)定，莖流計(jì)工作原理為能量平衡原理[6,8,9,15,17]，按照包裹式莖流計(jì)傳感器規(guī)格，樣樹所選傳感器型號(hào)均為SGB25，按照傳感器的包裹要求，對(duì)樣樹進(jìn)行包裹，最后把傳感器與數(shù)據(jù)采集器對(duì)接，并通過電腦對(duì)數(shù)據(jù)采集器進(jìn)行程序設(shè)定，莖流數(shù)據(jù)采集時(shí)間間隔為10 min。

1.2.3氣象因素的測(cè)定樣地內(nèi)安裝HOBO小氣候儀，對(duì)棗園的氣象因素進(jìn)行測(cè)定，主要包括：太陽輻射、空氣濕度、溫度、風(fēng)速，數(shù)據(jù)采集時(shí)間間隔10 min。

1.2.4數(shù)據(jù)處理與分析通過筆記本電腦與主機(jī)箱連接，利用美國Dynamax公司提供的PC400軟件下載莖流數(shù)據(jù)，并將每個(gè)樣地內(nèi)3株樣樹的莖流速率分別進(jìn)行平均，計(jì)算出每個(gè)樣地內(nèi)每天每10 min的平均莖流速率，數(shù)據(jù)選擇時(shí)段為7月20日—8月15日，此段時(shí)間屬于棗樹的坐果期，不僅棗樹本身生理各項(xiàng)機(jī)能旺盛，代表性強(qiáng)；而且外界環(huán)境條件相對(duì)穩(wěn)定，對(duì)棗樹莖流速率影響較小。采用Excel 2007和SPASS 18.0軟件，對(duì)幼齡棗樹的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。

2結(jié)果與分析

2.1不同灌水量下棗樹莖流速率晝夜變化及日變化規(guī)律

不同灌水量下選擇連續(xù)3天棗樹莖流速率的變化情況，對(duì)棗樹莖流速率晝夜變化規(guī)律進(jìn)行分析。圖1為不同灌水量處理下連續(xù)3天棗樹莖流速率的變化情況，由圖可知，不同灌水量下，棗樹莖流速率均呈現(xiàn)出明顯晝夜變化，日變化趨勢(shì)也大體相同，均呈現(xiàn)出單峰型曲線；清晨棗樹莖流速率啟動(dòng)時(shí)間因灌水量的不同而有所差異，但整體表現(xiàn)出灌水量越大，莖流速率啟動(dòng)時(shí)間越早的趨勢(shì)，W1、W2、W3和W4處理的莖流速率啟動(dòng)時(shí)間分別為8∶00—8∶30、7∶00—8∶30、7∶00—8∶00和7∶00—8∶00；棗樹莖流啟動(dòng)后，莖流速率隨著太陽輻射強(qiáng)度的增加，迅速增加，直至達(dá)到莖流速率的峰值，W1、W2、W3和W4處理的莖流速率的平均峰值分別為0.52、0.82、0.97 L·h-1和0.98 L·h-1，灌水量與莖流速率的峰值表現(xiàn)出明顯正比例關(guān)系，即隨著灌水量的增加，棗樹莖流速率的峰值增大；隨著太陽輻射強(qiáng)度的減弱，莖流速率逐漸減小，W1、W2、W3和W4處理的莖流速率基本降至最低值的時(shí)間分別為19∶00—20∶30、20∶00—21∶00、20∶30—21∶00和21∶30—22∶00，W1、W2、W3處理下，莖流速率基本降至最低值的時(shí)間比太陽輻射強(qiáng)度降至最低值的時(shí)間約早1 h，W4處理約早 0.5 h；雖然太陽落山，太陽輻射強(qiáng)度為零，但棗樹夜間的莖流仍存在微弱活動(dòng)，這是由于在阿克蘇地區(qū)干旱條件下，植物白天蒸騰作用強(qiáng)烈，耗水嚴(yán)重，造成植物體內(nèi)水分失調(diào)，植物處于缺水狀態(tài)，夜晚植物會(huì)在根壓的作用下進(jìn)行吸水，以此來補(bǔ)充體內(nèi)的水分虧缺[10-11,13,18]；綜合全天分析可得，除W4處理外，棗樹莖流速率平均值隨著灌水量的增加而逐漸增大，W1、W2和W3的莖流速率的平均值分別為0.18、0.31 L·h-1和0.37 L·h-1；W4的莖流速率的平均值為0.35 L·h-1，由此可以看出當(dāng)棗樹莖流速率平均值達(dá)到一定大小時(shí)，莖流速率平均值不會(huì)再隨灌水量的增加而增加。

選擇圖1中第二天的棗樹莖流速率日變化進(jìn)行分析，從圖中可以看出，不同灌水量棗樹夜間21∶00—7∶00均有小量的莖流速率，夜間平均莖流速率W1、W2、W3和W4處理分別為0.05、0.08、0.03 L·h-1和0.01 L·h-1；除W4處理外，棗樹莖流速率的峰值均隨著灌水量的增加而逐漸增大，W1、W2和W3處理的莖流速率峰值分別為0.53、0.86 L·h-1和1.06 L·h-1，W4處理莖流速率峰值為0.98 L·h-1；不同灌水量下棗樹莖流速率峰值以及下降時(shí)間存在一定的差異，W1、W2、W3和W4處理莖流速率出現(xiàn)峰值時(shí)間分別為：15∶00、15∶20、15∶00和15∶20；莖流速率下降時(shí)間分別為19∶30、20∶00、19∶50和20∶30。

2.2不同灌水量下棗樹莖流日累積量變化規(guī)律

圖2為不同灌水量下棗樹莖流日累積量變化過程曲線，從圖上可以看出，不同處理?xiàng)l件下，棗樹莖流日累積量變化過程曲線均呈現(xiàn)較為明顯的“S”形；除W4處理外，隨著灌水量的增加，棗樹莖流日累積量增加，即莖流日累積量W3>W4>W2>W1；夜間均存在著較小的莖流累積，這是由于試驗(yàn)區(qū)氣候干旱，植物白天蒸騰耗水嚴(yán)重，處于水分虧缺狀態(tài)，晚上需在根壓的作用下，吸收水分來維持自身生理活動(dòng)需要；白天隨著太陽輻射強(qiáng)度的增加，莖流累積量也隨之增加，曲線增幅趨勢(shì)明顯，在19∶00—19∶30莖流累積量上升速度趨于平緩，W1、W2、W3和W4處理莖流日累積量分別為4.98、7.02、9.10 L和8.63 L。

圖1　不同灌溉量下棗樹莖流速率晝夜變化規(guī)律

圖2不同灌溉量下棗樹莖流日累積量變化過程

Fig.2Cumulative daily dynamics of stem flow under different irrigation rates

表2為不同灌水量下棗樹白天(7∶00—21∶00)和夜間(21∶00—7∶00)莖流累積情況，從表中可得，除W4處理外，白天隨著灌水量的增加，莖流累積量和莖流速率隨之增加；不同灌水量下夜間莖流累積量和莖流速率卻隨著灌水量的增加而減小，這是由于棗樹白天蒸騰作用強(qiáng)烈、失水嚴(yán)重，棗樹體內(nèi)出現(xiàn)水分虧缺，灌水量小的情況下，棗樹在經(jīng)過一天的蒸騰失水后，棗樹體內(nèi)水分虧缺嚴(yán)重，因此棗樹需要在夜間通過根壓作用補(bǔ)充更多的水分，來維持正常的生理活動(dòng)，夜間莖流累積量、夜間莖流速率以及夜間莖流累積量占全天的比例均呈現(xiàn)出較高值，即：W4

2.3不同灌水量條件下莖流速率與環(huán)境因子的關(guān)系

植物莖流速率的變化與環(huán)境因子關(guān)系密切。相關(guān)研究表明，對(duì)于不同植物的莖流速率，同一地區(qū)的環(huán)境因子對(duì)其影響不同，但大部分研究表明，植物莖流速率與太陽輻射、空氣溫度以及空氣濕度關(guān)系密切[18-20]。圖3～圖6分別是不同灌水量下莖流速率與太陽輻射、溫度、空氣濕度以及風(fēng)速的日變化曲線，由圖可知，莖流速率與太陽輻射、溫度呈現(xiàn)較顯著的正相關(guān)變化，即隨著太陽輻射強(qiáng)度的增強(qiáng)，溫度增高，莖流速率也隨之增高，反之，隨著太陽輻射的減弱，溫度減小，莖流速率也隨之減??；莖流速率與空氣濕度呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)變化，即隨著太陽輻射的增強(qiáng)，莖流速率的增高，空氣濕度減小，反之，隨著太陽輻射的減小，莖流速率的減小，空氣濕度卻增高；風(fēng)影響葉片蒸騰作用機(jī)理比較復(fù)雜，微風(fēng)可以促進(jìn)蒸騰，而風(fēng)的強(qiáng)度太大可以使蒸騰速率變小，從而抑制莖干液流，從圖上可以看出莖流速率與風(fēng)速之間的日變化曲線規(guī)律性不明顯。

表2　不同灌水量下棗樹莖流晝夜變化特征

注：W1-灌水量32 L；W2-灌水量48 L；W3-灌水量64 L；W4-灌水量80 L。下同。

Note: W1-irrigation 32 L; W2-irrigation 48 L; W3-irrigation 64 L; W4-irrigation 80 L. The same below.

圖3W1處理下莖流速率、太陽輻射、溫度、空氣濕度以及風(fēng)速的日變化

Fig.3Relation between stem flow rate and daily solar radiation, temperature, air humidity and wind speed(W1)

不同灌水量下分別對(duì)植物莖流速率與太陽輻射、溫度、空氣濕度以及風(fēng)速等幾個(gè)重要的環(huán)境因子進(jìn)行相關(guān)性分析，由表3可知，莖流速率與太陽輻射、溫度以及風(fēng)速呈現(xiàn)正相關(guān)，且莖流速率與太陽輻射和溫度達(dá)到顯著水平，而與空氣濕度呈現(xiàn)出較明顯的負(fù)相關(guān)，4種灌水處理下，W3處理除溫度的相關(guān)系數(shù)不是最大外，太陽輻射、空氣濕度均是最大；各灌水處理與太陽輻射的相關(guān)性均最高，W1、W2、W3和W4處理下相關(guān)系數(shù)分別為：0.939、0.944、0.959和0.939；與溫度相關(guān)系數(shù)分別為0.790、0.842、0.805和0.784；與空氣濕度相關(guān)系數(shù)分別為-0.579、-0.815、-0.822和-0.730。

為了探明在不同灌水量下，環(huán)境因子對(duì)棗樹莖流速率的綜合影響，采用逐步刪除法進(jìn)行多元回歸分析。將棗樹莖流速率作為因變量，太陽輻射、溫度、空氣濕度以及風(fēng)速作為自變量進(jìn)行回歸分析，發(fā)現(xiàn)4個(gè)自變量均沒有被剔除，即：太陽輻射、溫度、空氣濕度以及風(fēng)速都參與回歸模型的建立。逐步回歸模型如表4，對(duì)回歸系數(shù)進(jìn)行檢驗(yàn)，回歸系數(shù)均達(dá)到顯著水平，說明回歸模型方程均能較好地揭示在特定的灌水量下棗樹莖流速率和環(huán)境因子的變化規(guī)律。通過相關(guān)性回歸模型的建立，可以為研究在林木井式灌溉方式不同灌水量下棗樹的莖流變化情況，為進(jìn)一步尋找在此種新型節(jié)水灌溉方式下，棗樹合適的灌水定額，提供一定的理論基礎(chǔ)。經(jīng)分析可以得出W3為最適的灌溉量。

圖4　W2處理下莖流速率、太陽輻射、溫度、空氣濕度以及風(fēng)速的日變化

圖5　W3處理下莖流速率、太陽輻射、溫度、空氣濕度以及風(fēng)速的日變化

圖6　W4處理下莖流速率、太陽輻射、溫度、空氣濕度以及風(fēng)速的日變化

注 Note：N=145；**P<0.01.

表4　不同灌水量下棗樹莖流速率和氣象因素的多元逐步回歸模型

注：X1-太陽輻射；X2-風(fēng)速；X3-溫度；X4-空氣濕度。**為P<0.01。

Note:X1-PAR;X2-Wind speed;X3-Temperature;X4-Air humidity. ** meansP<0.01.

3結(jié)論

在林木井式節(jié)水灌溉這種新型節(jié)水灌溉方法下，通過4種不同灌水量處理，對(duì)幼齡灰棗莖流速率變化規(guī)律以及莖流速率與環(huán)境因子之間的關(guān)系研究結(jié)論如下：

1) 不同灌水量條件下，棗樹莖流速率均呈現(xiàn)出明顯晝夜變化，日變化趨勢(shì)大體相同，均呈現(xiàn)單峰型曲線；清晨棗樹莖流速率啟動(dòng)時(shí)間隨灌水量的不同而有所差異，但整體表現(xiàn)出灌水量越大，莖流速率啟動(dòng)時(shí)間越早的趨勢(shì)；棗樹莖流啟動(dòng)后，莖流速率均隨著太陽輻射強(qiáng)度的增加，迅速增加，直至達(dá)到莖流速率的峰值；灌水量與莖流速率的峰值表現(xiàn)出明顯的正比例關(guān)系，即隨著灌水量的增加，棗樹莖流速率的峰值增大；綜合全天分析可得，當(dāng)棗樹莖流速率平均值達(dá)到一定大小時(shí)，莖流速率平均值不會(huì)再隨灌水量的增加而增加，W3灌水量較為適合幼齡紅棗樹。

2) 不同灌水量下，棗樹莖流日累積量變化過程曲線均呈現(xiàn)較為明顯的“S”形；夜間均存在著較小的莖流累積；除W4外，白天隨著灌水量的增加，莖流累積量和莖流速率隨之增加；不同灌水量下夜間莖流累積量和莖流速率卻隨著灌水量的增加而減??；整體來看棗樹莖流日累積量并不是隨著灌水量的增加而增加，當(dāng)灌水量達(dá)到一定額度時(shí)，即使繼續(xù)增大灌水量，莖流日累積量表現(xiàn)出停滯狀態(tài)，從而得出W3灌水量較為適合幼齡紅棗樹。

3) 通過不同灌水量下莖流速率與太陽輻射、溫度、空氣濕度以及風(fēng)速的日變化曲線分析，莖流速率與太陽輻射、溫度呈現(xiàn)較顯著的正相關(guān)變化，與空氣濕度呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)變化，與風(fēng)速之間的日變化曲線規(guī)律性不明顯。不同灌水量下分別采用逐步刪除法進(jìn)行多元回歸分析，結(jié)果表明太陽輻射、溫度、空氣濕度以及風(fēng)速都參與回歸模型的建立，且經(jīng)過回歸系數(shù)檢驗(yàn)，回歸系數(shù)均達(dá)到顯著水平。

通過研究林木井式節(jié)水灌溉方法下，4種不同灌水量下棗樹莖流速率變化情況以及與環(huán)境因子之間的關(guān)系，得出W3為最適合幼齡棗樹的灌溉量，為今后此種新型灌水方法的進(jìn)一步深入研究提供理論支撐，并對(duì)在此節(jié)水方法下尋找合適的幼齡紅棗灌水制度，提供一定的理論基礎(chǔ)。

參 考 文 獻(xiàn)：

[1]李宏.林木井式節(jié)水灌溉方法專利：中國，2012103114848.2[P].2012-08-30.

[2]李德全.植物生理學(xué)[M].北京:中國農(nóng)業(yè)科技出版社,1999.

[3]劉奉覺,鄭世鍇,巨關(guān)升,等.樹木蒸騰耗水測(cè)算技術(shù)的比較研究[J].林業(yè)科學(xué),1997,33(2):119-125.

[4]Meinzer F C, Goldstein G. Environment a land physiological regulation of transpiration tropical forest gap species: the influence of boundary layer and hydraulic properties[J]. Oecologia, 1995,101:514-522.

[5]劉奉覺.用快速稱重法測(cè)定楊樹蒸騰速率的技術(shù)研究[J].林業(yè)科學(xué)研究,1990,3(2):162-165.

[6]岳光陽,張銅會(huì),劉新平,等.熱技術(shù)方法測(cè)算樹木莖流的發(fā)展及應(yīng)用[J].林業(yè)科學(xué),2006,42(8):102-108.

[7]孫慧珍,周曉峰,趙惠勛.白樺樹干液流的動(dòng)態(tài)研究[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2002,22(9):1387-1391.

[8]張雷,孫鵬森,劉世榮.樹干液流對(duì)環(huán)境變化響應(yīng)研究進(jìn)展[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2009,29(10):5600-5610.

[9]龍秋波,賈紹鳳.莖流計(jì)發(fā)展及應(yīng)用綜述[J].水資源與水工程學(xué)報(bào),2012,23(4):18-23.

[10]張利剛,曾凡江,劉鎮(zhèn),等.極端干旱區(qū)3種植物液流特征及其對(duì)環(huán)境因子的響應(yīng)[J].干旱區(qū)研究,2013,30(1):115-121.

[11]郭樹江,徐先英,楊自輝,等.干旱荒漠區(qū)沙冬青莖干液流變化特征及其與氣象因子的關(guān)系[J].西北植物學(xué)報(bào),2011,31(5):1003-1010.

[12]趙春彥，司建華，馮起，等.胡楊(Populuseuphratica)樹干液流特征及其與環(huán)境因子的關(guān)系[J].中國沙漠，2014，34(3)：718-724.

[13]徐先英,孫保平,丁國棟，等.干旱荒漠區(qū)典型固沙灌木液流動(dòng)態(tài)變化及其對(duì)環(huán)境因子的響應(yīng)[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2008,28(3):895-905.

[14]Braun P, Schmid J. Sap flow measurements in grapevines (VitisviniferaL.) 1. Stem morphology and use of theheat balance method[J]. Plant and Soil, 1999,215:39-45.

[15]孫慧珍,周曉峰,康紹忠.應(yīng)用熱技術(shù)研究樹干液流進(jìn)展[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2004,15(6):1074-1078.

[16]李宏,楊嬋嬋,郭光華,等.幼齡期紅棗根系生物量空間分布特征[J].中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào),2013,33(5):59-64.

[17]高陽，段愛旺，邱新強(qiáng)，等.應(yīng)用熱平衡法測(cè)定玉米/大豆間作群體內(nèi)作物的蒸騰量[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2010，21(5)：1283-1288.

[18]王華田,馬履一,孫鵬森.油松、側(cè)柏深秋邊材木質(zhì)部液流變化規(guī)律的研究[J].林業(yè)科學(xué),2002,38(5):31-37.

[19]馬長明，劉廣營，張艷華，等.核桃樹干液流特征研究[J].西北林學(xué)院學(xué)報(bào),2010,25(2):25-29.

[20]許浩,張希明,閻海龍,等.塔克拉瑪干沙漠腹地多枝檉柳莖干液流及耗水量[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2007,18(4):735-741.

Variability of Young jujube tree sap flow under different irrigation amount

LI Hong1, LIU Bang2, CHENG Ping1, HAN Ying-ying3, ZHANG Zhi-gang2

WANG Zhen-zhen2, WU Yu3, MIAO Qian-qian2, LI Huan4

(1.XinjiangAcademyofForestrySciences,Urumqi,Xinjiang830000,China;

2.ForestryandHorticultureCollege,XinjiangAgriculturalUniversity,Urumqi,Xinjiang830052,China;

3.XinjiangNormalUniversity,Urumqi,Xinjiang830054,China;

4.XinjiangUygurAutonomousRegionForestryDepartment,Urumqi,Xinjiang830000,China)

Abstract：This study aims to explore the influence of different irrigation water (W1,32 L; W2,48 L; W3, 64 L; W4,80 L) on stem flow rate of four years jujube tree, using Flow-32 package type stem to determine the stem flow rate and a HOBO microclimate instrument to monitor solar radiation, temperature, air humidity and wind speed and other meteorological data. The results showed that: Under different irrigation water, jujube stem flow rate exhibited an unimodal type curve, increasing with the increase of irrigation water and showing average peak of 516.63, 819.04 g·h-1and 974.86 g·h-1for W1, W2 and W3, respectively; Cumulative dynamics of stem flow showed a clear “S” shape, with W1, W2, W3 and W4 having the value of 4.98 L and 7.02 L and 9.10 L and 8.63 L, respectively. Correlation analysis revealed that flow rate was positively related with the solar radiation, temperature and wind speed at significant level, the highest correlation coefficients existing with the sun's radiation. By contrast, air humidity was negatively correlated with sap flow.

Keywords:irrigation amount; tree pit irrigation; young jujube tree; sap flow rate; environmental factors

中圖分類號(hào)：S274；S665.1

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

作者簡介：李宏(1962—)，男，陜西臨潼人，研究員，博士生導(dǎo)師，主要從事森林培育方面的研究。 E-mail: hong1962@126.com。

基金項(xiàng)目：林業(yè)公益性行業(yè)科研專項(xiàng)(201304701-2)

收稿日期：2015-01-30

doi:10.7606/j.issn.1000-7601.2016.01.04

文章編號(hào)：1000-7601(2016)01-0023-08