本研究以整树盆栽称重法(M BW )为标准, 美国Dynamax 公司同类感器( m dTDP)为对照, 以大叶女贞、栓皮栎为供试树种, 对国产化热扩散式液流( TDP)传感器( c fTDP) 的性能进行了验证, 结果表明: M BW 法得到的蒸腾速率与由cfTDP测算得到的大叶女贞液流速率具有很好的相关关系, 且无显著性差异( P < 0. 05); 二者30 m in平均值的线性相关系数为0. 90(样本数为215); 二者日总量之间相关系数可达0. 99, 其相对误差的最大值、最小值及平均值分别为13. 3%、0. 5% 、8. 7%。c fTDP测算得到的树干液流密度与m dTDP测算得到的树干液流密度日变化趋势完全一致, 二者具有很好的线性相关关系, 相关系数大于0. 98, 且无显著性差异( P < 0. 05)

目的 探究华北土石山区典型人工林生长季与非生长空气负离子（NAI）的变化特征以及其影响因子的差异性，为揭示该地区不同季节影响NAI浓度的环境因子变化提供科学依据。 方法 利用河南黄河小浪底地球关键带国家野外科学观测研究站的空气负离子、PM2.5、PM10和气象数据，分析该地区生长季与非生长季栓皮栎和侧柏的NAI变化特征，在此基础上，采用随机森林模型（RF）比较了影响NAI的主要环境因子及其重要性得分。 结果 生长季栓皮栎人工林NAI浓度日内变化呈单峰曲线，非生长季则不明显。生长季和非生长季侧柏人工林NAI浓度日内变化均呈单峰变化趋势，但峰值大小差异较大；观测期栓皮栎人工林平均NAI浓度（740.32 ion·cm⁻³）>侧柏（703.74 ion·cm⁻³）（p<0.01），其中，生长季栓皮栎人工林日均NAI浓度（858.94 ion·cm⁻³）>侧柏（724.33 ion·cm⁻³）（p<0.01）；非生长季侧柏人工林日均NAI浓度（683.16 ion·cm⁻³）>栓皮栎（621.70 ion·cm⁻³）（p<0.01）；生长季空气温度（Ta）、相对湿度（RH）、饱和水汽压亏缺（VPD）、光合有效辐射（PAR）等气象因子均高于非生长季，而颗粒物（PM2.5、PM10）表现为非生长季高于生长季，且同时期PM10浓度>PM2.5浓度，风速（WS）生长季与非生长季差异不明显；随机森林模型显示，生长季影响栓皮栎和侧柏人工林NAI浓度的主要环境因子为VPD、PAR和WS，其重要性得分分别为20.22、15.08、14.71和25.08、16.76、16.49；非生长季影响栓皮栎人工林NAI浓度的主要环境因子为PM2.5、WS和PM10，其重要性得分分别为33.36、17.58和14.28，影响侧柏人工林NAI浓度的主要环境因子为WS、PM2.5和PM10，其重要性得分分别为17.51、15.89和14.62。 结论 华北土石山区生长季栓皮栎与侧柏NAI浓度日内变化均呈单峰曲线，非生长季栓皮栎NAI浓度变化不明显，而侧柏呈单峰曲线。栓皮栎和侧柏人工林NAI浓度差异显著，其中，生长季人工林的NAI浓度栓皮栎>侧柏，非生长季人工林的NAI浓度侧柏>栓皮栎，观测期内栓皮栎NAI浓度高于侧柏NAI浓度。影响该地区典型人工林NAI浓度的环境因子季节差异明显，生长季主要的环境因子是VPD和PAR，而非生长季的主要环境因子是颗粒物和WS。

以黄土丘陵沟壑区梯田杏树—黄芪复合系统为研究对象,研究了杏园间作黄芪2 a后对土壤理化性质的影响。结果表明:杏树—黄芪复合系统和清耕杏园中土壤理化性质均存在明显的垂直分布层次性和水平分布差异性。杏园间作黄芪2 a后,可使0～60 cm土层土壤密度降低0. 8～1. 4 g·cm-3 ;土壤总空隙度、土壤稳定入渗率分别增加1. 6～4. 7个百分点、0. 10 ～0. 35 mm ·min-1 ; 全N、全K以及速效N、速效K含量分别增加0. 10 ～0. 32、0. 8～5. 5 g·kg-1、1. 3～13. 3、3. 0～33. 7 mg·kg-1 ;土壤有机质含量增加0. 03～0. 52 g·kg-1 ,其中, 0～20 cm土层增加量尤为显著,可达0. 4～0. 5 g·kg-1 ;但全P及速效P含量有所降低, 0～60 cm土层分别降低0. 02～0. 15 g·kg-1和0. 07～1. 48 mg·kg-1。间作黄芪对距离树行不同处的土壤理化性质影响不同,距离树行越近,越明显。回归分析表明,土壤稳定入渗率与土壤密度呈负相关、与土壤空隙度呈正相关。在黄土丘陵沟壑区幼龄期果园间作黄芪具有很好的可行性,适于当地推广应用。

2005年11月至2006年3月,利用L i－8100土壤呼吸自动观测系统及AR－A－ECH土壤温度湿度自动观测系统,观测了华北山区30年生侧柏和25年生栓皮栎林土壤呼吸速率与土壤温度及湿度,分析了非主要生长季土壤呼吸变化特征。结果表明: (1)晴或多云条件下, 2种人工林林地土壤呼吸速率都明显高于阴天,但日变化均不明显;整个非主要生长季,土壤呼吸速率(SRR)呈现出明显的日际变化特征; 2005年11月至2006年1月, SRR 呈显著降低的趋势,在2月份,维持在相对较低水平,进入3月中旬则迅速回升,降雪使SRR 均有不同程度的增加;整个非主要生长季,侧柏林地与栓皮栎林地的平均SRR分别为0. 61、0. 39μmol·m-2 ·s-1。( 2) 2种人工林林地地表及地下5、10、15、20 cm深处土壤温度与SRR都存在显著的指数相关关系( p pp < 0. 01) ,且比较偏相关系数表明:影响2种林地土壤呼吸速率的最主要土壤环境因子都是土壤温度。

采用L i26400光合仪和OS12FL调制荧光仪分析研究了水分胁迫下欧李的光合特性和叶绿素荧光参数变化特征。结果表明: (1)在低度水分胁迫下欧李的平均光合速率最大,而在严重水分胁迫下则最小;欧李的气孔导度在无水分胁迫下随光合有效辐射的增强而增大,但在中度水分胁迫和严重水分胁迫下变化不明显。欧李的光合速率日变化呈双峰曲线,中午存在明显的光合午休现象。在低度水分胁迫、无水分胁迫、中度水分胁迫和严重水分胁迫下,欧李的净光合速率分别为8. 447 ±0. 831、6. 811 ±0. 690、2. 658 ±0. 756、1. 474 ±0. 469μmol·m-2·s-1 ,前2种条件下与后2种条件下的净光合速率存在极显著差异。不同水分胁迫下欧李的气孔导度、蒸腾速率、水分利用效率的日变化与净光合速率的变化类似。(2)荧光参数初始荧光与非光化萃灭随干旱胁迫程度的增加而增加,而最大光化量子产量、光系统II潜在活性则均降低。这表明随水分胁迫程度的增加, PSⅡ反应中心受到破坏或可逆失活,光合作用原初反应过程受抑制,欧李可能通过热耗散消耗掉过剩光能,从而保护了光合机构,这是植物对环境的适应性反应。(3)低度水分胁迫即土壤含水量为21% ～24%时,欧李光合生理指标达到最佳水平,水分利用效率最高(1. 214 ±0. 112μmol·mmol-1 ) 。

采用由热扩散树干液流技术测算得到的、周期为2个主要生长季节(4—9月)杜仲人工林蒸腾数据,结合同步观测得到降雨量以及冠层微气象数据,分析了华北石质山区10年生杜仲人工林耗水规律及水分供求关系,旨在为该地区杜仲的发展提供必要的水分生态理论依据。结果表明: (1)杜仲人工林蒸腾量( TR )呈现出明显的日内变化和日际变化特征,在晴天条件下,杜仲人工林蒸腾呈现单峰变化趋势,在多云及阴天条件下,呈现多峰变化趋势;阴天日蒸腾值明显低于晴天及多云日;杜仲蒸腾的日际变化表现为: 4—5月逐渐升高, 6月份左右达到高峰值, 7月份逐渐降低, 2005年及2006年4—9月蒸腾总量分别为268. 5、212. 0 mm, 4—9月各月蒸腾总量所占总蒸腾量的比例在2005年分别为12. 3%、20. 4%、20. 2%、18. 2%、15. 9%和13. 0% ,在2006年分别为10. 6%、21. 7%、23. 3%、17. 4%、14. 6%和12. 4%; (2) TR与冠层太阳总辐射(Ra) 、空气温度、湿度及风速等微气象要素有很好的复相关性(α = 0. 01) ,各月影响TR的最主要微气象因子都是Ra; (3) 4—9月降雨总量( P)与TR 的比值( P / TR )都大于1. 0 ,且除4月份外,各月P / TR也大于或接近于1. 0,说明降水可以满足杜仲人工林蒸腾耗水的需要。

于2007年主要生长季(4—9月) ,采用热扩散( TDP)技术测算了华北平原农田24年生毛白杨防护林带的蒸腾速率,分析了毛白杨蒸腾变化规律及其与气象因子的关系。结果表明: ( 1)在晴天日和阴天日,毛白杨蒸腾速率的日内变化都为单峰曲线趋势,而在多云日受太阳辐射剧烈变化的影响,为多峰曲线趋势。在4、5、6、7、8、9月份晴天日的单株日平均蒸腾速率分别为5. 44、7. 84、8. 05、7. 87、7. 26、7. 17 L ·h-1 ,在多云日分别为4. 10、5. 87、6. 84、6. 68、6. 49、5. 88 L·h-1 ,在阴天日分别为4. 33、3. 56、4. 14、5. 90、3. 39、2. 66 L·h-1。(2)毛白杨林带蒸腾量的日际变化或季节变化明显,从4月份开始逐渐升高, 5月份由于受林网内农作物灌溉量加大的影响,蒸腾量与6、7月份基本持平, 8、9月份逐渐降低。在2007年主要生长季(4—9月) ,林带蒸腾总量为488. 016 mm, 4—9月各月蒸腾量所占生长季总蒸腾量的比例分别为11. 17%、18. 71%、19. 30%、19. 29%、16. 66%、14. 88%。(3)主要生长期内,毛白杨蒸腾速率与同步观测得到的太阳辐射、空气温度、空气湿度和风速具有很好的复相关性,回归分析得到的相关模型可通过显著性检验(α = 0. 01) ;且计算偏相关系数表明,各月影响蒸腾速率的最主要气象因子均为太阳辐射。

采用分层挖掘法，对株行距为3 m×8 m的核桃-决明子复合模式中的根生物量、总根长密度、吸收根的根长密度和根系直径等进行了调查。结果表明：核桃单作的总根长密度比核桃间作的高7%左右，且在各个土层中吸收根的根长密度都高于核桃间作，而二者的总根生物量和根系直径则差异较小。决明子单作的根系直径比间作决明子的大27.73%，但二者的根长密度和根生物量则差异不大。在核桃-决明子复合模式中，核桃总根生物量和吸收根长均占复合模式总根量的一半以上，其中，在水平方向上，决明子在树行南侧2.5、4.0 m位置根系分布最多，而树行南北1.5 m范围内则较少；核桃根系则主要分布在树行两侧1.5 m范围内。垂直方向上，核桃在30~80 cm土层中的根生物量和吸收根长分别占其总量的64.79%和61.17%，而59.54%的决明子根系分布在0~20 cm土壤中。

目的 旨在通过研究不同果药复合模式的种间水分竞争/互惠关系，为太行山南麓低丘山区高效果农复合模式筛选提供理论依据。 方法 采用稳定碳同位素方法，结合热扩散探针等技术，研究核桃-菘蓝/决明复合系统的水分利用效率（WUE）、耗水量和土壤含水量等，以期量化其种间水分关系。 结果 复合系统的土壤含水量比单作核桃和单作作物地块的均有较大提高，单作核桃的土壤含水量也高于单作作物。菘蓝的WUE均随着其生长逐渐减小，而决明的WUE则是2012年随生长增大、2013年减少。单作核桃、单作菘蓝/决明的耗水量均高于间作核桃、间作菘蓝/决明，其中，在2012年和2013年，单作核桃的耗水量分别是间作核桃的1.11、1.07倍，单作菘蓝的耗水量分别是间作菘蓝的1.83、1.96倍，单作决明的耗水量分别是间作决明的2.26、2.60倍。在复合系统中，核桃的耗水量在2012年与药材相当，2013年则高于药材。核桃树行中间处菘蓝和决明的总耗水量均显著高于其他位置（除了2013年菘蓝及决明开花期分别略低于其他位置处）。在2012年，间作系统的总收入分别是单作核桃和单作药材的1.47、1.24倍，在2013年为1.24、1.49倍。 结论 核桃药材复合系统提高了土壤含水量，降低了总耗水量；复合系统的产量土地当量比达到1.9左右，比单作系统明显提高。虽然复合系统的核桃产量比单作核桃有所减少，但加上药材收入后，总收入为单作系统的1.2倍以上，增加了经济收益。因此，核桃-菘蓝/决明复合系统适合在该区推广。

目的 研究荆条灌丛的潜在蒸散量及作物系数变化趋势，为半干旱区水资源管理及植被建设提供依据。 方法 利用河南黄河小浪底地球关键带国家野外观测站2021年5—10月份的蒸渗仪数据、逐日气象数据、荆条叶面积指数（LAI）及新梢生长量数据，利用Penman-Monteith公式计算参考作物蒸散量（ET₀），分析生长状况基本一致、水分充足条件下的荆条不同生育期的潜在蒸散量、作物系数的变化趋势及其与生长指标的关系。 结果 （1）在荆条生育期内，ET₀值整体呈下降趋势，5、6月份较高，7月份后开始下降，ET₀总值为630.86 mm，日均值为3.43 mm·d⁻¹。（2）荆条生育期内荆条灌丛的潜在蒸散量呈抛物线式变化，表现为开花期最大，总值为336.26 ± 18.19 mm，日均值为5.51 ± 0.30 mm·d⁻¹；结果期和展叶期次之，落叶期最小，总值为41.57 ± 3.61 mm，日均值为1.98 ± 0.17 mm·d⁻¹；整个生育期的总值为716.47 ± 40.21 mm，日均值为3.89 ± 0.22 mm·d⁻¹。（3）荆条灌丛LAI和新梢生长量在5、6月增长较快，之后变缓。其中LAI在8月达到最大值（2.93 ± 0.07），之后开始下降，10月降为最小值（1.63 ± 0.08）。新梢在5月增长量最大，为6.85 ± 0.25 cm，10月基本停止生长。（4）荆条作物系数在生育期内呈先增后降的变化趋势，结果期最大（1.45 ± 0.22），开花期次之（1.25 ± 0.13），展叶期（0.98 ± 0.05）和落叶期（0.95 ± 0.14）最小，整个生育期平均为1.28 ± 0.16。作物系数与叶面积指数呈极显著正相关（p＜0.01），决定系数R²为0.736，与新梢生长量相关性不显著（p＞0.05）。