不同地表覆蓋對棗樹樹干液流特征的影響

唐　敏，趙西寧，吳普特，高曉東，黃　俊

(1.西北農(nóng)林科技大學水利與建筑工程學院， 陜西 楊凌 712100； 2.西北農(nóng)林科技大學水土保持研究所， 陜西 楊凌 712100；

3.中國科學院水利部水土保持研究所， 陜西 楊凌 712100)

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不同地表覆蓋對棗樹樹干液流特征的影響

唐敏1，趙西寧2,3，吳普特2,3，高曉東2,3，黃俊1

(1.西北農(nóng)林科技大學水利與建筑工程學院， 陜西 楊凌 712100； 2.西北農(nóng)林科技大學水土保持研究所， 陜西 楊凌 712100；

3.中國科學院水利部水土保持研究所， 陜西 楊凌 712100)

摘要：為探究不同地表覆蓋模式對棗樹樹干液流特征的影響，基于不同地表覆蓋模擬試驗，應用熱擴散探針技術(shù)對棗樹主要生長季(2013年6月—9月)樹干液流進行定位監(jiān)測，分析棗樹枝全覆蓋(WJBM)、棗樹枝半覆蓋+白三葉生草(JBM+SWC)、白三葉全生草覆蓋(WCC)、清耕(CC)4種處理樹干液流速率變化規(guī)律及其對環(huán)境因子的響應。結(jié)果表明：晴天各處理樹干液流速率日變化均呈典型“幾”字形寬峰曲線；陰天則均呈多峰波浪曲線，且變化趨勢基本一致。陰天4種處理日均樹干液流速率皆低于晴天，降低量分別為48.45%(WJBM)、41.94%(JBM+SWC)、45.59%(CC)、62.51%(WCC)。同一天氣條件下，WJBM和JBM+SWC兩處理樹干液流速率均居于較高水平，WCC則較低。晴天，WCC與WJBM、JBM+SWC兩處理均差異極顯著(P<0.01)，與CC則差異顯著(P<0.05)，WJBM與CC差異顯著(P<0.05)；陰天，WCC與WJBM、JBM+SWC均存在顯著差異(P<0.05)。不同地表覆蓋下棗樹樹干液流速率月變化規(guī)律基本相似，各處理均表現(xiàn)為8月份月平均樹干液流速率最高，分別為0.0984 cm·min-1(WJBM)、0.1032 cm·min-1(JBM+SWC)、0.0723 cm·min-1(CC)、0.0538 cm·min-1(WCC)，9月份則最低。4種處理月平均樹干液流速率和0～70 cm土層平均土壤體積含水量整體表現(xiàn)為：WJBM>JBM+SWC>CC>WCC。不同處理棗樹蒸騰速率(Tr)均與空氣相對濕度(RH)呈負相關(guān)，與光合有效輻射(PAR)、空氣溫度(Tair)、風速(Vwind)呈正相關(guān)，PAR是影響各處理棗樹蒸騰最主要的環(huán)境因子。

關(guān)鍵詞：地表覆蓋；棗樹；樹干液流；環(huán)境因子；熱擴散

地表覆蓋具有蓄水保墑、培肥地力、減少水土流失、調(diào)節(jié)微域生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境等多項功能，現(xiàn)已成為許多國家和地區(qū)廣泛采用的土壤管理調(diào)控技術(shù)之一[1-3]。借鑒國外的先進經(jīng)驗，我國于1998年將果園地表覆蓋引入綠色果品生產(chǎn)體系，并在全國范圍內(nèi)推廣，但“清耕制”果園仍占果園總面積的90%以上，果園地表覆蓋尚處于小面積應用階段[4]。路超等[5]在研究山地蘋果園覆蓋的保水效果及對根際土壤養(yǎng)分的影響時發(fā)現(xiàn)，果園覆蓋具有明顯的保水作用，各時期土壤含水率均表現(xiàn)為泥炭覆蓋>麥秸覆蓋>蘋果樹枝覆蓋>對照；果園覆蓋能增加根際土壤養(yǎng)分含量。郭學軍等[6]通過研究渭北旱塬地區(qū)蘋果園內(nèi)不同覆蓋方式對果園土壤水分、養(yǎng)分情況的影響得出如下結(jié)論，覆蓋措施能夠保持土壤水分，改善土壤養(yǎng)分狀況，覆黑膜處理時的保水性最穩(wěn)定，而生草覆蓋能夠調(diào)節(jié)土壤水分且顯著改善土壤養(yǎng)分狀況。蒸騰是維持植物正常生長所必需的生理代謝過程，蒸騰作用可加速根從土壤中吸收的礦物質(zhì)向上輸導，防止因日光照射使葉子溫度過高等[7]。研究表明，樹干上升液流量的99.8%以上用于植株蒸騰[8]。通過精確測算樹干上升的液流量，可以基本確定植株蒸騰耗水量[9]。樹干液流的潛在能力由樹木生物學特性決定[10]，樹干液流的實際水平由土壤供水決定[11-12]，而液流的瞬間變動則由氣象因素所決定[13]。樹干液流主要受太陽輻射、大氣溫度、大氣相對濕度、土壤溫度、風速以及其他多個環(huán)境因子的影響，但不同學者對不同地區(qū)和不同樹種得出的研究結(jié)果存在一定差異[14-15]。馬履一等[16]通過對油松的研究表明，影響其樹干液流的主要環(huán)境因子依次是大氣溫度、太陽輻射和土壤溫度，空氣濕度對樹干液流的影響較小。熊偉等[17]對華北落葉松的研究表明，太陽輻射、風速和土壤含水量是影響其莖干液流的主要環(huán)境因子。綜上所述，目前果園地表覆蓋研究主要集中于土壤水分養(yǎng)分效應方面，且關(guān)于樹木蒸騰耗水特性及其與環(huán)境因子的關(guān)系研究多是針對松樹、楊樹等生態(tài)林木，然而地表覆蓋引起的土壤水分變化勢必會對果樹的水分利用產(chǎn)生影響，因此，有必要就不同地表覆蓋下果樹耗水特征及其對環(huán)境因子的響應開展進一步研究。本研究基于不同地表覆蓋模擬試驗，應用熱擴散技術(shù)，結(jié)合對主要環(huán)境因子的同步監(jiān)測，旨在探究不同地表覆蓋模式棗樹樹干液流特征及其與環(huán)境因子的關(guān)系，進而為旱作棗園地表覆蓋技術(shù)模式的廣泛應用提供科學依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗區(qū)概況

試驗于2013年5月底至10月初在陜西楊凌西北農(nóng)林科技大學旱區(qū)節(jié)水農(nóng)業(yè)研究院試驗基地(34°18′N，108°04′E，海拔521 m)進行。該區(qū)屬于暖溫帶半濕潤季風氣候區(qū)，年均降水量637.6 mm。年內(nèi)降雨分布不均，60%集中在7—10月；年際變化大，豐枯比為3.0，變異系數(shù)為0.25。年平均氣溫為12.9℃，極端最高氣溫42℃，極端最低氣溫-19.4℃，全年無霜期221 d。

1.2試驗材料

棗樹品種為梨棗，于2009年11月20日栽植于試驗小區(qū)，平均初始高度為24.5 cm。供試土壤為黃綿土，土壤過10 mm篩進行預處理，自然適度風干，含水量約為5%。土壤填裝干密度控制在1.35～1.40 g·cm-3，從土槽底部起，每10 cm填裝一層，共7層，邊填裝邊均勻壓實。牧草為白三葉(TrifoliumrepensL．)，又稱白車軸草，于2011年3月5日播種，播種密度為15 g·m-2；所需棗樹枝為棗樹剪枝所得，對其進行簡單破碎后(長約5～8 cm)覆蓋，覆蓋厚度預設(shè)為10 cm。

1.3試驗設(shè)計

基于不同地表覆蓋模擬試驗，試驗小區(qū)為長×寬×高=2.0 m×0.8 m×0.8 m的土槽(圖1)，兩側(cè)為透明有機玻璃，槽底布有間距均勻的小孔，利于土壤中水分自由下滲和保持土壤中空氣壓力平衡。試驗共設(shè)4個處理：棗樹枝全覆蓋(WJBM)，即在試驗小區(qū)全面覆蓋棗樹枝；棗樹枝半覆蓋+白三葉生草(JBM+SWC)，即在小區(qū)中部80 cm區(qū)域(棗樹生長區(qū))覆蓋棗樹枝，兩側(cè)(行間)進行白三葉生草覆蓋；白三葉全生草覆蓋(WCC)，即在試驗小區(qū)全面種植白三葉；清耕(CC)，即試驗期間不做任何覆蓋處理，以作對照。每個處理3次重復，各處理平面布局示意圖如圖2所示。試驗期間總共降雨250 mm。

圖1　試驗小區(qū)

圖2各處理平面布局示意圖/m

Fig.2Schematic diagram of layout for each treatment

1.4測定指標

(1) 樹干液流監(jiān)測：采用型號為TDP5的植物液流傳感器(北京雨根科技有限公司生產(chǎn))對棗樹樹干液流進行連續(xù)定位監(jiān)測。在棗樹主干處選擇合適的安裝點，探針安裝在處于同一水分通道的兩個鉆孔中，然后用錫箔紙將傳感器探針包裹。數(shù)據(jù)采集器型號為RR-1016(北京雨根科技有限公司生產(chǎn))，采樣間隔為120 s，每10 min進行平均值計算并儲存。樹干液流基于GRANIER[18-19]連續(xù)熱擴散原理進行測定。熱擴散探頭由兩根探針組成，探針之間的距離為40 mm，探針直徑為1.2 mm，上部探針恒定連續(xù)加熱，內(nèi)含加熱元件和熱電偶，加熱電阻和電壓分別為45Ω、1.25 V，下部探針為參考端，只有熱電偶。通過測定兩根探針在邊材的溫差值可以連續(xù)測定液流速率變化。通過液流速率對比不同處理的蒸騰耗水能力及液流格局差異。公式[20]為：

Fd=118.99×10-6[(ΔTmax-ΔT)/ΔT]1.231

(1)

式中，F(xiàn)d為液流速率，即單位時間流經(jīng)單位面積樹干的液體體積(m3·m-2·s-1)；ΔTmax為無液流時探針的最大溫差(℃)；ΔT為瞬時溫差(℃)。

(2) 土壤水分測定：于棗樹生育期6—9月各月中旬測定4種處理土壤體積含水量，土壤水分采集位置為上、中、下，表層5 cm土壤含水量采用土壤水分傳感器Hydra-Probe(Stevens Water Monitoring Systems, Inc)測定，15～65 cm土壤含水量采用CS830中子儀(南京馳順科技發(fā)展有限公司生產(chǎn))定位測定，每10 cm一層，每層測3個重復取平均值。為確保數(shù)據(jù)的可靠性，用烘干法進行校正。

(3) 土壤溫度監(jiān)測：分別于各處理棗樹樹冠投影2/3處插入直角地溫計，觀測深度為5、10、15、20、25 cm；對于棗樹枝半覆蓋+白三葉生草(JBM+SWC)處理，在棗樹枝覆蓋區(qū)和白三葉生草區(qū)分別測定0～25 cm土層溫度，同一深度土層溫度取平均值。棗樹生育期內(nèi)，每3天觀測1次，觀測時間為08∶00、14∶00和18∶00。

(4) 氣象因子監(jiān)測：氣象數(shù)據(jù)來自試驗基地內(nèi)楊凌國家一般氣象站，每30 min記錄一次。

1.5數(shù)據(jù)處理

土壤水分計算公式：

θv=a+b×(cnt/std)

(2)

式中：θv為土壤體積含水量(%)；a、b分別為標定方程的截距和斜率；cnt為中子儀在土壤中測定的原始數(shù)據(jù)；std為中子儀在室內(nèi)標準條件下的標準計數(shù)；cnt/std為計數(shù)比。

采用Matlab 7.11中的 Savitzky-Golay方法對試驗數(shù)據(jù)進行平滑處理以減少噪聲、去除誤差。應用Microsoft Excel 2010軟件進行數(shù)據(jù)處理及繪圖，采用SPSS 18.0軟件進行方差分析、相關(guān)性分析及回歸分析。

2結(jié)果與分析

2.1棗樹樹干液流日變化規(guī)律

由于棗樹在整個生育期內(nèi)樹干液流速率逐日變化數(shù)據(jù)非常密集，很難直觀對其日變化動態(tài)特征進行具體分析和比較，基于此，分別從棗樹生長關(guān)鍵期(7月)上、中、下旬各選擇一個典型晴天和陰天。對各處理在同一天氣類型所選日期的相同時刻樹干液流速率取平均值，將晴天和陰天2種典型天氣棗樹樹干液流速率計算結(jié)果和太陽輻射(SR)數(shù)據(jù)分別作圖(圖3和圖4)。

圖3　晴天各處理棗樹樹干液流速率和太陽輻射日變化

圖4陰天各處理棗樹樹干液流速率和太陽輻射日變化

Fig.4Diurnal variations of solar radiation and jujube

stem sap flow velocities in each treatment in cloudy days

從圖3可看出，晴天各處理棗樹樹干液流速率日變化均呈典型的“幾”字形寬峰曲線。4種處理樹干液流啟動時間均在06∶30—07∶00，滯后于太陽輻射約1～1.5 h，然后隨著太陽輻射迅速增強，氣溫逐漸升高，空氣相對濕度逐漸降低，各處理樹干液流速率均快速上升，于09∶30左右到達高峰，之后仍有較小幅度波動，形成多個小峰組成的高峰平臺。

由圖4可知，陰天各處理棗樹樹干液流速率日變化曲線波形相似，且與太陽輻射變化基本一致，白天呈多峰曲線，夜間則保持較平穩(wěn)的趨勢。4種處理樹干液流均在06∶30—07∶00開始啟動，然后迅速上升，于10∶00左右到達峰值，之后隨著氣象因子變化，各處理樹干液流速率整體呈波動下降趨勢。

對圖3和圖4進行對比分析可發(fā)現(xiàn)，從樹干液流啟動時間來看，晴、陰天同一處理相差不大；晴天各處理樹干液流速率峰值到達時間普遍早于陰天約50 min，且峰值高于陰天，分別高出21.42%(WJBM)、8.61%(JBM+SWC)、31.57%(CC)、28.42%(WCC)；陰天4種處理日均樹干液流速率分別為0.0544 cm·min-1(WJBM)、0.0524 cm·min-1(JBM+SWC)、0.0427 cm·min-1(CC)、0.0196 cm·min-1(WCC)，皆低于晴天，分別降低48.45%(WJBM)、41.94%(JBM+SWC)、45.59%(CC)、62.51%(WCC)。晴天各處理樹干液流速率迅速下降時間均晚于陰天約3 h，且蒸騰結(jié)束時間整體晚于陰天。

無論是晴天還是陰天，各處理棗樹樹干液流速率日變化曲線均表現(xiàn)出“晝高夜低”的晝夜變化規(guī)律。在白天，樹干液流速率相對較高，變化幅度較大，受太陽輻射、空氣溫度、空氣相對濕度等環(huán)境因素影響較大；在夜間，液流速率則相對穩(wěn)定，變化平緩，維持在較低水平，這主要是由根壓引起的，根壓使水分以主動吸收方式進入樹木體內(nèi)，補充白天樹木蒸騰失去的大量水分，恢復樹木體內(nèi)的水分平衡。不同天氣條件下同一處理夜間樹干液流速率相差不大，白天則晴天的樹干液流速率高于陰天。對同一處理在晴天和陰天兩種天氣樹干液流速率作方差分析，結(jié)果顯示：JBM+SWC、CC、WCC 3個處理晴天樹干液流速率與陰天存在極顯著差異(P<0.01)，WJBM存在顯著差異(P<0.05)。其原因主要在于晴天太陽輻射強度高于陰天，且增強速度快，在高水平維持時間長；同時晴天空氣溫度高于陰天、空氣相對濕度低于陰天，致使大氣水分飽和虧缺較大。同一天氣條件下，各處理夜間樹干液流速率相差不大，白天則差異較大。晴天，4種處理樹干液流速率大小趨勢整體表現(xiàn)為：WJBM>JBM+SWC>CC>WCC；陰天，WJBM、JBM+SWC兩處理樹干液流速率差異不明顯，均居于較高水平，其次是CC處理，WCC處理則處于較低水平。分別對晴、陰兩種天氣4種處理進行方差分析，結(jié)果顯示：晴天和陰天，不同地表覆蓋措施分別對棗樹樹干液流速率產(chǎn)生了極顯著(P<0.01)和顯著(P<0.05)影響；晴天，WCC與WJBM、JBM+SWC兩處理均差異極顯著(P<0.01)，與CC則差異顯著(P<0.05)，WJBM與CC差異顯著(P<0.05)；陰天，WCC與WJBM、JBM+SWC均存在顯著差異(P<0.05)。

2.2樹干液流月變化規(guī)律

將各處理棗樹在主要生長季6—9月的逐日平均液流速率繪制成日際變化曲線(圖5)，分析比較不同地表覆蓋措施下棗樹樹干液流速率的月變化規(guī)律。

圖5生長季各處理逐日平均樹干液流速率變化

Fig.5Variations of daily average stem sap flow velocities in each treatment during the growth period

注：8月7日—20日莖流儀出現(xiàn)故障，導致部分采集數(shù)據(jù)有誤，故在上圖不顯示該時段棗樹樹干液流速率

Note: The instrument measuring stem sap flow has malfunctioned from August 7 to 20, resulting in part of the collected data appearing error, so jujube stem sap flow velocity in this period of time was not shown in above figures

從圖5可看出，4種處理棗樹樹干液流速率均呈現(xiàn)明顯的月變化特征，且變化規(guī)律基本相似。6月份棗樹新梢生長較快，且主要處于盛花期，蒸騰耗水較多，樹干液流速率較大。由于該月沒有降雨，土壤水分一直處于消耗狀態(tài)，再加之受氣象因素的影響，棗樹日均樹干液流速率呈波動下降趨勢。7月份大氣溫度較6月份有所增加，光照強度增大，棗樹主要處于坐果期，耗水量較大，蒸騰較快，且7月份共降雨125 mm，土壤含水量大幅提高，日均樹干液流速率整體呈波動上升趨勢。8月份棗樹處于果實膨大期，生理生長雖已基本完成，但棗樹枝葉繁茂，并且大氣溫度較高，光照充足，棗樹蒸騰能力依然較強，故樹干液流速率并未顯著降低。之后棗樹葉子開始脫落，光照強度減弱，空氣溫度也隨之降低，棗樹每天只需少量的水分即可維持自身的生理活動，因此樹干液流速率明顯下降。

將6—9月各處理棗樹月平均樹干液流速率及0～70 cm土層平均土壤含水量進行統(tǒng)計對比，結(jié)果如圖6所示。

由圖6可知，8月份4種處理棗樹月平均樹干液流速率整體居于較高水平，分別為0.0984 cm·min-1(WJBM)、0.1032 cm·min-1(JBM+SWC)、0.0723 cm·min-1(CC)、0.0538 cm·min-1(WCC)，而各處理平均土壤含水量相比于7月和9月則較低，可能是因為8月份太陽輻射強度大，光照充足，氣溫較高，空氣相對濕度低，棗樹在該時期生理形態(tài)達到高峰，且此月白三葉主要處于成熟期，生長茂盛，兩者蒸騰耗水較多，導致土壤水分消耗較快，土壤含水量較低。9月份4種處理棗樹月平均樹干液流速率在主要生長季內(nèi)均最低，相比于8月份下降的百分比分別為23.37%(WJBM)、48.35%(JBM+SWC)、47.16%(CC)、45.72%(WCC)，而各處理土壤含水量均高于6月和8月，原因可能是9月份棗樹進入果實成熟期，且后期開始落葉，9月下旬白三葉進入枯黃期，兩者只需消耗少量的水分，使得土壤中余留的水分有所增加。在棗樹主要生育期6—9月，4種處理月平均樹干液流速率大小次序整體表現(xiàn)為：WJBM>JBM+SWC>CC>WCC，各處理平均土壤含水量也表現(xiàn)出相同趨勢。對4種處理棗樹月平均樹干液流速率進行方差分析，結(jié)果顯示：不同地表覆蓋對樹干液流速率影響極顯著(P<0.01)；WCC與WJBM、JBM+SWC兩處理均存在極顯著差異(P<0.01)，與CC則存在顯著差異(P<0.05)；CC與WJBM、JBM+SWC差異分別達到極顯著(P<0.01)、顯著(P<0.05)水平。

圖6各處理棗樹月平均樹干液流速率

和0～70 cm土層平均土壤體積含水量

Fig.6Monthly average jujube stem sap flow velocities

and average soil volumetric water contents

in the 0～70 cm soil layer in each treatment

2.3樹干液流與環(huán)境因子的關(guān)系

對4種處理6—9月棗樹逐日平均樹干液流速率(Fd)與空氣溫度(Tair)、空氣相對濕度(RH)、風速(Vwind)、光合有效輻射(PAR)以及5～25 cm土層平均溫度(Tsoil)5個環(huán)境因子做Pearson相關(guān)分析，考慮到各環(huán)境因子之間存在一定相關(guān)關(guān)系，采用逐步回歸方法，以0.05和0.1的可靠性作為因變量的入選和剔除臨界值，對所測定的樹干液流速率與上述環(huán)境因子進行多元線性逐步回歸分析，相關(guān)分析結(jié)果及回歸方程分別如表1、表2所示。

表1　各處理棗樹樹干液流速率與相應環(huán)境

注：*和**分別表示P在<0.05和<0.01水平上顯著相關(guān)。

Note: * and ** denote correlation significant at 0.05 and 0.01 levels, respectly.

表2　各處理棗樹樹干液流速率與主要環(huán)境因子的回歸模型

由表1可知，不同地表覆蓋模式棗樹樹干液流對環(huán)境因子的響應存在一定差異，這主要是由于不同地表覆蓋措施引起相應試驗小區(qū)土壤水分、溫度存在差異以及棗樹個體之間生理形態(tài)特征互異等原因所導致。6—9月4種處理樹干液流速率與RH均呈負相關(guān)，與Tair、Vwind、PAR 3個氣象因子均呈正相關(guān)，與Tsoil相關(guān)性不顯著。根據(jù)相關(guān)系數(shù)大小進行分析，PAR與各處理樹干液流速率的相關(guān)性均為最大，且存在極顯著(P<0.01)相關(guān)關(guān)系，可見無論地表覆蓋狀況如何，PAR是棗樹蒸騰最主要的驅(qū)動因子；Tsoil與4種處理樹干液流速率的相關(guān)性較差，且影響不顯著。從表2可看出，四個回歸模型中均有太陽輻射因子，且決定系數(shù)R2較高，線性回歸擬合效果較好，均通過顯著性檢驗，能較好揭示樹干液流與主要環(huán)境因子的變化特征。

3結(jié)論與討論

本研究中棗樹枝全覆蓋處理(WJBM)棗樹樹干液流速率始終居于較高水平，且與白三葉全生草覆蓋(WCC)和清耕(CC)兩處理差異顯著(P<0.05)，該處理0～70 cm土層平均土壤含水量整體高于其它處理，從而表明棗樹枝全覆蓋具有良好的保墑效果，可有效抑制土面蒸發(fā)，從蒸發(fā)中奪取水量，相應地增加“土壤水庫”的貯水量，促使更多水分轉(zhuǎn)化為棗樹的有效蒸騰，提高土壤水的有效利用率，這與吳佳等[21]在研究地面覆蓋對花椒林生理生態(tài)效應的影響時得出的“相比于清耕對照，地面覆蓋秸稈可提高花椒葉蒸騰速率”這一結(jié)論相一致。研究表明，秸稈覆蓋使地表形成一個虛擬的深松蓄水層，提高了土壤的入滲性能[22]。本研究利用棗樹矮化修剪后的樹枝進行覆蓋，不僅具有秸稈覆蓋的效果，而且節(jié)省覆蓋材料、減少運輸成本并降低施工難度，同時又實現(xiàn)了蓄水保墑和促進棗樹蒸騰的雙重目標，對于“清耕制”棗園雨水資源高效利用具有一定的參考應用價值。

白三葉全生草覆蓋處理(WCC)棗樹樹干液流速率一直處于較低水平，且與其它3種處理均存在顯著差異(P<0.05)，6—9月，該處理平均土壤體積含水量均低于其它處理，其原因可能在于，白三葉雖然密集覆蓋地表，能夠很大程度降低土壤蒸發(fā)，但是由于其生長繁茂，自身的蒸騰耗水量已高于其抑制的土壤蒸發(fā)量，因此相對于清耕(CC)，全園種植白三葉反而降低了土壤含水量，并與棗樹存在競爭水分效應，不利于棗樹蒸騰，這與Hernandez 等[23]、李國懷等[24]研究所得結(jié)論——“果園生草可以增加土壤水分含量”不相符，究其原因，模擬試驗小區(qū)水分環(huán)境條件與國外發(fā)達國家及中國南方果園生草的水分環(huán)境條件存在很大差異，生草保水效果也有較大差異。李會科等[4]研究指出，在降雨量較小的地區(qū)生草不利于土壤保水，與果樹存在明顯的水分競爭。國外發(fā)達國家果園一般均能灌溉或者當?shù)亟邓^多，中國南方果園降水較為豐沛，年平均降水量在800 mm以上，因此果園生草生態(tài)適宜性問題是旱作棗園推廣中值得重視的問題，在全年降水量較低的旱作棗園土壤管理中應慎用生草制。

本試驗探究不同地表覆蓋下棗樹樹干液流對環(huán)境因子的響應所得結(jié)果，與張義等[25]在研究地表覆蓋及生理生態(tài)因子對蘋果樹光合特性的影響時所得結(jié)果基本一致，即光合有效輻射是植物進行蒸騰作用的主要驅(qū)動力之一，與蒸騰速率呈極顯著的相關(guān)關(guān)系，蒸騰速率與氣溫之間有正相關(guān)關(guān)系。張俊等[26]在進行清耕、覆草措施下棗樹樹干液流、葉水勢規(guī)律的研究時發(fā)現(xiàn)，在棗樹整個生長季內(nèi)空氣溫度和太陽總輻射對兩種處理棗樹樹干液流影響最大，與本文研究結(jié)果存在一定差異，這可能與試驗地的地理位置、樹齡以及試驗控制條件等有關(guān)。棗樹的樹干液流速率受到多種外界環(huán)境因子的共同影響，想要深入了解各環(huán)境因子對棗樹樹干液流的影響，就必須根據(jù)控光、控溫以及交叉作用試驗對各環(huán)境因子的依賴關(guān)系作系統(tǒng)分析，找出各因子對棗樹樹干液流影響的確切數(shù)量關(guān)系。

參 考 文 獻：

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Effects of different surface mulching on jujube stem sap flow characteristics

TANG Min1, ZHAO Xi-ning2,3, WU Pu-te2,3, GAO Xiao-dong2,3, HUANG Jun1

(1.CollegeofWaterResourcesandArchitecturalEngineering,NorthwestA&FUniversity,Yangling,Shaanxi712100,China;

2.InstituteofSoilandWaterSavingConservation,NorthwestA&FUniversity,Yangling,Shaanxi712100,China;

3.InstituteofSoilandWaterSavingConservation,CAS&MWR,Yangling,Shaanxi712100,China)

Abstract：In order to explore the effects of different surface mulching patterns on jujube stem sap flow characteristics, this study was based on different surface mulching simulated experiments, and thermal diffusion probe technology was applied to measure jujube stem sap flow during the main growing season (June 2013 to September). The change rule of stem sap flow velocity, as well as its response to environmental factors, was analyzed in four treatments: whole jujube branches mulching (WJBM), jujube branches mulching + strip white clover cover (JBM+SWC), whole white clover cover (WCC) and clean cultivation (CC). The results indicated that diurnal variation of stem sap flow velocity in each treatment showed a typical broad curve in sunny day; while in cloudy day, it showed a multi-peak wavy curve, and the trends were basically consistent. The daily average stem sap flow velocity of the four treatments in a cloudy day were lower than that in a sunny day, and the reduction percentages were 48.45%(WJBM),41.94%(JBM+SWC), 45.59%(CC) and 62.51%(WCC), respectively. Under the same weather condition, stem sap flow velocity was at a high level both in WJBM and JBM+SWC, while it was low in WCC. In a sunny day, WCC displayed extremely significant differences with WJBM and JBM+SWC (P<0.01), as well as significant difference with CC (P<0.05); WJBM also had significant difference with CC (P<0.05). In a cloudy day, significant differences existed between WCC, and WJBM and JBM+SWC (P<0.05). The monthly variation of stem sap flow velocity under different surface mulching was basically similar. The monthly average stem sap flow velocity of each treatment reached the highest in August, 0.0984 cm·min-1for WJBM, 0.1032 cm·min-1for JBM+SWC, 0.0723 cm·min-1for CC and 0.0538 cm·min-1for WCC, while they were the lowest in September. For all the four treatments, the monthly average stem sap flow velocity and average soil volumetric water content in the 0～70 cm soil layer generally followed the order: WJBM>JBM+SWC>CC>WCC. Jujube transpiration velocity (Tr) in different treatments was negatively correlated with the air relative humidity (RH), while was positively correlated with photosynthetically active radiation (PAR), air temperature (Tair) and wind speed (Vwind). PAR was the dominant environmental factor affecting jujube transpiration for each treatment.

Keywords:surface mulching; jujube; sap flow; environmental factors; thermal diffusion

中圖分類號：S665.1

文獻標志碼：A

通信作者：趙西寧(1976—)，男，陜西渭南人，博士，研究員，主要從事水土資源高效利用及其效益評價方面的研究。E-mail：xiningz@aliyun.com。

作者簡介：唐敏(1990—)，女，陜西安康人，碩士，研究方向為農(nóng)業(yè)水土資源管理。 E-mail：1014216882@qq.com。

基金項目：國家自然科學基金項目(31172039)；國家科技支撐計劃項目(2011BAD29B09)

收稿日期：2015-01-10

doi:10.7606/j.issn.1000-7601.2016.01.19

文章編號：1000-7601(2016)01-0120-07