廣東桉樹人工林耗水量研究.pdf

1、過去20年桉樹在華南地區(qū)大面積發(fā)展，目前桉樹人工林種植面積達(dá)250萬hm2。在其它國(guó)家桉樹經(jīng)常被指責(zé)消耗大量水導(dǎo)致水資源減少。本文以廣東雷州半島沿海平原區(qū)和高要丘陵山區(qū)的桉樹人工林為研究對(duì)象，針對(duì)這兩種主要立地類型桉樹人工林樹干液流、樹木蒸騰耗水、林分蒸散與水量平衡各分量及相關(guān)的環(huán)境因子進(jìn)行了連續(xù)系統(tǒng)的研究。獲得以下幾方面的結(jié)論與認(rèn)識(shí)：
　　1、桉樹液流密度及影響因素：桉樹樹干形成層以內(nèi)木質(zhì)部不同深度的液流密度不同，其中靠近形成層

2、部分液流速度較快，但各層都具有相同的日變化趨勢(shì)；不同直徑尾葉桉的日液流密度具有相似日變化趨勢(shì)，大樹較小樹的液流密度高主要與大樹更多受光有關(guān)；樹干液流與飽和蒸汽壓差(Vapour pressure deficit, VPD)和太陽輻射相關(guān)性極顯著；桉樹人工林邊材面積與胸徑具有顯著的相關(guān)性，利用邊材面積進(jìn)行單株向林分尺度耗水的轉(zhuǎn)換是可行的。
　　2、沿海平原區(qū)桉樹人工林耗水特征：對(duì)廣東省雷州半島沿海平原區(qū)兩種主要土壤類型下(河頭、紀(jì)家

3、)的4 a生尾葉桉(Eucalyptus urophylla)耗水量(用熱脈沖法)與水量平衡進(jìn)行為期1a的觀測(cè)。河頭是保水能力差的淺海沉積物發(fā)育的砂質(zhì)土，紀(jì)家為玄武巖發(fā)育的磚紅壤。河頭、紀(jì)家尾葉桉人工林日平均液流密度分別為2772±66、1839±86 L·m-2·d-1，這與土壤水文特征及林分邊材面積差異有關(guān)；旱季的日均液流密度值為2477±86、1715±73 L·m-2·d-1，而雨季則為3241±88、1970±67 L·m-2

4、·d-1，桉樹林分樹液流密度具有相似的季節(jié)變化節(jié)律；雨季由于雨熱同期，液流密度值相對(duì)較高，而旱季由于土壤水分相對(duì)短缺，液流密度值明顯減少。河頭與紀(jì)家尾葉桉人工林林分日均耗水量為1.49、1.53 mm，年耗水量分別為542、559 mm，占年降水量的35％和36%，其中旱季日耗水量分別為1.25、1.35 mm·d-1，雨季為1.83、1.69 mm·d-1；木材的水分利用效率4.75×10-3、4.24×10-3 m3·m-3(木材/

5、水)；開闊的林冠及較小的葉面積指數(shù)、旱季時(shí)土壤有效水的減少及較低的VPD等在不同程度上都限制了桉樹的耗水量。
　　河頭與紀(jì)家的年蒸散量分別為1040和1081 mm，占同期降水量的67.9%和70.2%。旱季時(shí)蒸散量大于降水量，表明蒸散可用深層土壤水，土壤水在雨季可以得到補(bǔ)充。由于土壤質(zhì)地的差異，紀(jì)家的持水性高，有更多的水分以地表蒸發(fā)的形式散失。砂質(zhì)土的河頭持水性差，但滲透性高，旱季時(shí)桉樹人工林有可能吸收深層土壤水。
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6、、丘陵山區(qū)桉樹人工林耗水特征：用熱擴(kuò)散法(Thermal dissipation probe method, TDP)測(cè)定高要山地的4-6 a生尾巨桉(E. urophylla X grandis)日均液流密度分別為1032±30、867±22和659±26 L·m-2·d-1，其中旱季日均液流密度值分別為782±32、739±25和529±30 L·m-2·d-1，而雨季則為1279±41、972±31和798±36 L·m-2·d-

7、1。另外隨著尾巨桉林齡增加液流密度呈下降趨勢(shì)。日耗水量均值分別為1.22、1.10和0.99 mm·d-1，年耗水量分別為443.6、402.0和362.6 mm，占年降水量的26.7%、24.5%和29.0%；3 a年均耗水量為402.8 mm(占年降水量26.5%)，其中旱季為162.9 mm、雨季為239.9 mm，分別占同期降水量的77.8%和18.3%。年蒸散量分別為944.3、862.1和843.0 mm，分別占年降水量的5

8、6.9%、52.5%、67.3%。桉樹人工林0~100cm土層的最大蓄水量為470.06 mm，其中非毛管蓄水量為98.22mm，土壤總孔隙度和非毛管孔隙度隨土壤深度增加呈遞減趨勢(shì)；0~10cm土壤層的初滲速率和穩(wěn)滲速率分別為25.03和8.83 mm·min-1，且隨土壤深度增加而逐漸減小。對(duì)高要山地集水區(qū)4a生尾巨桉人工林耗水量與水量平衡進(jìn)行了為期3a的觀測(cè)，平均年輸入降水量1517.8 mm，其中徑流量、蒸散量、土壤蓄水量變化分別

9、為637.3、883.2、-2.6 mm，分別占年降水量42.0%、58.2%、-0.2%；蒸散量中冠層截留量、樹木蒸騰耗水量、地表蒸發(fā)量分別為202.2、405.3、275.7mm，分別占降水量的13.3%、26.7%、19.3%。
　　熱脈沖法和熱擴(kuò)散法(TDP)均被認(rèn)為是準(zhǔn)確、有效測(cè)定樹木蒸騰耗水量的方法，可適用人工林水量平衡方面研究。以上研究結(jié)果表明在當(dāng)降水量超過1200mm，桉樹人工林不會(huì)抽取地下水及對(duì)區(qū)域水量平衡有負(fù)面