桉树人工林胸径变化特征与环境因子的关系研究

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[摘 要]2014年6月13―14日，利用DD型茎干生长测量仪对海南西部儋州桉树人工林胸径进行定点定株连续监测，分析了桉树人工林胸径变化特征对其环境因子的响应。结果显示：①桉树胸径变化呈明显的昼夜变化规律，表现为白天收缩，傍晚和夜间复原和膨胀的过程；②桉树胸径变化与土壤水分含量与大气相对湿度之间呈现极显著正相关关系，与大气温度和太阳辐射之间呈现极显著负相关关系。

[关键词]儋州；桉树胸径；变化特征；环境因子

[DOI]10.13939/ki.zgsc.2016.36.243

植物的生长发育和形态结构的建成受周围多种环境因素的综合影响，而植物茎干直径的变化过程可直接反映植物的生理状况及其对环境因子的响应。与其他生理指标相比，茎直径变化可以反映植物水分状况，具有简单易行、不破坏植株组织、适合长期自动监测的优点。

1 研究方法

1.1 研究区概况

儋州林场位于儋州市西北部（19°42′31″N，109°20′33″E），区内海拔33米，地势和缓；年均日照时数2000h以上，年均温23.8℃，年降水为800～1600mm，年蒸发量为1200～2500mm，属热带季风气候类型，雨季为每年的6～10月，降水量较多，11月至次年的5月为旱季，降水量较少；土壤是砂质砖红壤，土层较薄，土壤肥力相对较低，以经营人工林为主。

1.2 研究材料与方法

本实验设在林场内桉树人工林群落分布区内，区内桉树长势良好，平均植株高度为14.7m，平均胸径为4.3cm，平均株距约为1.0m。选取样地内长势较为良好、树体相对均匀的3年生桉树作为研究对象，于2014年6月13―14日对桉树的胸径与其相关环境指标进行监测。

树干胸径变化采用DD型线性差分径向变化仪（LVDT，德国Ecomaik公司，测量精度2m）进行定点定株连续监测，传感器安装在距地面1.3m的样树主干处，选取树干光滑平整、没有结疤部位，安装前用小刀先刮去观测处的死树皮，确保传感器探头与主干的接触良好。

1.3 数据采集与处理

用DL2e数据采集器连续记录桉树胸径变化，通过测量输出电阻数据，再将其换算成树干胸径值；太阳辐射（TIR，W/m2）由距试验区20 m的小型自动气象站同步测定；与DL2e型数据采集器相连的Delta树干茎流仪同步输出土壤含水量（SMC，%）、大气相对湿度（RH，%）、大气温度（Ta，℃）等。所有数据均由仪器每10min记录一次，每隔一周下载原始数据。

2 结果与分析

2.1 桉树胸径生长日变化特征

桉树胸径呈24h的波动周期性波动变化（见下图），上午7∶00日最大值之后，树干胸径收缩是因为此时太阳辐射增强，叶片蒸腾作用增强，根部吸水已不能完全满足其需要，树干储存水分同时并向上传输，导致含水量降低、树干收缩。下午4∶00日最小值之后树干胸径增粗说明叶片蒸腾作用减弱，根系继续吸水补充了树干消耗的水分，导致树干膨胀增粗。

桉树树干胸径日变化特征

2.2 桉树胸径变化与环境因子的关系

环境因子对桉树胸径变化具有极其重要的影响，选取Ta、SMC、RH、TIR等来分析胸径变化与气象因子间的关系。从下表可以看出，桉树茎干胸径变化与四种环境因子的相关性均达极显著水平，桉树茎干胸径的变化受各环境因子的综合影响。桉树胸径变化与SMC和RH之间有显著正相关关系，与Ta和TIR之间有显著负相关关系。

3 结 论

通过研究发现桉树胸径变化呈明显的昼夜变化规律，表现为白天收缩，傍晚和夜间复原和膨胀的过程，日最大值出现在上午7∶00左右，日最小值出现在下午4∶00左右；桉树胸径变化与土壤含水量与大气相对湿度之间呈极显著正相关关系，与大气温度和太阳辐射之间呈极显著负相关关系。因此，可初步认为土壤含水量和大气相对湿度是影响本区桉树茎胸径增粗变化的主要因素，而大气温度和太阳辐射是影响本区桉树胸径减粗的主要因素。

参考文献：

[1]管伟，熊伟，王彦辉，等.六盘山北侧华北落叶松树干直径生长变化及其对环境因子的响应[J].林业科学，2007，43（9）：1-6.

[2]熊伟，王彦辉，于澎涛，等.六盘山南坡华北落叶松（Larix principis-rupprechtii）树干直径生长及其对气象因子的响应[J].生态学报，2007（2）：432-441.