目的 探究不同品种核桃（Juglans regia L.）叶片含水量与叶片高光谱反射特征的相关性，分析品种间差异，为核桃叶片水分的准确诊断提供参考。 方法 本研究以5个不同品种的核桃叶片为研究对象，测定了脱水过程中叶片水分含量及其同步反射光谱响应曲线，分析并对比了不同品种核桃叶片含水量与光谱反射率的相关关系，探讨了核桃叶片水分敏感波段的品种间差异。 结果 表明：（1）不同品种核桃叶片的构成物质与叶片结构相似，在叶绿素和水分含量上存在差异；（2）核桃叶片含水量与叶片反射率的相关关系不受水分表征量的影响，在621703、1 2442 500 nm范围内各品种核桃叶片含水量与反射率均呈显著相关关系（p < 0.05）；（3）在7041 243 nm范围内，不同品种核桃叶片具有不同的水分敏感波段，各品种间差异明显。 结论 不同品种核桃叶片含水量与高光谱反射率的相关关系在7041 243 nm范围内具有明显的品种间差异。

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)

以华北石质山地侧柏林为研究对象, 运用氢稳定同位素(δD)技术, 结合大气、土壤的温湿度, 探讨雨季和旱季降雨对不同深度土壤温湿度动态及水分运移的影响。结果表明:土壤温度在雨季随降雨产生先减小后增大, 随土壤深度增加而降低, 而旱季初期则随降雨持续减小, 且随土壤深度的增加而升高。雨季和旱季, 土壤湿度随降雨先增大后减小, 且均随土壤深度的增加而下降。雨季前期土壤湿度较低时, 中雨可使表、中层土壤湿度增加较多, 且该层土壤水δD贫化, 即降雨优先补给表、中层土壤;而前期降雨充足时, 中雨使下层土壤湿度增加较多, 而所有土壤水δD均贫化, 即降雨可较快入渗到深层土壤。大雨使所有土层湿度增加且差异较小、δD贫化, 即降雨可迅速入渗全部土层。旱季初期, 中雨使表层湿度增加较多, 即使前期土壤湿度较低时, 雨后全部土壤水δD均贫化, 即中雨也可较快入渗到深层土壤, 进一步补给地下水。表层枯落物水δD值受降雨δD值直接影响, 随降雨产生先贫化后富集;而浅层、深层地下水δD值皆较稳定, 几乎不受短期降水影响, 可为干旱季节植被生长提供重要水源。

目的 探究刺槐人工林生产力和内在水分利用效率(iWUE)的影响因子及其对气候变化的响应。 方法 使用过程模型Biome-BGC对我国半湿润区内比较干旱的陕西省白水县和比较湿润的河南省民权县的刺槐人工林模拟净初级生产力(NPP_s)，并用实测净初级生产力(NPP_m)数据进行验证，根据模拟结果计算生态系统内在水分利用效率(iWUE_s)。分析两地刺槐人工林的生态系统与树轮iWUE变化趋势的差异。 结果 两地刺槐年际生物量均随年龄增大而首先迅速增加，具有明显的幼龄效应，随后逐步稳定并在一定范围内波动；在不包含幼龄林数据时，两地刺槐人工林NPP_s与NPP_m呈极显著正相关(P＜0.01)，树轮年际内在水分利用效率(iWUE_m)则均呈波动上升趋势。白水县刺槐林的iWUE_s与iWUE_m呈极显著负相关(P＜0.01)，但民权县刺槐林的iWUE_s与iWUE_m呈显著正相关(P＜0.05)。 结论 温度是影响iWUE_m的关键因子，年降水量和大气CO₂浓度是影响生物量的关键因子。Biome-BGC 模型能较好地模拟幼龄林以后的刺槐人工林的NPP，在半湿润区内湿润程度不同地点之间，刺槐人工林的生长关系一致，但碳水关系比较复杂。

系统地研究了农林复合系统对自然资源利用率的影响,结果表明:农林复合系统具有提高资源利用率的功能,但系统内不同模式之间光能利用率差异较大,梨粮复合模式光能利用率比周边种植模式高10.3%,系统内光能利用率则比旷野平均提高了25.0%.农林复合系统水分利用率一般可比旷野农田高10.3%～15.2%.农林复合模式热量利用效率比一般旷野农田高11%～13%.农林复合系统不仅能改善农田生境与提高资源利用效率,还能增加农民的经济收入,可在我国北方平原农区大力推广。

运用同位素示踪法并结合野外实测对农林复合系统的环境质量调控作用进行了研究,结果表明:农林复合系统中由于林木的存在,其固定CO2能力是单一的农业系统的1.6～2.1倍,农林复合系统大气中CO2浓度平均比单一的农业系统低55～95mLd·m-3。杨树与柳树以及小麦和玉米对N2O具有一定的吸收作用。农林复合系统内外,甲烷浓度值十分接近,作物和大气间的CH4气体未表现出明显的交换作用。在沙质土壤类型区,农林复合生态系统是减少降尘的直接原因,能够有效地减少尘埃输送量,同时能减少降尘量达20%～60%;防风效能、乱流交换强度、土壤湿度是决定降尘量大小的主要因子。

我国早在建国初期就开始有计划地发展农田防护林,其林带结构与方位多以宽行并与主害风方向垂直的设计方案为主。自70年代以后,逐渐发展窄林带小网格的农田防护林网模式[4]。据初步统计,目前全国已有1/5的耕地实现了此种类型的农田林网[5]。但至今对农田林网与主害风向方位(即林网与风偏角的关系)关系的认识还不统一[1-3][8],为此,我们于1984年5月至7月在安徽省宿县新河乡黄淮海平原综合防护林体系试验示范区,通过野外模型实验和理论推导,对窄林带小网格的农田防护林网的透风度[9],方位与防风效应进行了较深入的探讨,为黄淮海平原综合防护林体系的建设提供规划设计的理论依据。

应用土壤分层水量平衡模型,对林带与冬小麦的根系吸水量、林带和农田的蒸散耗水量、林带影响农田土壤水分范围与程度进行了研究,结果表明:(1)冬小麦拔节至乳熟期间,林带根系吸水以消耗农田土壤水分为主,主要表现在0.0～1.5H(H为树高)范围内。(2)林带可降低12.3%的农田蒸散量。(3)由于林带的影响,在农田中,0.0～0.5H为土壤水分降低区,0.5～5.0H为土壤水分提高区。总体平均,0～200cm农田土壤贮水量可提高11.2%.

应用微气象学原理对隔带更新模式进行效益的评价和理论分析。结果表明:(1)隔带更新后的林网仍具有较高的防风效应,平均为22%,仍在有效防护效能范围之内;(2)隔带更新后的林网蒸散与旷野差为1%.土壤热通量和湍流热通量与旷野相比仍具有显着差异,前者增加约33%,后者减少约19%;(3)隔带更新后的林网总辐射及其各分量前后差异不大,更新时可不考虑;(4)隔带更新拟采伐与主害风平行的林带为佳。

本研究采用由热扩散植物液流技术测算得到的时间步长10 min的樟子松蒸腾速率数据,结合同步观测得到的冠层微气象要素值,分析了毛乌素沙区20年生樟子松主要生长季节蒸腾耗水规律及其冠层微气象的关系。结果表明:(1)樟子松蒸腾速率具有明显的时间变化特征。多云天气日,蒸腾速率日内变化总体呈多峰曲线趋势,单株蒸腾速率(Tr)在4-9月各月白天(6:00-19:00)的平均值为0．36-0．85 L．h-1;晴天日,除9月蒸腾速率日内变化呈多峰曲线趋势外,其余各月总体趋势呈单峰曲线,9月时Tr在10:00左右、13:00左右、15:00左右出现峰值,在 14:00左右出现谷值。4-8月各月日内Tr在10:00左右出现峰值。4-9月各月Tr白天平均值为0．37-0．83 L· h-1;阴天天气日,蒸腾速率日内变化总体呈单峰曲线趋势,日内Tr最大值出现在10:00左右。4-9月各月Tr白天 (6:00-19:00)平均值为0．29-0．63 L·h-1。在日际变化或季节变化方面,从4月份起,樟子松蒸腾耗水量逐渐增加,月耗水量在7月达到最高值,此后有所减小。4-9月总耗水量为1 143．7 mm,日平均为6．25 mm,7月份月耗水总量相对最大。4、5、6、7、8及9月耗水量分别占主要生长季节总量的10．76％、13．62％、14．05％、24．56％、 19．47％、17．52％。(2)主要生长期内,Tr与冠层太阳总辐射(Ra),空气温度(Ta)、湿度(RH),风速(V)等气象要素有很好的复相关性,并通过显著性检验(a=0．01),且各月内影响樟子松蒸腾的最主要气象因子都是Ra。