樹干液流技術(shù)作為量化樹木蒸騰及評(píng)估林分水分利用的重要手段，能夠高精度揭示水分吸收的時(shí)空動(dòng)態(tài)，進(jìn)而推導(dǎo)出冠層氣孔導(dǎo)度、碳吸收量和水分利用效率等關(guān)鍵生理參數(shù)。因而，樹干液流監(jiān)測(cè)被廣泛應(yīng)用于農(nóng)林植物生理研究、園林園藝管理、自然森林與人工林的水文過程監(jiān)測(cè)，以及全球變化響應(yīng)研究中。

目前發(fā)展出了諸多樹干液流測(cè)定方法，例如熱平衡法(heat balance method)、熱脈沖(heat-pulse)、熱力場(chǎng)(heat-?eld deformation)和熱耗散(thermal-dissipation)等。其中Granier型熱耗散法(Thermal Dissipation Method)，憑借原理簡(jiǎn)明、制作成本低廉的優(yōu)勢(shì)，成為全球應(yīng)用最廣泛的樹液流監(jiān)測(cè)技術(shù)。該方法基于對(duì)兩種針葉樹及一種闊葉樹的校驗(yàn)所得經(jīng)典模型，衍生出多款商業(yè)化傳感器，廣泛服務(wù)于樹干液流研究領(lǐng)域。雖然部分研究驗(yàn)證了其估算蒸騰的有效性，但近年來越來越多研究指出，經(jīng)典模型往往低估高蒸騰量，且缺乏針對(duì)不同物種甚至個(gè)體的參數(shù)校正體系。由于實(shí)驗(yàn)操作復(fù)雜且工作量大，相關(guān)研究仍較稀缺，且模型準(zhǔn)確性的潛在影響因素尚待深入探討。

針對(duì)上述問題，中國(guó)科學(xué)院西雙版納熱帶植物園(以下簡(jiǎn)稱“版納植物園”)植物逆境生態(tài)學(xué)研究團(tuán)隊(duì)選取31種涵蓋18種散孔材、2種環(huán)孔材、6種棕櫚科和5種木質(zhì)藤本的木本植物，覆蓋廣泛的木材水力特性。團(tuán)隊(duì)不僅對(duì)樹干液流模型參數(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)的重新校正，還深入研究了影響模型系數(shù)及其準(zhǔn)確性的多重因素。結(jié)果表明，(1)多數(shù)物種的重新校準(zhǔn)模型參數(shù)與Granier經(jīng)典參數(shù)顯著不同，尤其是高導(dǎo)水性的環(huán)孔材與藤本，其蒸騰低估程度尤為突出。(2)不同的統(tǒng)計(jì)模型、參數(shù)校準(zhǔn)過程中所施加最大壓力等對(duì)于矯正的模型參數(shù)具有不同程度影響。值得注意的是，植物的水力特性，例如木質(zhì)部比導(dǎo)率，木質(zhì)部導(dǎo)管腔面積占比對(duì)于種內(nèi)和種間模型參數(shù)的變異具有較高的解釋率，木質(zhì)部比導(dǎo)率對(duì)于兩項(xiàng)參數(shù)的解釋率分別達(dá)到了90%和79%，這為未知物種模型參數(shù)的快速估算提供了可靠依據(jù)，將大大減少繁瑣的參數(shù)校正工作。(3)為驗(yàn)證上述結(jié)論，研究團(tuán)隊(duì)將重新校準(zhǔn)參數(shù)與Granier經(jīng)典模型應(yīng)用于橡膠種植園蒸騰量估算，全面評(píng)估了不同影響因素及其權(quán)重。結(jié)果顯示，Granier模型嚴(yán)重低估林分蒸騰量，而新校準(zhǔn)參數(shù)估算結(jié)果更為合理。此外，樹液邊材面積及徑向變化、方位等尺度的非生理因素對(duì)蒸騰估算具有顯著影響。

該研究不僅揭示了驅(qū)動(dòng)樹干液流模型參數(shù)變異的關(guān)鍵水力因素，大幅提升未知物種參數(shù)估算的準(zhǔn)確性，更強(qiáng)調(diào)了在林分蒸騰量估算中，除了模型參數(shù)的精準(zhǔn)校正外，對(duì)于其他估算相關(guān)因子的控制同樣不可忽視，對(duì)蒸騰估算的不確定性貢獻(xiàn)同等重要。

該研究以“Hydraulic conductivity‐induced systematic parameter variation in a widely used thermal dissipation sap‐flow technique”為題發(fā)表于國(guó)際期刊New Phytologist上。該研究獲得國(guó)家自然科學(xué)基金、版納植物園“十四五”專項(xiàng)及國(guó)家資助博士后研究計(jì)劃的聯(lián)合支持，并得到版納植物園園林園藝中心、元江生態(tài)站及公共技術(shù)中心的大力協(xié)助。

圖1不同類群樹干液流矯正參數(shù)的比較。Coefficient a和Coefficient b為樹干液流模型的兩個(gè)參數(shù)。

圖2木質(zhì)部比導(dǎo)率(Ks)及導(dǎo)管面積占比(VAF)在個(gè)體及物種水平都很好地解釋了兩項(xiàng)參數(shù)的變異。Coefficient a和Coefficient b為樹干液流模型的兩個(gè)參數(shù)。

圖3不同類群物種矯正后的模型參數(shù)與Granier(虛線)經(jīng)典模型參數(shù)比較。