樹干液流技術作為量化樹木蒸騰及評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空動態(tài)，進而推導出冠層氣孔導度、碳吸收量和水分利用效率等關鍵生理參數(shù)。因而，樹干液流監(jiān)測被廣泛應用于農(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，以及全球變化響應研究中。

目前發(fā)展出了諸多樹干液流測定方法，例如熱平衡法(heat balance method)、熱脈沖(heat-pulse)、熱力場(heat-?eld deformation)和熱耗散(thermal-dissipation)等。其中Granier型熱耗散法(Thermal Dissipation Method)，憑借原理簡明、制作成本低廉的優(yōu)勢，成為全球應用最廣泛的樹液流監(jiān)測技術。該方法基于對兩種針葉樹及一種闊葉樹的校驗所得經(jīng)典模型，衍生出多款商業(yè)化傳感器，廣泛服務于樹干液流研究領域。雖然部分研究驗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，且缺乏針對不同物種甚至個體的參數(shù)校正體系。由于實驗操作復雜且工作量大，相關研究仍較稀缺，且模型準確性的潛在影響因素尚待深入探討。

針對上述問題，中國科學院西雙版納熱帶植物園(以下簡稱“版納植物園”)植物逆境生態(tài)學研究團隊選取31種涵蓋18種散孔材、2種環(huán)孔材、6種棕櫚科和5種木質藤本的木本植物，覆蓋廣泛的木材水力特性。團隊不僅對樹干液流模型參數(shù)進行了系統(tǒng)的重新校正，還深入研究了影響模型系數(shù)及其準確性的多重因素。結果表明，(1)多數(shù)物種的重新校準模型參數(shù)與Granier經(jīng)典參數(shù)顯著不同，尤其是高導水性的環(huán)孔材與藤本，其蒸騰低估程度尤為突出。(2)不同的統(tǒng)計模型、參數(shù)校準過程中所施加最大壓力等對于矯正的模型參數(shù)具有不同程度影響。值得注意的是，植物的水力特性，例如木質部比導率，木質部導管腔面積占比對于種內和種間模型參數(shù)的變異具有較高的解釋率，木質部比導率對于兩項參數(shù)的解釋率分別達到了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)為驗證上述結論，研究團隊將重新校準參數(shù)與Granier經(jīng)典模型應用于橡膠種植園蒸騰量估算，全面評估了不同影響因素及其權重。結果顯示，Granier模型嚴重低估林分蒸騰量，而新校準參數(shù)估算結果更為合理。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蒸騰估算具有顯著影響。

該研究不僅揭示了驅動樹干液流模型參數(shù)變異的關鍵水力因素，大幅提升未知物種參數(shù)估算的準確性，更強調了在林分蒸騰量估算中，除了模型參數(shù)的精準校正外，對于其他估算相關因子的控制同樣不可忽視，對蒸騰估算的不確定性貢獻同等重要。

該研究以“Hydraulic conductivity‐induced systematic parameter variation in a widely used thermal dissipation sap‐flow technique”為題發(fā)表于國際期刊New Phytologist上。該研究獲得國家自然科學基金、版納植物園“十四五”專項及國家資助博士后研究計劃的聯(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參數(shù)。

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