本发明涉及一种胡杨林蒸腾量的估算方法，可用于计算胡杨林的蒸腾耗水量，是开展植物种保护，维持物种多样性，促进生态恢复的重要手段，对于研究植物水分平衡，确定物种适宜分布区，探讨植物与环境相互作用具有十分重要的意义。
背景技术：
降水是胡杨林利用水分的主要来源，胡杨林将吸收的绝大部分降水用于蒸腾作用。因此胡杨林的蒸腾耗水量是关系到其水分平衡的重要方面。但目前胡杨林蒸腾量计算方法尚不统一。一般认为，根据单株胡杨蒸腾量进行尺度上推是一种合理方法，但如何开展尺度上推尚不明确。另一方面，单株胡杨蒸腾量的计算有称重法、蒸渗仪法等直接方法，也有以树干液流测定为目标的间接方法，如热脉冲法。但以上方法均需要开展实地观测，其问题在于，对于缺乏实测数据的乔木种，无法得知其蒸腾量，难以获得过去某一时刻胡杨蒸腾量数据，而且无法预测未来某一时刻胡杨的蒸腾量。另外，开展实地观测需要消耗相当多的人力、物力。
我国胡杨林蒸腾耗水量的准确数据最近10-20年间才有积累，更早时期胡杨林蒸腾耗水量无法补测。另外，我们希望了解未来某个时刻的胡杨林蒸腾耗水量。这对于植树造林、开展植被恢复等生态工程具有现实意义。
研究一种估算方法，能够估算过去胡杨林蒸腾量，预测未来胡杨林蒸腾量，并且能够节省实地观测消耗的人力、物力，对于胡杨林蒸腾量相关研究，开展植物种保护、促进生态建设具有重要作用。
技术实现要素：
本发明目的是提供一种估算胡杨林蒸腾耗水量的方法，此法很大程度上摆脱实地观测的限制，而且可以回溯过去时间段内胡杨林蒸腾量，预测未来时间段内胡杨林蒸腾量。
本发明提供的估算胡杨林蒸腾耗水量的方法，其方法如下：
1)根据胡杨林所在地的有效光合辐射量，计算有效光合辐射量与总太阳辐射量的百分比，将百分比换算成常数作为比率系数；其中，太阳总辐射量根据气象部门数据获得；
2)计算饱和水气压差，饱和水气压差与气温、空气相对湿度，存在函数关系，公式如下：
其中VPD表示饱和水气压，T表示气温，RH表示空气相对湿度，a1,a2,a3为常数，取值分别为0.611,17.502,240.97；
3)建立模型，采用岭回归方法建立模型，估计液流速率；
所述的模型为：SFV＝α0+α1*PAR+α2*VPD；
其中参数α0～α2，取值分别为8.527,-11.351，0.388；SFV表示液流速率，VPD表示饱和水气压，PAR表示有效光合辐射量；
4)估计个体径级分布：其公式如下：
P为概率，F为分布函数，e是自然常数，x表示随机变量，t为积分符号，μ,σ表示均值与方差，取值与种群密度和种群年龄结构有关；
5)建立胡杨径级与边材面积的拟合方程：
Asi表示胡杨边材面积，DBH表示胡杨胸径；B0和B1取值为34.108，0.8184；
6)计算蒸腾耗水量：根据树干液流速率与边材面积，通过定积分方法，计算蒸腾耗水量，具体为：
其中D表示每月天数，H表示每天液流速率发生的小时数；
Esi利用下式计算：
Esi＝SFVi·TAs
SFVi为不同径级个体的液流速率，TAs表示边材面积之和。
上述估算胡杨林蒸腾耗水量的方法，所述模型中所用变量为有效光合辐射量和饱和水气压差，定积分计算胡杨林蒸腾耗水量时采用2重积分，第1重积分上限为30或者31，第2重积分上限为16。
本发明的有益效果是：本发明中，采用模型模拟方法，利用有效光合辐射量和饱和水气压差这两个较易获得的数据，推算树干液流速率这一依赖实地测量的变量；根据个体径级分布模型估算林地内个体径级大小，实现单株胡杨到胡杨林的尺度推演；根据胡杨生长特性采用定积分方法计算蒸腾耗水量。本发明胡杨林蒸腾量的估算方法，根据乔木林所处环境，调节有效光合辐射量和饱和水气压差参数，从而实现该估算方法可广泛应用到多种立地条件下胡杨林蒸腾量的计算从而摆脱实地观测的限制，回溯过去时间段内胡杨林蒸腾量，预测未来时间段内胡杨林蒸腾量，为开展植物种保护、促进生态建设提供理论依据，并可节省实地测量耗费的人力、财力。
具体实施方式
胡杨林蒸腾耗水量的计算
胡杨是我国分布于我国干旱区的重要乔木，对于维持绿洲生态稳定具有重要意义。本实施例以内蒙古西端额济纳绿洲胡杨林为例，进一步阐述本发明。
1.计算有效光合辐射量
额济纳绿洲位于内蒙古西端有效光合辐射量占总太阳辐射量的47％，因此系数取0.47，太阳总辐射量根据气象观测数据获得；
2.计算饱和水气压差
饱和水气压差与气温、空气相对湿度，存在函数关系，公式如下：
其中VPD表示饱和水气压，T表示气温，RH表示空气相对湿度，a1,a2,a3为常数，取值分别为0.611,17.502,240.97；
3.建立模型
本例中采用岭回归方法建立模型，估计液流速率；该模型包括3个参数α0～α2，取值分别为8.527,-11.351，0.388。SFV表示液流速率，VPD表示饱和水气压，PAR表示有效光合辐射量。模型为
SFV＝α0+α1*PAR+α2*VPD
4.估计胡杨个体径级分布
胡杨林径级符合正态分布，其公式如下：
P为概率，F为分布函数，e是自然常数，x表示随机变量，t为积分符号，μ,σ表示均值与方差，取值与种群密度和种群年龄结构有关；
5.建立胡杨径级与边材面积的拟合方程
胡杨边材面积与胸径之间存在如下关系
Asi表示胡杨边材面积，DBH表示胡杨胸径；B0和B1取值为34.108，0.8184；
6.计算胡杨林蒸腾耗水量
胡杨林蒸腾耗水量计算公式如下，公式采用二重定积分计算，
D取值为30/31，H取值为16。
其中Esi利用下式计算：
Esi＝SFVi·TAs
SFVi为不同径级个体的液流速率，TAs表示边材面积之和。
7.实验结果与结论
根据1-6步骤，我们可预测2020年额济纳绿洲胡杨林的蒸腾耗水量。在本例中，5-10月蒸腾耗水量为：186m3ha-1,383m3ha-1,644m3ha-1,314m3ha-1,246m3ha-1,132m3ha-1。
综上，通过胡杨林蒸腾量估算方法，可以有效回溯过去时刻胡杨林的蒸腾耗水量，并且可以预测未来时刻胡杨林的蒸腾耗水量，这一方法对于研究胡杨林的水分平衡具有重要意义。