极干旱区环境因素与荒漠植物形态对冠层温度的影响

[目的]探究极干旱区荒漠植物冠层温度与环境因素及植物形态的关系。[方法]本研究使用无人机搭载热成像相机,在敦煌附近沙山,从 8:30 至 17:30,每隔一小时,采集地表植物的热成像和可见光正射影像,计算植物的冠幅和冠层平均温度、最高温度及最低温度,并采集气温、空气湿度、地表温度和太阳辐射数据。使用k-means聚类分析将植物根据冠层长宽分为大中小三类。[结果](1)植物平均温度、最高温度和最低温度均随时间变化先升高,后降低。8:30 时,植物温度,地表温度,空气温度较为接近;正午前后,冠层最高温度与地表温度较为接近,最低温度和平均温度低于地表温度,高于空气温度,且不同植物间差别较大。植物冠层温度的最大值为 73.6℃,出现在 13:30;就所有植物平均值而言,冠层平均温度,最高温度和最低温度的最大值分别为 63.8℃,69.3℃和 57.7℃,均出现在 13:30。(2)植物冠层温度随着太阳辐射,空气温度和地表温度的增大而增大,随着空气湿度的增大而减小。(3)植物温度日较差有显著差异,大植物的冠层平均温度,最高温度和最低温度日较差较小,中植物次之,小植物最大;同一时间植物个体温差随着冠层半径的增大而增大。环境因素,冠层大小和冠层温度的多元回归分析记过显示,环境因素对冠层温度的影响更大。[结论]极干旱区荒漠植物冠层温度较高,与太阳辐射关系紧密,植物个体冠层大小也能影响植物冠层温度。