南方现代化温室黄瓜夏季蒸腾研究

 温室作物蒸腾不仅直接影响到温室内空气温湿度 ,而且是现代温室中确定合理的作物肥水灌溉控制目标的主要依据。研究采用Penman Monteith方程模拟南方现代化温室黄瓜在夏季高温高湿条件下的蒸腾速率 ,并通过冠层微气候和蒸腾速率观测 ,分析了影响蒸腾的主要温室环境因素。结果表明 ,Penman Monteith方程模拟黄瓜夏季蒸腾速率结果较为可靠且模型具有一定的鲁棒性。温室黄瓜夏季蒸腾速率随辐射强度 (净辐射 )和空气饱和水汽压差 (VPD)的增加而线性增大 ,但蒸腾速率日最大值出现时间较净辐射滞后而与VPD较为一致。     

大棚嫁接黄瓜净光合速率与生理生态因子的关系

试验以大棚嫁接黄瓜为材料,采用美国LI-COR公司生产的LI-6400型便携式光合仪测定其结瓜期净光合速率并分其与生理生态因子的相关性,从而为大棚黄瓜的栽培管理提供科学依据和指导性建议.结果表明,大棚嫁接黄瓜的净光合速率、光合有效辐射、气孔导度和蒸腾速率均呈单峰型变化,胞间CO2浓度和空气CO2浓度均呈"U"形变化,叶温和空气温度均呈倒"U"型变化.大棚嫁接黄瓜Pn最优化方程:y=-11.28+0.0393x1+0.005 3x2+0.3587x3+8.8122x6,偏相关分通径分析的结果得出,生理生态因子对Pn影响的顺序为气孔导度>光合有效辐射>空气温度(z6>z1>z3),表明对Pn起直接主要作用的是气孔导度和光合有效辐射.     

温室滴灌黄瓜茎流变化规律的试验研究

分析了温室黄瓜的茎流与温室内各环境因子之间的关系,研究了不同供水情况下黄瓜的茎流变化规律.试验表明,实施滴灌时,黄瓜的茎流变化与作物的蒸腾速率表现出一定的相关性,结合茎流与蒸腾速度2方面的指标,将更有利于指导温室作物的节水灌溉.     

黄土丘陵区山杏人工林蒸腾速率与环境因子的关系

为探究山杏蒸腾耗水规律与环境因子的关系,以内蒙古自治区呼和浩特市清水河县山杏造林树种作为研究对象,测定了山杏蒸腾速率,并结合太阳辐射、空气温度、空气相对湿度、水汽压亏缺、风速等因子,研究了山杏蒸腾速率与环境因子的连日动态变化。结果表明：①山杏蒸腾速率表现出明显的昼夜变化规律,变化趋势呈现双峰曲线,第一个峰值为148.82 g·h^-1,第二个峰值为144.75 g·h^-1,并存在“午休现象”,白天蒸腾速率较高,夜晚蒸腾速率较低且变化幅度相对平缓。②山杏蒸腾速率与太阳辐射、空气温度、水汽压亏缺、风速成极显著正相关,与空气相对湿度成极显著负相关,并且与环境因子的响应存在时滞性。③各环境因子对蒸腾速率的影响程度顺序为太阳辐射＞空气温度＞水汽压亏缺＞空气相对湿度＞风速。     

黄土丘陵区山杏人工林蒸腾速率与环境因子的关系

为探究山杏蒸腾耗水规律与环境因子的关系，以内蒙古自治区呼和浩特市清水河县山杏造林树种作为研究对象，测定了山杏蒸腾速率，并结合太阳辐射、空气温度、空气相对湿度、水汽压亏缺、风速等因子，研究了山杏蒸腾速率与环境因子的连日动态变化。结果表明：①山杏蒸腾速率表现出明显的昼夜变化规律，变化趋势呈现双峰曲线，第一个峰值为148.82 g·h^-1，第二个峰值为144.75 g·h^-1，并存在“午休现象”，白天蒸腾速率较高，夜晚蒸腾速率较低且变化幅度相对平缓。②山杏蒸腾速率与太阳辐射、空气温度、水汽压亏缺、风速成极显著正相关，与空气相对湿度成极显著负相关，并且与环境因子的响应存在时滞性。③各环境因子对蒸腾速率的影响程度顺序为太阳辐射＞空气温度＞水汽压亏缺＞空气相对湿度＞风速。     

基于PenmanMonteith模型的林木日蒸腾模拟

忽略大气层结,考虑气压订正,用冠层整体气孔阻力(rst)代换冠层阻力(rc),蒸散面的净辐射值(Rn)采用冠层截留净辐射(Rnl),便可在叶面积指数(LAI)、林木单叶平均气孔阻力(rsi)和气象要素实测数据的基础上,应用修正后的PenmanMonteith模型进行林木蒸腾量的模拟。本研究通过对Rn、LAI、rsi的实地观测,确定了林冠截流净辐射(Rnl)、消光系数(k)、冠层阻力转换系数(K')、空气动力学阻力(ra)和冠层整体气孔阻力(rst),对青海大通地区紫果云杉(Picea purpurea)、华北落叶松(Larix principisrupprechtii)、沙棘(Hippophae rhamnoides)、白桦(Betula platyphylla)和青杨(Populus cathayana)的日蒸腾过程进行了模拟,与用快速称重法订正的Li1600稳态气孔仪实测蒸腾结果对比,模拟的相对误差在±15%以内;模型敏感性分析发现,温度、LAI以及rsi是决定模拟结果的主要参数,模型对各参数变化反应不敏感。西北林学院学报21卷第3期刘胜等基于PenmanMonteith模型的林木日蒸腾模拟     

毛乌素沙地油蒿群落冠层导度及影响因素

冠层导度(g_c)是影响植物蒸腾和光合作用的重要参数,对环境变化敏感。本研究利用涡度相关法于2015年5—10月对毛乌素沙地油蒿群落的潜热和显热通量进行连续观测,并同步观测空气温度(T_a)、相对湿度(RH)、光合有效辐射(PAR)、土壤含水量(VWC)、降雨(PP)等气象因子,结合Penman-Monteith的冠层导度逆转方程,了解g_c时间动态与变异机制。结果表明:研究区油蒿群落g_c日变化具有明显的季节差异,夏季(5—8月)g_c达到峰值的时间比秋季(9—10月)早约2 h,约在10:00左右达到峰值,比水汽压亏缺(VPD)和PAR的峰值分别提前3~4 h和1~2 h,秋季g_c在中午12:00达到峰值后直接下降。PAR、VPD均对g_c有显著的调控作用,PAR和VPD对g_c的调控阈值分别是1 200 μmol/(m2·s)和1.5 kPa,小于阈值呈正相关,大于阈值呈负相关。30 cm土壤含水量(VWC_30)是调控g_c的重要因子,当VWC_30大于0.16 m3/m3时,g_c与VWC_30呈正线性关系。在高的土壤含水量条件(VWC_30≥0.16 m3/m3)下,g_c对PAR和VPD的敏感性高于低土壤含水量(VWC_30 < 0.16 m3/m3)条件。结果表明,土壤水分是调节荒漠生态系统冠层导度的关键因子,研究结果为荒漠生态系统水文过程模型的建立提供重要参考。      

山西太岳山地区辽东栎林夏季热量平衡的研究

采用波文比能量平衡法对暖温带具有代表性的群落辽东栎纯林夏季热量平衡进行研究，测定热量平衡各分量。同时用TDM(Thermal Dissipation Method)法通过测定树干液流流量通量，得到蒸腾耗热通量，进而把蒸腾和蒸发从蒸发散中分开，把潜热通量分成蒸腾热适量和蒸发热通量。     

半干旱区华北落叶松林冠层蒸腾特征及其影响因子

准确量化半干旱区森林植被耗水特征及其影响因子对植被-水-土的综合管理至关重要。选择内蒙古大青山的华北落叶松人工林为研究对象,利用热扩散探针法监测树干液流,同步监测气象因子和土壤体积含水量。结果表明,研究期间华北落叶松冠层蒸腾存在明显月、季节变化,冠层蒸腾季节变化呈单峰曲线,冠层月蒸腾量（mm）为8月（55.08）＞7月（54.76）＞6月（48.76）＞5月（43.13）＞9月（40.20）＞10月（12.36）。华北落叶松林冠层蒸腾与气温、太阳辐射、大气湿度、饱和气压差、风速、土壤水分均存在极显著相关关系（P＜0.01）,回归分析表明气温、太阳辐射和大气湿度是影响冠层蒸腾的主要气象因子;基于边界线的分析表明,冠层蒸腾随太阳辐射、气温变化可用对数增长函数拟合,即随太阳辐射、气温增大,冠层蒸腾先快速后缓慢增大,达到阈值后趋于平稳;冠层蒸腾随大气湿度增加的变化遵循抛物线曲线,阈值为59.41%。次降水量对冠层蒸腾的影响存在差异,降水强度>10 mm的次降水量显著影响华北落叶松人工林冠层蒸腾。总体来看,气温、太阳辐射、大气湿度和降水是影响华北落叶松冠层蒸腾的主要环境因子。     

南方温室中番茄光合特性影响因素分析

用国外先进的LI-6400光合作用测定系统与便携式自动气象站,对南方温室条件下番茄的光合生理与冠层部位、小气候因素进行了分析,认为不同部位功能叶片的净光合速率相差很大;温室内光合速率在正午时分有明显的“午休”现象,其主要小气候影响因素是光照与温度,并初步模拟得出了光合速率-光合有效辐射响应的非线性方程,结果对进行温室环境调控有参考意义。     

日光温室杏叶片净光合速率与相关因子灰色关联分析

对在日光温室条件下,测定的金太阳杏叶片净光合速率与其相关因子(大气CO2浓度、蒸腾速率、气温、叶温、光合有效辐射、相对湿度等)的数据,进行了灰色关联度分析,结果表明,在日光温室栽培条件下,影响金太阳杏叶片净光合速率的主导因子是光合有效辐射和蒸腾速率,其次是大气温度和相对湿度,大气CO2浓度影响相对较小.     

CO2浓度倍增对干旱胁迫下黄瓜幼苗光合特性的影响

 【目的】探讨黄瓜幼苗对CO2浓度倍增和干旱胁迫的光合响应机理。【方法】以‘津优1号’黄瓜水培幼苗为试材,采用裂区设计,主区设大气CO2浓度(约380 μmol?mol-1)和倍增CO2浓度(760±20 μmol?mol-1)2个CO2浓度处理,裂区设对照、中度和重度干旱胁迫3个水分处理,研究CO2浓度倍增对干旱胁迫下黄瓜幼苗光合特性的影响。【结果】(1)干旱胁迫显著降低了黄瓜幼苗叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)。在干旱胁迫条件下,CO2浓度倍增可显著降低Tr和Gs、显著提高Pn,从而显著提高水分利用效率(WUE),而且CO2浓度与干旱胁迫对黄瓜幼苗叶片的Pn、Tr、WUE和Gs均有显著的互作效应(P＜0.01);(2)干旱胁迫显著降低了黄瓜幼苗叶片表观量子效率(AQY)、最大同化速率(Amax)、最大羧化速率(Vcmax)、光饱和的电子传递速率(Jmax)、磷酸丙糖利用率(TPU)和光饱和点(LSP),提高了光补偿点(LCP)。CO2浓度倍增能显著提高对照和中度干旱胁迫条件下的AQY和Amax,在重度干旱胁迫条件下差异不显著。CO2浓度倍增可显著提高对照条件下的Vcmax、Jmax和TPU,降低CO2补偿点(Γ*)和呼吸速率(Rd),而在干旱胁迫条件下各项指标之间差异不显著(中度干旱胁迫条件下 Γ*显著降低4.9%除外)。【结论】中度干旱胁迫条件下黄瓜叶片Pn的降低主要是气孔限制,而重度干旱胁迫条件下则是气孔和非气孔因素共同作用的结果,干旱胁迫可导致黄瓜幼苗光合电子传递和光合磷酸化能力显著降低;CO2浓度倍增可通过提高黄瓜叶片的净光合速率和降低蒸腾速率来提高干旱胁迫条件下叶片水分利用效率,在适度的干旱胁迫条件下,CO2浓度倍增也可以通过提高叶片表观量子效率和光饱和的最大同化速率而提高光合性能。因此,推测在干旱或半干旱地区,设施CO2施肥技术或未来逐渐升高的大气CO2浓度可在一定程度上改善作物的水分状况和增强抗旱能力,提高水分利用效率,从而部分缓解干旱胁迫引起的负面效应。     

生态系统尺度水汽通量分配——以寒温带兴安落叶松林为例

目的蒸散发(ET)包括蒸发(E)和蒸腾(T), 是生态系统降雨(P)返回大气的最主要形式, 在气候变化背景下, 了解大兴安岭北部多年冻土区的寒温带兴安落叶松林的ET特征及其分配状况, 有助于进一步理解北方森林对气候变化的响应模式。方法在2015年7月10日至8月10日期间, 利用模型与野外实测的方法对寒温带兴安落叶松林蒸发(E)、蒸腾(T)及蒸散发(ET)进行研究。E包括林地蒸发(E_f)和林冠截留(E_c), 而林分蒸腾总量(T_tot)则为优势木(T_d)、中等木(T_i)、劣势木(T_s)蒸腾量之和。分析非降水和降水日的ET及其组分特征和分配, 探讨水汽通量对气象因子的响应。结果非降雨和降雨日的ET及其组分的日变化均呈单峰格局, 且非降雨日曲线的日峰值均高于降雨日。非降雨日, E_f、T_d、T_i、T_s和ET分别为10.3、25.6、15.2、10.8和66.3mm; 降雨日, E_f、E_c、T_d、T_i、T_s和ET则分别为2.2、24.3、11.2、5.1、3.8和47.8mm。非降雨日, E_f/ET为15.5%, 而T_tot/ET为78.0%, 其中T_d/ET、T_i/ET和T_s/ET分别贡献38.7%、23.0%和16.4%;降雨日, E_f/ET低至4.6%, E_c/ET则可以达到50.9%, 而T_tot/ET降低至42.2%, 其中T_d/ET、T_i/ET和T_s/ET分别为23.5%、10.6%和8.0%;表明非降雨日ET以T为主(具体为T_d), 降雨日则以E(具体为E_c)为主。观测期间94.7%的P主要以ET形式返回大气, 其中由T贡献57%, E贡献38%。总体上, 无论降雨与否, ET与23m处净辐射(R_n)的相关性均高于其与水汽压亏缺(VPD)的相关性, T_tot与二者的相关性则差异不大, 而E_f的表现则与ET相反, 说明R_n是生态系统能量循环和物质交换的最主要驱动力, T_tot同时主要受到R_n和VPD的约束, 而E_f优先受VPD的限制。结论兴安落叶松优势木的蒸腾能力强于中等木和劣势木, 以往研究多采用T_d(或包括较大径级的T_i)为林分尺度上推计算过程的基准值的方法会高估林分整体的蒸腾能力, 实际误差的大小取决于林分的分化程度以及是否降雨等因素。非降雨日的气象条件更有利于植被-大气界面的水汽交换, 降雨的发生会影响生态系统ET的分配模式。      

桂花净光合作用与环境因子和生理因子的关系

[目的]研究桂花净光合速率与环境因子和生理因子的关系。[方法]在自然条件下使用LICOR-6400光合测定仪测量桂花（Os-manthus fragrans）的净光合速率,以及部分生理因子和环境因子,再对桂花净光合作用与各种生理因子和环境因子的关系进行分析。[结果]光合有效辐射是影响桂花净光合速率的主导因子,在光合有效辐射低于200μmol/（m2.s）时,净光合速率与光合有效辐射呈线性关系,y=0.0236x-0.4377（R2=0.8358）。桂花的净光合速率与蒸腾速率存在较为一致的变化趋势,但二者不存在直接的相互影响。[结论]气孔导度和胞间CO2浓度是影响桂花净光合速率的主要生理因子,二者共同发挥作用,直接影响桂花的净光合速率。     

兰州市南北两山三种绿化树种光合特性研究

利用LI-6200便携式光合测定仪(美国)对兰州市南北两山侧柏、油松、柽柳等3种绿化树种在自然条件下的光合速率(Pn)、蒸腾速率(E)、气孔导度(Gs)、光合有效辐射(PAR)、空气相对湿度(RH)、大气温度(T)和水分利用效率(WUG)进行了测定.结果表明,侧柏、油松、柽柳的光合日进程均呈“双峰”曲线,出现明显的光合“午休”现象;气孔导度日变化曲线呈“W”型;蒸腾速率呈单峰;水分利用率最高值出现在上午较早时分.对3种树的光合速率和蒸腾速率与影响因子进行相关分析及逐步回归分析表明,各树种光合速率和蒸腾速率的回归方程分别为,侧柏:Pn=0.006PAR+1.176RH,E=1.120T;油松:Pn=0.010PAR,E=1.004T+0.482RH;柽柳:Pn=0.015PAR,E=0.757T+0.566RH-8.397Gs.对植物光合速率和蒸腾速率影响程度最大的因子主要是光合有效辐射和空气相对湿度,因此在干旱季节进行灌溉时,应选择喷灌,提高空气相对湿度,减少植物的蒸腾速率.     

精准灌溉施肥对日光温室土壤性状及黄瓜产量品质的影响

【目的】水肥管理是设施栽培蔬菜高产高效的关键技术,研究不同灌溉施肥方式对日光温室土壤性状及蔬菜生育的影响,为高效水肥管理及防控土壤次生盐渍化提供理论指导。【方法】在日光温室中以黄瓜品种‘新津11’为试材,设置传统畦灌定期冲肥（CK1）、常规滴灌定期追肥（CK2）、每天定量滴灌1/4剂量山崎黄瓜专用配方营养液不加微量元素（T1）、每天定量滴灌1/4剂量专用配方营养液加微量元素（T2）、每天定量滴灌2/4剂量专用配方营养液加微量元素（T3）、每天定量滴灌3/4剂量专用配方营养液加微量元素（T4）6个处理,研究不同灌溉施肥方式对土壤理化、生物学性状以及黄瓜产量和品质的影响。【结果】与传统畦灌定期冲肥和常规滴灌定期追肥相比,每天定量滴灌营养液处理的土壤容重减小,孔隙度增大,EC值降低;土壤真菌数显著减少,细菌和放线菌数明显增多,脲酶、转化酶和过氧化氢酶活性增强;黄瓜植株生长量增大。与传统畦灌定期冲肥和常规滴灌定期追肥相比,每天滴灌1/4剂量山崎专用配方+微量元素的处理黄瓜单株结瓜数和产量最高,并可部分改善果实品质,且节水、节肥率分别达到30%和70%以上。【结论】每天定量滴灌1/4剂量山崎黄瓜专用配方加微量元素营养液可以推荐作为日光温室土壤栽培黄瓜的一种新型水肥管理模式。     

切花月季生理特性研究

以法国红月季为试材,在棚室条件下,采用Li-6400便携式光合作用测定系统,测定其光合速率、光量子通量密度、空气温度、湿度、CO2浓度、蒸腾速率、气孔导度等生理生态指标。结果表明:①法国红月季净光合速率日变化呈单峰曲线,没有“午休”现象,因为试验是在温室里进行的,有遮阳网遮阴,正午时光照也不太强烈;在环境影响因子中,光量子通量密度对其影响最显著。②蒸腾速率日变化呈不明显双峰曲线,影响蒸腾速率的主要因子为温度、光照强度。③气孔导度日变化呈不对称双峰曲线,影响气孔导度的主要因子是温度。     

基于液流和叶片水势测定的沙柳水分利用特征分析

目的干旱半干旱区植物的水分传输过程依赖于一套有效的调控机制,研究典型沙生植物对土壤干旱的响应机制有助于预测未来气候条件下荒漠生态系统的结构和功能变化。方法采用包裹式茎流仪于2017年5—10月对毛乌素沙地沙柳液流进行长期连续观测,期间选择天气晴朗的19 d测得黎明前叶水势与正午叶水势,同步连续监测林冠上方太阳辐射、气温、空气相对湿度与土壤含水量。结果（1）短期内土壤水势与枝条液流具有较好的相关性（5—6月、7—9月）,整个生长季内液流密度与土壤叶片水势差（Ψ_L－Ψ_S）呈正相关。（2）叶片水势（Ψ_L）、大气水汽压亏缺（VPD）均对叶片蒸腾速率（E_L）有调控作用,小于阈值呈正相关,大于阈值呈负相关。VPD对E_L调控阈值为1.9 kPa,Ψ_L对E_L调控阈值为?3.7 MPa。VPD对叶片导度（g_L）有显著调控作用,调控阈值为0.9 kPa,小于阈值呈正相关,大于阈值呈负相关。（3）沙柳木质部栓塞脆弱性曲线呈“r”形,引起枝条50%导水率损失的压力值（P₅₀）为0.73 MPa。（4）整体上看,正午木质部传导度（K_s）与正午叶片传导度（g_L）是正相关的。K_s与黎明前叶水势（Ψ_S）呈现正相关关系,而g_L受VPD影响较大导致其与Ψ_S相关性弱。g_L与K_s对于土壤干旱（Ψ_S降低）的相对敏感性（?）为 1.035 。结论以上结果表明,随着水分胁迫加重,木质部在水势较高时便通过降低导水率来减少水分丧失,木质部栓塞到一定程度也不关闭气孔,而是能保持一定的气孔开度。这些适应策略在一定程度上反映了沙柳最大化蒸腾和同化速率的一种机制,对正确认识干旱地区沙柳的水分利用特征有明显的理论意义,为深入研究沙柳的水力限制补偿机理奠定基础。      

番茄幼苗冠层内微环境因子与净光合速率间回归方程的研究

为了确定番茄幼苗冠层内通风时微环境因子与幼苗净光合速率间的回归方程,对影响幼苗净光合速率(Y)的6个因子〔苗龄(X1)、辐射(X2)、温度(X3)、相对湿度(X4)、风速(X5)、通风时间(X6)〕进行二次通用旋转组合设计,按照试验方案最终得出了番茄幼苗叶片净光合速率与幼苗冠层内微环境因子间的优化方程Y=19.825 00-0.272 50 X1+0.758 33 X2+0.515 00 X3-0.663 33 X4-0.670 00 X21-0.375 00 X22-0.235 00 X32-0.590 00 X42-0.461 25 X25-0.303 75 X62+0.273 75 X1X2-0.361 25 X4X5-0.442 50 X5X6;找到并验证了通风调控的最佳组合,即幼苗生理苗龄为三叶一心、辐射强度为1 200μmol/(m2.s)、温度为25℃、相对湿度为70%、通风风速为1.1m/s、通风时间为20min,此时模型预测的幼苗净光合速率响应值最大,为20.6μmol/(m2.s),取上述最优条件在番茄幼苗冠层内进行通风调控,实测幼苗的净光合速率为20.5μmol/(m2.s)。对回归方程更进一步分析得出,在幼苗冠层内以0.8m/s风速通风30min,也可达到较好的调控效果,实用性较强。     

不同天气下嫁接黄瓜净光合速率及其影响因子的日变化

以大棚嫁接黄瓜和自根黄瓜为材料,在不同天气下采用美国LI-COR公司生产的LI-6400型便携式光合仪测定结瓜期净光合速率及其影响因子的日变化.结果表明:无论晴天还是阴天,嫁接黄瓜和自根黄瓜的净光合速率、光合有效辐射、气孔导度和蒸腾速率均呈单峰型变化,日均最高值均是嫁接黄瓜略大于自根黄瓜:嫁接黄瓜和自根黄瓜的胞间CO2浓度均呈"U"型变化,叶温均呈倒"U"型变化,且在同一时间两者叶温几乎无差别.