日光温室条件下茄子植株蒸腾规律的研究

通过采用茎流计测定茄子植株的蒸腾速率以及小气候自动监测系统采集温室内的小气候，系统地研究了日光温室内茄子的茎流变化规律及其与环境因子之间的关系，运用回归分析法建立了主要环境气象因子与蒸腾之间的数量关系。同时还分析了不同水分处理下茄子植株间茎流的差异，以及同一植株不同部位的茎流差异，并观测了剪叶对植株蒸腾的影响。     

日光温室负压自动灌溉下番茄蒸腾规律研究

针对农业生产中蔬菜栽培灌溉费水费时的现状,采用一种自制负压自动灌溉系统,将供水压力设定在负值,利用土壤自动吸水的特性,达到自动灌溉和节水的效果.在此系统灌溉下采用茎热平衡技术测定番茄植株的茎流规律,分析了茎流变化规律与环境因子之间的关系,同时分析了番茄植株不同部位茎流差异以及剪叶对番茄植株茎流的影响.结果表明,在设定灌溉系统负压为60 hPa下,温室土壤含水量基本控制在阴天20.19%、晴天18.75%左右;茎流数据表明番茄植株蒸腾与太阳辐射值呈显著正相关,适当遮阴降温可以减少植株蒸腾.实验也进一步证明了叶片是植株蒸腾的主要器官,植株底层叶片蒸腾速率相对较微弱.     

夏季温室内黄瓜蒸腾规律的研究

在实验测定黄瓜蒸腾速率及温室内环境因子的基础上,分析了连栋温室内黄瓜蒸腾规律及其与环境因子之间的关系,验证了蒸腾速率与茎流相关性显著。     

温室滴灌条件下番茄植株茎流变化规律试验

为探明滴灌条件下温室番茄植株茎流速率变化规律及其影响因素,本文采用Dynamax公司开发的包裹式茎流计观测日光温室番茄植株的茎流变化,研究茎流速率的变化规律及茎流速率监测结果的标准化处理技术,探索植株茎流与气象因子的相互关系,分析水分胁迫对番茄植株茎流速率的影响。研究表明,采用单位叶面积上的茎流速率表征茎流变化规律可在一定程度上降低因探头安装位置不同对监测结果的影响;在充分供水条件下,影响番茄植株茎流速率的主要因子是太阳辐射和饱和水气压差,番茄植株的日茎流速率与太阳辐射呈线性关系,与饱和差呈对数关系（R2＞0.90,P＜0.01）;土壤水分状况会明显影响番茄植株茎流状况,茎流速率随水分胁迫加剧而骤减。研究结果证明番茄植株茎流速率经标准化处理后可以真实的反映植株蒸腾规律。     

基于称重式蒸渗仪的温室秋茬茄子蒸散特征及影响因素分析

基于称重式蒸渗仪及土壤蒸发器实测数据分析了温室秋茬茄子植株蒸腾量(T)、土壤蒸发量(E)和总蒸散量(ET)的逐日动态变化规律,采用Pearson相关分析法研究了温室茄子耗水状况与主要气象因子的相关关系,采用通径分析原理分析了气象因子对T、E和ET的直接和间接作用,并建立了多元回归方程.结果表明:温室秋茬茄子全生育期ET...     

温室内草皮蒸腾量预测的试验研究

研究了温室内草皮蒸腾量和小气候的关系,用彭蔓公式计算参考作物腾发量,用20cm蒸发皿测定温室内的水面蒸发力,并和测定的草皮蒸腾量进行对比。试验结果表明,草皮蒸腾量与温室小气候的回归系数（R^2）为0．938,明显高于蒸腾量与蒸发皿水面蒸发量的回归系数（R^2）0．8683和蒸发量与彭蔓公式计算的参考作物腾发量的回归系数0．7944,以温室小气候计算温室内的作物蒸腾量要优于以参考作物腾发量计算作物蒸腾量和蒸发皿水面蒸发量的方法。温室内草皮的蒸腾量与温室小气候线性相关,可以此计算温室内作物的蒸腾量。     

温室番茄植株蒸腾变化规律及主要影响因素研究

温室作物的耗水量与植株茎流变化密切相关,掌握温室作物茎流变化可提高灌溉制度的合理性。以温室滴灌番茄为研究对象,综合考虑气象因素和作物生长状况对番茄茎秆液流(T_f)变化的影响,探索了茎流计法监测温室番茄需水量的可行性,分析了不同典型天气条件下番茄T_f的变化规律及影响因素,考虑了叶面积指数(LAI)与T_f的关系,并与称重法进行了对比,最后采用通径分析法建立了气象因子与T_f的回归方程。结果表明,不同天气条件下,番茄茎秆的T_f表现为晴天多云天阴雨天。T_f与LAI密切相关,相关系数为0.77,达到了极显著水平(P0.01),此外,采用LAI对T_f进行标准化后可减少不同植株之间的个体差异。通径分析法结果表明,气象因子与T_f之间的关系可以表示为T_f=0.213 R_s+1.536 VPD-0.305,气温和风速对T_f的影响主要是通过太阳辐射(R_s)和水汽压差(VPD)实现的,R_s对T_f的影响大于VPD。研究为基于茎流计法测定温室滴灌番茄需水量提供了理论依据。     

滇山茶茎流特征及其气象影响因子

为了深入了解茶花茎流特征这一重要生理指标,对滇山茶茎流及同期气象因子进行了1年的连续观测,利用相关分析法和错位对比法研究滇山茶茎流与气象因子的关系和茎流对气象因子的滞后情况.结果表明:茶花在夜间存在茎流现象,在11:00-17:30期间存在"午休"现象,夏季茶花茎流约6:15启动,8:00达到第1个峰值,春秋次之,冬季最晚.滇山茶茎流通量曲线在晴天呈现双峰型,茎流与温度和相对湿度相关性最好,雨天茎流通量曲线呈现多峰型,茎流与温湿度相关性较好,晴天和雨天茎流与气象因子存在时滞现象;得出结论:日出时间的季节性差异,可能导致夏季茎流启动最早,冬季最晚;滇山茶茎流形态曲线在晴天和雨天存在差异,这种差异可能是由于晴天和雨天的太阳辐射、相对湿度和空气温度的差异所导致;不同强度的太阳辐射对滇山茶的茎流具有不同的影响,晴天和雨天下空气温度、相对湿度与茎流表现出较好的相关性;茶花茎流与太阳辐射存在明显的时滞现象,结合其他气象因子对茎流的影响,建立了茎流的多元回归模型.     

秦岭华北落叶松人工林耗水规律与环境因子关系研究

以不同林龄(幼龄、中龄、老龄)华北落叶松为研究对象,依托国家级森林生态系统定位观测站,连续5年采用热扩散式茎流计法(树木蒸腾)和称重法(土壤蒸发)对华北落叶松土壤蒸发与植被蒸散耗水及其环境因子进行定量监测,定量分析蒸腾、蒸发等各蒸散的强度与环境因子的关系。结果表明:2012-2017年不同林龄土壤蒸发量和蒸腾耗水量均呈"几"字形变化规律,在7-8月达到最大,4-6月呈急剧增加趋势,9月以后有所降低;当土壤含水量18%,地被植物并不抑制土壤水分的蒸发;当土壤含水量18%,地被植物抑制了土壤水分的蒸发;土壤蒸发量与土壤温度和土壤含水量均呈显著的正相关。相关性分析表明林木蒸腾强度与土壤含水量、太阳辐射强度、土壤温度呈正相关,即华北落叶松林木蒸腾强度随各环境因子变量值的增加而增加;然而,林木蒸腾强度与自身属性(冠幅、胸径、株高)呈负相关关系,即随着林木的生长,其蒸腾作用受到了一定的抑制。综合分析表明:影响华北落叶松耗水最直接的因素是土壤水分含量,当土壤含水量较小时,华北落叶松首先满足自身对于土壤水分的需求。     

基于LSTM的温室番茄蒸腾量预测模型研究

作物蒸腾量是指导作物灌溉关键参数之一,实时获取作物蒸腾量,实现按需灌溉是节约用水的有效途径。然而,温室内小气候效应显著,作物蒸腾与环境因子间关系较为复杂,且各环境因子之间相互关联并呈非线性变化。本文以番茄作为研究对象,使用称量法测量作物实时蒸腾量,通过布设传感器实时获取温室小气候数据,包括空气温度(Air temperature, AT)、相对湿度(Relative humidity, RH)、光照强度(Light intensity, LI)作为模型的小气候环境输入,冠层相对叶面积指数(Relative leaf area index,RLAI)作为模型的作物生长输入,在此基础上,提出了基于长短期记忆网络(Long short term memory, LSTM)的番茄蒸腾量预测模型。利用该模型对番茄蒸腾量进行预测,并与非线性自回归(Nonlinear autoregressive with exogeneous inputs, NARX)神经网络、Elman神经网络、循环神经网络(Recurrent neural network, RNN)模型进行了对比。试验结果表明,LSTM预测模型决定系数(Determination coefficient, R2)与平均绝对误差(Mean absolute error, MAE)分别为0.9925和4.53g,与NARX神经网络、Elman神经网络、RNN方法进行对比,其决定系数分别提高了8.97%、1.18%和0.82%,其平均绝对误差分别降低了8.16、6.23、0.52g。本研究所提的预测模型具有较高的预测精度及泛化性能,研究成果可为温室作物需水规律及需水量研究提供参考。     

不同天气条件下玉米生长期茎流变化特性及研究

研究不同天气条件下玉米生长期茎流特征,以期为干旱半干旱区玉米的节水灌溉及科学管理提供一定的理论依据。利用包裹式茎流计及小型自计式气象站对甘肃省会宁县太平镇夏玉米的液流通量密度以及其周围环境因子进行观测。结合人工记录,选取3种典型的天气条件对玉米液流通量密度变化趋势及其与环境因子的关系进行分析。玉米液流日变化曲线在3种天气条件下总体趋势相同,都呈现出＂几＂字型的多峰曲线,但各天气条件下液流日变化又具有各自的特点。玉米液流的变化是各环境因子综合作用的结果,各环境因子与玉米液流都呈现出极显著的线性关系。不同天气条件下影响玉米液流的主要环境因子各异,但光合有效辐射始终是影响玉米液流变化的最主要的环境因子。玉米液流日累积量在3种天气条件下从大到小的顺序依次为晴天、多云、阴雨。     

遮光、密闭环境对番茄植株蒸腾的影响

在茎热平衡技术测定植株茎流的原理基础上,结合温室内气象数据采集仪器,通过对小温室做遮光、密闭处理,探讨番茄茎流的变化规律。结果表明,密闭温室处理后晴天番茄茎流变化趋势不变,但白天茎流明显减小,此时影响茎流的环境参数除光照外,温室内的大气温度、空气相对湿度以及CO2浓度等都不能忽略。人为改变光照,使茎流随之发生改变,变化规律与光照强度的变化规律相似,所不同的是茎流变化曲线稍稍滞后于光照的变化曲线;茎流随光照的降低而逐渐减小,在时间上有一个延迟。当白天遮光变温室为"黑暗"状态时,茎流缓慢减小,但此时茎流却远远大于夜晚茎流,而且白天温室内"黑暗"状态处理的不同时间段茎流减小的快慢是不一样的。     

水分及气象因子对梨枣树茎液流影响的研究

利用热脉冲技术监测梨枣树茎液流,同步利用自动气象站监测的气象资料,研究梨枣树在不同水分处理下的茎液流变化规律及其对不同环境因子的响应,结果表明,各因子相关次序:在晴天,土壤水分>日最高温度>日平均温度>太阳净辐射强度;而在阴天:日最高温度>日平均温度>土壤水分>太阳净辐射强度;多元线性回归分析,确定出茎液流流量与各环境因子间达到显著水平。     

热带桉树树干液流的时滞效应分析

【目的】探明热带桉树树干液流与环境因子间的时滞效应及其影响因素。【方法】运用Granier热扩散探针技术对海南省西北部儋州林场生长季(5—10月)桉树树干液流速率进行了实时监测,并同步监测了光合有效辐射(PAR)、大气温度(Ta)、相对湿度(Rh)和0～60cm土壤含水率(SWC),运用错位相关法分析了液流速率与PAR和饱和水气压亏损(VPD)之间的时滞长度。【结果】典型晴天下桉树液流速率日变化特征呈"双峰型"曲线,存在光合午休,液流速率抵达峰值时间较PAR和VPD提前约60 min;液流速率与环境因子(PAR、VPD)间均呈极显著正相关(P<0.001)。整个生长季桉树液流速率与环境因子间存在明显时滞,分别提前于PAR和VPD约30 min和50 min。SWC对桉树液流速率与环境因子间的时滞效应影响达显著性水平(P<0.05),当SWC较高(15.42%)时,液流速率对PAR和VPD的时滞分别为-60 min和-30 min,而SWC较低(10.45%)时分别为0和-60 min;桉树径级对液流速率时滞效应的影响未达到显著性水平(P>0.05)。【结论】热带桉树树...     

旱渍胁迫及环境因子对避雨番茄茎流变化的影响

根据避雨番茄筒栽试验结果,分析了不同旱渍胁迫组合及不同天气条件下的茎流速率日变化,采用通径分析和灰色关联分析的方法,计算了以太阳辐射、气温、相对湿度和土壤含水率4种环境影响指标为自变量对番茄茎流速率的相关系数、决定系数及灰色关联度.结果表明:不同天气下番茄茎流速率日变化规律差异显著,晴天下呈现峰值在正午的单峰型曲线,多云下呈现在10:00和14:00左右达到峰值的双峰型曲线,阴雨下茎流速率较小且波动不大;相同环境下不同旱渍组合的茎流速率日变化曲线可以反映水分的亏缺和渍害程度,轻度亏缺能够抵抗渍水的迫害,增大茎流速率,但是亏缺程度超过一定范围会显著降低茎流速率;通径分析与灰色关联分析的结果基本一致,影响茎流速率最大的是太阳辐射,决定系数达到0.91.     

滴灌条件下核桃树茎流变化规律研究

通过田间试验,利用热扩散探针法研究了滴灌条件下核桃树茎流速率变化规律及其与气象因子间的关系。结果表明,核桃树茎流速率在晴天条件下日变化呈单峰曲线变化,先增大后减小,阴天条件下核桃树茎流速率表现为多峰曲线变化趋势;核桃树茎流速率与太阳辐射、大气温度和风速呈正相关关系,与大气相对湿度呈负相关关系。通径分析表明,对核桃树茎流速率影响最大的是大气温度,其次是风速、大气相对湿度、太阳辐射,建立了核桃树茎流速率与气象因子之间的回归方程。     

基于热扩散探针的便携式植物液流监测仪研究

液流是植物重要的生理指标,在蒸腾耗水规律研究及相关应用中需要对液流进行长期、精准的在线监测。针对国外商用液流仪价格偏高,模块化液流仪在体积、性能、野外供电及通信等方面存在诸多不足的问题,运用集成化设计理念,设计了一款基于热扩散原理的便携式植物液流监测仪。采用嵌入式微处理器STM32作为主控芯片,以AD620和OP07组成的低噪声精密放大电路为核心,设计了探针恒流加热、SD卡存储及GPRS通信、太阳能供电和电量监测报警等电路,运用迭代算法获得当天测量电压最大值,即时计算出植物液流密度。现场测试和对比试验表明,该仪器性能稳定,显示、存储、读取、传输和报警等功能正常,测得的液流密度数据准确,与对比仪器DeltaT数据采集仪测得结果具有良好的一致性。双探针监测时,在没有光照的情况下可连续工作7 d,在有光照天气情况下可实现长期连续工作。该液流仪性价比高、使用方便、通道易于扩展,可替代进口产品,在植物水分传输及利用研究、森林生态系统对环境变化的影响监测以及城市绿地水分管理等领域具有良好的应用前景。     

热带桉树人工林液流特征及其对环境因子的响应

【目的】探明热带桉树蒸腾耗水时间变化规律及其与环境因子的关系。【方法】通过热扩散探针法(TDP)于2016年1—12月对海南省儋州林场桉树树干液流进行实时监测,并同步监测气象、土壤水分等相关环境因子。【结果】①雨季桉树液流瞬时变化特征多为"双峰"型曲线,旱季为"单峰"型,雨季液流到达峰值时间在11:00—11:30之间,峰值平均为8.68 mL/(cm2·h),并在15:00—15:30出现第2个液流峰值,平均峰值为8.16 mL/(cm2·h),旱季液流达到峰值时间在13:00—13:30之间,峰值平均为7.45 mL/(cm2·h);②旱季和雨季桉树液流瞬时速率对相对湿度和大气温度的时滞均为30 min,对光合有效辐射的时滞均为-30 min;③日尺度上桉树平均液流速率为2.06 mL/(cm2·h),最大值出现在7月15日,为4.25 mL/(cm2·h);最小值出现在11月25日,为0.14 mL/(cm2·h),太阳有效辐射(PAR)、大气温度(Ta)、饱和水气压差(VPD)是影响桉树日均液流的主要环境因子,树木胸径大小与日均液流速率正相关;④桉树月均液流速率的变化特征为"单峰型"曲线,雨季液流速率均值为2.53 mL/(cm2·h),旱季为1.80 mL/(cm2·h),最大值出现于7月,为3.42 mL/(cm2·h),最小值在2月,为1.40 mL/(cm2·h),其中PAR、Ta、VPD是主要影响因子。【结论】热带桉树人工林液流存在明显昼夜与季节节律,不同观测尺度下影响桉树液流速率的主要环境因子均为PAR、Ta、VPD。     

不同水氮条件下桃树幼苗茎干液流变化规律研究

采用美国生产的DeTransfer 3.27茎流测定系统监测一年生的桃树幼苗树干液流变化.分析了不同水分、氮肥处理下桃树苗树干液流日变化和连日变化特征及茎流与蒸腾的变化关系.结果表明,桃树苗茎液流速率存在明显的日周期和连日变化规律.水分对桃树苗茎流的影响:在相同的氮素水平下茎液流速随土壤水分含量的增加依次增加,无氮处理下,茎液流流速在充分灌水条件下最大峰值为11 g/h左右,较低水条件下增加了15.8%,高氮处理下,茎液流流速最大峰值为23.5 g/h左右.氮肥对桃树苗茎流的影响:施氮肥明显地增加桃树苗茎液流速,在土壤水分供应充足条件下,茎液流流速分别为N1 11g/h、N2 16.5 g/h、N323.5 g/h;茎液流速和蒸腾速率动态曲线有着相似的变化趋势.