【目的】探索作为树干水分变化状况指标的树木水分亏缺（TWD）变化特征及其与饱和水汽压差（VPD）的关系，揭示径向变化对环境水分胁迫的响应特征，为合理指导红锥人工林经营提供科学依据和数据支持。【方法】利用径向变化记录仪记录不同分化等级红锥树干径向变化过程，同步监测环境因子，分析TWD对VPD的响应特征。【结果】不同分化等级红锥的TWD波动趋势相似，TWD随着VPD的变化而变化，但并不同步。小时尺度上，TWD和VPD显著正相关（r=0.488,r=0.489,r=0.512,P≤0.01），划分失水期和复水期后，两个时期的TWD和VPD也显著正相关，且失水期的相关性增强（r=0.623,r=0.667,r=0.593,P≤0.01）。日尺度上，无论是否划分失水期和复水期，二者均显著正相关，但相关性减弱。前后1天内的时滞响应分析结果显示，无论分化等级，TWD与VPD显著正相关（P≤0.01）；划分失水期和复水期后，在任何时间段考虑时滞响应时也均达到显著正相关，失水期的相关性强于复水期的相关性。未划分失水期和复水期时，不同分化等级红锥TWD对VPD响应滞后时间均为3 h。划分失水期和复水期后，失水期TWD对VPD响应滞后时间缩短，复水期TWD对VPD响应滞后时间延长。优势木、中等木和被压木复水期的滞后时间比失水期分别长3、4和5 h。VPD大幅度波动条件（VPDL）下，随着VPD的反复升降，TWD表现为失水-复水交替出现，变化的总体趋势是上升的；VPD小幅度波动条件(VPDs)下，TWD变化趋势较平缓，两种条件下TWD对VPD的响应均存在时滞。无论分化等级，VPDL条件下TWD与VPD之间的相关性（r=0.550,r=0.553,r=0.584,P≤0.01）均强于VPDs下的相关性（r=0.256,r=0.260,r=0.281,P≤0.01）。VPDL条件下，考虑滞后时间后，无论是否划分失水期和复水期，不同分化等级红锥TWD与VPD之间的相关性均增强。VPDs条件下，复水期的相关性低于忽略时滞效应时的相关性。【结论】TWD对VPD的响应存在时滞效应，在失水期和复水期，TWD对VPD的响应特征不同，且在不同分化等级间存在差异；失水期和复水期的划分有助于研究TWD与VPD的相关性。

厘清饱和水汽压差(VPD)的年际动态特征有助于深入理解大气干湿程度对气候变化的响应。本研究基于我国西南地区105个台站1982—2015年的气象观测资料,利用Mann-Kendall突变检验分析VPD的突变特征,基于统计分析探讨突变点前后的VPD变化趋势及影响因素。研究结果表明,西南地区1982—2015年VPD变化以2000年为突变年,增速由0.001 kPa/a变为0.005 kPa/a,并且VPD呈增加趋势的站点在2000年后增多。VPD在时间动态上出现变化的主要原因是在2000—2015年间相对湿度下降幅度增加,导致西南地区出现更干燥的气候特征。作为大气主要水汽来源的外来水汽通量和局地实际蒸散发在2000年后表现为增长趋势,但由于2000年后更高的空气温度引起饱和水汽压比实际水汽压增幅更大,即大气中实际水汽增加远低于饱和水汽容量增加,进而导致VPD增幅更大。本研究表明在突变点后西南地区VPD显著变化的原因主要是温度上升对相对湿度的影响,研究结果有助于深入理解中国西南地区的气候变化,明晰VPD变化背后的相关机制,为该地区的生态系统构建和未来气候变化应对提供参考。

基于Langmuir方程的热重分析法是测量物质极低饱和蒸汽压的常用方法.有2个关键因素可用于确保测量准确:蒸发速率与饱和蒸汽压的线性关系及不同物质的校准系数k的一致性.对控制方程的无量纲分析表明,蒸发过程由Reynolds数(Re)、Peclet数(Pe)和坩埚表面样品蒸气质量分数的无量纲形式(w_i)决定.由无量纲量表示的蒸发速率关系式表明:蒸发速率与饱和蒸汽压具有非线性关系,可用于定量描述k的变化规律.当物质的摩尔质量和饱和蒸汽压较小时,饱和蒸汽压与蒸发速率的关系式可近似为线性.待测物质的摩尔质量和扩散系数与校准物质的摩尔质量和扩散系数越接近,2种物质的校准系数的差越小.

[目的]研究南亚热带大青山林区乡土珍贵树种米老排径向生长日变化特征及对环境因子的响应,为理解米老排生长-气候响应的生理机制、森林培育和保护等提供基础数据。[方法]利用点状树木径向生长变化记录仪对米老排径向生长变化进行连续观测,采用气象站同步测量辐射总量、土壤含水量、相对空气湿度、空气温度等环境因子数据。通过径向生长与环境因子的相关分析,研究米老排生长季第一个高峰期(5月)的不同分化等级径向生长日变化规律、不同天气条件下生长变化及径向生长-环境因子相互关系。[结果]1)不同分化等级米老排5月份的径向生长日变化量优势木(17.08μm)>平均木(13.94μm)>被压木(-1.81μm),差异极显著(P晴天>阴天,受雨水影响,雨天条件下径向变化量远超其自身生长量同种天气条件下,径向日净生长量优势木最大,日变化幅度则表现为平均木最大。3)不同分化等级米老排径向生长与相对空气湿度、降雨量呈极显著正相关关系,与气温、总辐射呈极显著负相关关系,而20 cm土壤含水率无显著性相关,且各影响因子均存在不同时间滞后效应。[结论]不同分化等级米老排由于林木生长状况的差异,导致其受到环境因子影响程度的不同,进而使得其径向生长变化量产生差异。

通过盆栽试验研究烤烟不同生育期内亏水胁迫对烤烟干物质积累及其烟叶生理代谢酶活性的影响。结果表明：与对照相比，团棵期亏水对中后期干物质积累具有滞后性，其抑制效应无法弥补；旺长期适度亏水仅仅对茎干物质积累产生显著抑制效应，但随着供水恢复，对生育后期干物质积累的抑制效应消失；成熟期适度亏水显著降低根、茎及整株干物质积累，但对叶的干物质积累无显著影响。在生理代谢酶活性方面，与对照相比，团棵期、成熟期适度亏水显著降低叶绿素含量，而旺长期适度亏水则对叶绿素含量无显著影响；叶绿素含量和硝酸还原酶活性以旺长期适度亏水处理时叶片在成熟后期处于较高水平，而淀粉酶活性处于较低水平。总之，伸根期亏水对烟株中后期有不可．．．

为了解油用向日葵应对干旱胁迫的脱落酸代谢差异基因挖掘及分子调控机理,对正常供水(CK)和干旱胁迫(T)处理下的油用向日葵进行了高通量转录组测序及生理特性测定。结果表明,脱落酸(ABA)含量在干旱胁迫8 d最高,为23.55 ng/mL,在受到干旱胁迫4,8 d时的脱落酸含量均高于0 d。对差异表达基因进行筛选,在干旱胁迫8,16 d,通过与CK比较,处理组较CK显著上调表达的差异基因数分别为940,1 743个,显著下调表达的基因数分别为1 752,3 037个。由KEGG、GO功能注释可知,在干旱胁迫16 d较8 d的基因种类更丰富,其中参与生物过程的最多,参与细胞组分的次之,参与分子功能的最少,KEGG注释到的主要代谢通路有植物MAPK信号传导途径、植物激素信号转导、甘油磷脂代谢等。对干旱胁迫8 d条件下与激素相关的基因进行分析,共找到差异表达基因39个,并有7个基因与脱落酸代谢相关;参与脱落酸代谢的转录因子为ABF2、SAPK2、PP2C、AHG1、PYL2、SAPK3均呈上调表达,并表现出受到干旱胁迫的表达量高于CK。本研究挖掘到油用向日葵干旱胁迫下的ABA代谢相关上调差异基因7个,脱落酸代谢过程(PYR/PYL→PP2C→SnRK2→ABF)中涉及的转录因子均表现为上调,说明植物在遭受干旱胁迫时,会通过脱落酸等激素的积累以抵御干旱胁迫。

选取华北平原20世纪50年代以来的代表品种碧蚂1号、济南2号、泰山1号、冀麦26、冀麦38和济麦22,通过田间试验的方法研究了灌溉和雨养条件下不同年代小麦品种籽粒千粒重和灌浆特性的差异。结果表明:1)在灌溉和雨养条件下,小麦籽粒千粒重随品种的更替均呈逐渐增加的趋势,灌浆期天数和平均灌浆速率逐渐增加,其中速增期天数和灌浆速率的增加是当前小麦品种济麦22籽粒千粒重较高的主要原因;2)与灌溉条件相比,在雨养条件下不同年代小麦品种的籽粒千粒重、灌浆期天数和平均灌浆速率、速增期天数和灌浆速率均有所下降,但下降幅度存在差异,当前品种济麦22的下降幅度高于以前品种,对水分亏缺的敏感性较强。因此,在未来的小麦...

【目的】揭示土壤水分亏缺条件下节水抗旱稻根系的形态和生理指标的变化规律,阐明其节水抗旱的特异性生理基础。【方法】2015和2016年利用盆栽试验,以节水抗旱稻旱优113号(HY113)和高产水稻扬两优6号(YLY6)为试验材料,通过设置淹灌(对照)和干旱(土壤水势-38 k Pa左右)处理,研究干旱对节水抗旱稻与高产水稻根系形态结构和生理指标的影响及其与地上部生物量积累的关系。【结果】与淹灌相比,干旱处理显著降低了两个水稻品种的地上、地下干物质积累量,同时显著降低了节水抗旱稻HY113的根冠比(由0.18

对气象因子与梨叶片水分亏缺的研究结果表明，相对湿度与梨树各类枝叶片水分亏缺均呈显著或极显著的负相关关系。通径分析证实了湿度、温度的影响，肯定了气压对短枝叶片水分亏缺的影响。多元线性逐步回归分析与通径分析的结果完全一致。梨叶片水分亏缺的日变动态和季变动态的分析结果表明，在梨的生长季节前后期注意灌水对于减少水分亏缺，提高光合强度，增加产量具有现实意义。

针对黄河流域水资源匮乏日益严重的状况,根据国家气象局整编的1957~2001年(45 a)黄河流域93个气象站点气象资料,应用1998年FAO最新推荐的Penman-Monteith法计算潜在蒸散量,研究黄河流域水分变化特点,尤其是水分亏缺时空格局。同时,应用克里格(Kriging)插值法生成黄河流域区域的水分亏缺分布图。研究结果显示黄河流域水分亏缺的空间分布格局变化十分复杂,受气候、地形和地貌等多种因素影响,具有明显的地域特点。总体上,水分亏缺由北向南逐步递减,流域北部水分亏缺由西北向东南依次递减;流域水分亏缺在年际间的变幅具有增大趋势,在年内也表现出明显的季节变化特点,春季、夏季的亏缺量比...

利用河北省冬麦区1965-2007年48个气象站,冬小麦生育期内逐年降水量、气温、相对湿度、日照时数、风速资料,估算了全生育期、生长前期、中期、后期的水分亏缺量,分析了水分亏缺量的空间分布特征、时序变化趋势以及水分亏缺量变化的原因。结果表明,全生育期水分亏缺量最大的区域位于河北省东南部地区,水分亏缺量变率较小;各生育期以中期水分亏缺最为严重,且变率较小,生长前期和后期水分亏缺量较小,但变率较大。各生育期水分亏缺量均呈减少趋势,其变化趋势由需水量的变化趋势所引起。全生育期和生长前期需水量减小的主要原因是日照时数和风速的减小,生长后期则是由风速的减小和相对湿度的增大引起的。

【目的】研究3个不同生育期水分亏缺和施氮量对茄子根系生长、空间分布及产量和水分利用效率的影响。【方法】利用盆栽试验,设置低氮(N1,0.1g/kg)、中氮(N2,0.3g/kg)、高氮(N3,0.5g/kg)3个施氮水平,分别在茄子开花坐果期、初果期、盛果期3个不同生育期进行水分亏缺处理,以不亏水处理为对照(CK),共12个处理,对不同生育期水、氮处理茄子的总根长、总根干质量和鲜质量、产量及水分利用效率进行测定,并建立相应的水分生产函数。【结果】在施氮量相同的情况下,与不亏水处理相比,盛果期水分亏缺N1、N2和N3处理对总根长和总根干质量影响显著,其中茄子总根长较对照分别降低了12.39%,1...

【目的】研究不同生育期土壤水分亏缺和施氮对冬小麦产量及水分利用效率的影响,探讨小麦生长的水分亏缺敏感期和合理施氮量。【方法】以冬小麦小偃22为试验材料,设置4个氮肥水平和11个水分亏缺处理,采用盆栽试验,研究不同生育期水分亏缺和施氮水平对冬小麦水分利用效率、产量及其构成要素的影响。【结果】不同生育期土壤水分亏缺和施氮水平对冬小麦产量和水分利用效率有一定影响。与全生育期不亏水处理相比,返青期水分亏缺处理冬小麦干物质显著降低了7.70%,产量、水分利用效率显著增加了4.95%和7.56%;拔节期、抽穗期水分亏缺处理冬小麦干物质显著降低了13.69%,15.88%,产量显著降低了5.69%,8.06...

试验设置5个灌水处理:每桶浇水量分别为2000(CK),1500(T1),1000(T2),500(T3),300mL(T4),研究不同水分亏缺程度对番茄生长发育、产量和果实品质的影响。结果表明:随着浇水量的减少番茄株高、株幅、茎粗、干物重、单株产量均明显下降,总灌水量与番茄的第1、第2穗果的单果重和单株产量之间均呈极显著相关关系,与果实中Vc、可溶性糖呈极显著负相关关系,与有机酸含量呈显著负相关关系。T1、T2处理产量下降幅度较小,而果实中Vc、可溶性糖含量较对照有显著的增加,是较好的处理。

为研究异根嫁接黄瓜对适度水分亏缺的响应,以中农26号黄瓜(Cucumis sativas L.)为材料,以自根嫁接黄瓜适宜水分管理(每次20m3/667m2)为对照,研究异根嫁接黄瓜生长和养分吸收等指标对适度亏缺灌溉(每次12m3/667m2)的响应。结果表明:与自根嫁接黄瓜相比,适度亏缺灌溉下,异根嫁接黄瓜的生长势较强,每株黄瓜N、P和K养分的积累量分别提高了49.6%~53.3%、16.7%~29.0%和32.2%~40.5%;产量和总生物量也显著提高。这一结果表明,通过异根嫁接可以在减少灌水量的同时,维持地上部营养生长,促进养分吸收和干物质积累,从而实现良好的农艺节水效果。