基于修正PM模型的水分胁迫下柑橘树蒸腾速率模拟研究

【目的】利用修正Penman-Monteith(PM)模型对土壤水分胁迫条件下的柑橘树蒸腾速率进行模拟。【方法】基于2022年6—7月的气象数据、红外温度、叶片气孔导度及实测柑橘树蒸腾速率,对PM模型中的关键参数(冠层阻力和空气动力学阻力)进行模拟。采用Ortega-Farias模型模拟冠层阻力;采用Perrier对数法和仿叶法分别计算空气动力学阻力,将模拟的阻力参数应用于PM模型,模拟柑橘树在不同土壤水分胁迫条件下的蒸腾速率,评价不同阻力参数对PM模型输出精度的影响。【结果】柑橘树气孔导度和蒸腾速率随着土壤水分胁迫程度的增大呈下降趋势。Ortega-Farias模型模拟的冠层阻力与实测值具有较好的一致性,模拟值与实测值之间的决定系数(R2)为0.63,能够较好地反映柑橘树叶片冠层阻力在水分胁迫下的日变化情况。在模拟空气动力学阻力时,仿叶法的模拟值大于Perrier对数法的模拟值,且午时波动较大。在土壤水分充足、轻度土壤水分胁迫、中度土壤水分胁迫和重度土壤水分胁迫条件下,采用Perrier对数法计算空气动力学阻力时,PM模型的模拟值与实测值之间的R2分别为0.66、0.58、0.55、0.2;而采用仿叶法计算空气动力学阻力时,PM模型的模拟值与实测值之间的R2分别为0.71、0.64、0.62、0.24。【结论】当土壤含水率高于田间持水率的50%时,使用Ortega-Farias模型模拟冠层阻力并采用仿叶法模拟空气动力学阻力能够提升PM模型模拟柑橘树蒸腾速率的精度。

基于三温模型的盆栽柑橘蒸腾规律研究

为深入探究柑橘树冠层空间蒸腾特性及与茎干液流的对应关系,采用五点测温法,使用热成像仪拍摄柑橘树冠层五个方位的红外图像获取冠层温度及参考冠层温度,利用三温模型,将模型估算叶片蒸腾速率与实测茎流速率进行比较,并研究了柑橘树冠层不同方位的蒸腾变化规律。结果表明:柑橘树茎流速率与冠层叶片蒸腾速率日间变化曲线存在差异,决定系数(R2)为0.14,整体上,不同方位冠层温度与气温的日变化规律相近,柑橘树不同方位平均蒸腾速率大小分别为:东面>西面>北面>南面>顶面。上述结果表明:(1)柑橘树冠层蒸腾与茎干液流之间存在时滞效应,三温模型估算的叶片蒸腾速率不能实时反映树干液流的变化特征。(2)气温越高时,不同方位的冠层温度差异越显著。(3)柑橘树冠层空间蒸腾具有明显的空间差异性,揭示了柑橘树冠层蒸腾速率的空间变化规律。