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贵州省饱和水汽压差时空变化特征与影响因素
1
作者 高江波 黄奉献 刘路路 《贵州师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第5期39-46,共8页
饱和水汽压差(VPD)是表示区域大气干燥程度的重要指标,分析贵州省VPD时空变化特征及其影响机制对明晰气候变化规律和农业生产具有重要意义。研究基于中国气象局提供的CN05.1格点化观测数据集,量化并分析了1961—2022年贵州省喀斯特区域... 饱和水汽压差(VPD)是表示区域大气干燥程度的重要指标,分析贵州省VPD时空变化特征及其影响机制对明晰气候变化规律和农业生产具有重要意义。研究基于中国气象局提供的CN05.1格点化观测数据集,量化并分析了1961—2022年贵州省喀斯特区域和非喀斯特区域VPD及其时空变化特征,采用多元线性回归方法识别了影响VPD变化的主要气象要素并分析了基于VPD的干旱危险性。结果发现:贵州省年际和季节尺度VPD存在显著的升高趋势,其中喀斯特区域和非喀斯特区域春季和夏季VPD空间分布和变化趋势均呈现相反的格局;以VPD为指标的贵州省干旱危险性显著升高,非喀斯特区域速率更快;气温和相对湿度是贵州省年际和季节尺度上VPD变化的主导气象要素,不同区域年和季节尺度上不同气象要素的贡献率稍有差异。 展开更多
关键词 饱和水汽压差 贵州省 喀斯特 干旱 危险性
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全球旱地饱和水汽压差和根区土壤水分变化对植被生产力的影响及其成因 被引量：1
2
作者 於嘉禾 王卫光 陈泽峰 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期4808-4819,共12页
旱地约占全球陆地面积的40%,而水分是旱地植被生长的一大限制要素。尽管土壤水分与饱和水汽压差对植被生长的重要性已经得到了广泛证实,然而目前二者对植被生产力影响的空间异质性及其形成因素仍未得到深入研究,这对研究旱地生态系统对... 旱地约占全球陆地面积的40%,而水分是旱地植被生长的一大限制要素。尽管土壤水分与饱和水汽压差对植被生长的重要性已经得到了广泛证实,然而目前二者对植被生产力影响的空间异质性及其形成因素仍未得到深入研究,这对研究旱地生态系统对气候变化的响应带来了挑战。为了填补这一认知空白,研究收集了多源气象、根区土壤含水率和总初级生产力产品,基于随机森林算法量化了植被总初级生产力对根区土壤含水率和饱和水汽压差的敏感性,结合土地覆盖数据和分档平均方法分析了敏感性空间异质性的形成机制。结果表明:全球旱地饱和水汽压差与植被生产力总体呈显著上升趋势;根区土壤水分对植被生长的影响以正效应主导,饱和水汽压差对植被生长的影响以负效应主导;相较于森林和灌木,饱和水汽压差对植被生长的负效应及根区土壤含水率对植被生长的正效应在农田、草地和苔原及半干旱区更为强烈;植被生产力对饱和水汽压差和根区土壤水分的敏感性在数量上总体呈显著的线性负相关性。综上,植被种类和气候条件是导致全球旱地植被生产力对土壤水分和饱和水汽压差敏感性空间异质性的重要因素。 展开更多
关键词 全球旱地 总初级生产力 根区土壤水分 饱和水汽压差 敏感性 干旱指数
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1981—2023年雅鲁藏布江流域大气饱和水汽压差变化及影响因素
3
作者 杜军 高佳佳 +2 位作者 陈涛 次旺 巴果卓玛 《气候变化研究进展》 CSCD 北大核心 2024年第5期544-557,共14页
饱和水汽压差(vapor pressure deficit,VPD)可反映大气对水分的需求,厘清VPD时空变化特征有助于了解区域大气干湿程度对气候变化的响应。基于近43年(1981—2023年)雅鲁藏布江流域(简称雅江流域)34个气象站点逐月日照时数、平均气温、平... 饱和水汽压差(vapor pressure deficit,VPD)可反映大气对水分的需求,厘清VPD时空变化特征有助于了解区域大气干湿程度对气候变化的响应。基于近43年(1981—2023年)雅鲁藏布江流域(简称雅江流域)34个气象站点逐月日照时数、平均气温、平均最高气温、平均最低气温、降水量(P_(r))、相对湿度、水汽压和平均风速等资料,采用线性倾向估计、R/S分析、Mann-Kendall法、Morlet小波分析和逐步回归等方法,分析近43年雅江流域VPD时空变化特征及影响因子。结果表明:(1)雅江流域年、季VPD总体上呈东西部低、中部高分布特征;月际变化呈双峰型,第1、2峰值分别在6、10月,1月最小;VPD夏季最大,春季次之,冬季最小。(2)年VPD以0.030 kPa/(10 a)的速率显著增加,主要表现在夏秋季,尤其近23年(2001—2023年)增速明显。年、季VPD在21世纪前10年中后期发生了突变,且未来持续增大的可能性很高。20世纪80和90年代年、季VPD均偏低,以90年代最明显;21世纪前10年因夏、冬两季VPD偏高,年VPD偏高;21世纪10年代年、季VPD均偏高,主要表现在夏、秋两季。VPD在春、夏、秋3季都存在3~4 a显著周期,冬季有2~3 a周期,年VPD无显著周期。(3)四季和年VPD与地理因子的线性关系不显著,但存在极显著的二次曲线关系。(4)年、季平均气温升高是致使VPD增加的主导因子;2004年以后,年平均气温、水汽压对VPD贡献率有所降低,P_(r)的作用明显增大。 展开更多
关键词 雅鲁藏布江 饱和水汽压差(VPD) 线性趋势 年代际变化 突变 周期
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中国土壤水和饱和水汽压差对植被物候始期的影响
4
作者 薛盈盈 白晓永 +11 位作者 谭秋 冉晨 张思蕊 熊练 杜朝超 李姿霖 龙明康 罗青 张小芸 李明会 沈晓倩 杨姝 《中国农村水利水电》 北大核心 2024年第11期12-20,共9页
在全球变暖气候背景下,由于气温升高而导致的植被春季物候提前已经被熟知。气候变暖的同时加剧了土壤水分(Soil Moisture,SM)和饱和水汽压(Vapor Pressure Deficit,VPD)亏缺,二者作为植被生长必要的水分条件,对植被春季物候的影响尚不... 在全球变暖气候背景下,由于气温升高而导致的植被春季物候提前已经被熟知。气候变暖的同时加剧了土壤水分(Soil Moisture,SM)和饱和水汽压(Vapor Pressure Deficit,VPD)亏缺,二者作为植被生长必要的水分条件,对植被春季物候的影响尚不明晰。为此,研究基于日光诱导叶绿素荧光数据集通过多项式-导数法、双逻辑-曲率最大值法和Timesat法提取了2001-2018年以来中国植被春季光合物候始期(Start Of Season,SOS)的参数;其次,运用近地面气象驱动数据集和彭曼公式计算了研究期内的VPD值;最后,采用Teil-Sen Median趋势分析和Mann-Kendall检验、敏感性分析法,阐明了SOS、VPD和SM的时空变化规律,揭示了春季SM和VPD对SOS的影响机制。结果表明:①SOS先随着纬度的上升逐渐推迟,在35°N以北开始平稳波动,平均SOS在第130 d;②中国春季SM和VPD呈大面积不显著干旱化趋势,土壤水以0.037 m^(3)(/m^(3)∙10 a)的速度干化,VPD以0.34 hPa/10 a的速度升高,SOS呈大面积不显著提前趋势,以5.1 d/10 a的速度提前;③干旱地区的SOS对春季SM和VPD的变化最敏感,并且随着春季SM梯度的降低,VPD对SOS的重要性逐渐增加,SM的重要性逐渐减少。研究对于理解和预测全球变暖背景下植被生长对水分条件变化的响应,以及对于制定应对气候变化的政策至关重要,可为我国生态环境建设提供科学依据。 展开更多
关键词 植被物候始期 土壤湿度 大气饱和水汽压差 干旱 中国
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5种常绿阔叶果树叶含水率对饱和水汽压差与温湿度的响应研究
5
作者 陈欢 吴娟 《现代园艺》 2024年第5期85-88,共4页
水分是影响植物正常生理代谢的重要因素之一,主要受气象条件调控。以枇杷[Eriobotrya japonica (Thunb.) Lindl.]、柠檬[Citrus limon (L.) Burm.f.]、费约果[Acca sellowiana (O.Berg) Burret]、柚子[Citrus maxima (Burm.) Merr.(Ruta... 水分是影响植物正常生理代谢的重要因素之一,主要受气象条件调控。以枇杷[Eriobotrya japonica (Thunb.) Lindl.]、柠檬[Citrus limon (L.) Burm.f.]、费约果[Acca sellowiana (O.Berg) Burret]、柚子[Citrus maxima (Burm.) Merr.(Rutaceae)]和火棘[Pyracantha fortuneana (Maxim.) Li]5种阔叶常绿果树为研究对象,探讨5种果树成熟叶片及叶柄含水率与环境饱和水汽压差(VPD,vapor pressure deficit)、温度(T)、相对湿度(RH)的相关性。研究表明,(1)VPD与全叶含水率的R2=0.67,与叶片含水率的R2=0.63,相关程度表现很高,而与叶柄含水率的R2=0.39,相关性不高;其中,VPD与柠檬全叶、叶片含水率的R2分别达到0.81、0.74,柠檬叶含水率易受VPD影响。(2)温度与全叶含水率的R2=0.63,与叶片含水率的R2=0.66,相关程度明显很高,而与叶柄含水率的R2=0.39,相关性不高;其中温度与柠檬全叶、叶片含水率的R2分别高达0.86、0.82,柠檬叶含水率响应温度变化明显。(3)环境相对湿度与全叶含水率的R2=0.54,与叶片含水率的R2=0.53,相关程度低于VPD和温度,而与叶柄含水率的R2=0.33,相关性低;对于试验材料中的芸香科柑桔属,相对湿度与柠檬全叶含水率、柚子叶片含水率的R2均可达到0.80,相关程度高。综上,环境温湿度对5种阔叶常绿果树叶含水率均有显著影响,柠檬叶含水率受气象因子调控显著,火棘叶含水率受气象因子影响相对较弱。 展开更多
关键词 常绿阔叶果树 叶含水率 饱和水汽压差 温湿度 响应
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1961—2020年青海省饱和水汽压差变化特征及影响因子分析 被引量：2
6
作者 李素雲 祁栋林 +3 位作者 温婷婷 史飞飞 乔斌 肖建设 《干旱区研究》 CSCD 北大核心 2023年第2期173-181,共9页
饱和水汽压差(Vapor Pressure Deficit,VPD)作为蒸散的主要驱动因子之一,能够反映大气从地表获取水分的能力,厘清VPD时空变化特征有助于理解青藏高原地区大气干湿程度对气候变化的响应。利用Mann-Kendall检验、多元线性回归等方法分析... 饱和水汽压差(Vapor Pressure Deficit,VPD)作为蒸散的主要驱动因子之一,能够反映大气从地表获取水分的能力,厘清VPD时空变化特征有助于理解青藏高原地区大气干湿程度对气候变化的响应。利用Mann-Kendall检验、多元线性回归等方法分析了青海省1961—2020年VPD时空变化特征以及影响因子。结果表明:1961—2020年青海省平均VPD呈上升趋势,且在1998年发生突变;其季节平均值和对应的气候倾向率均表现为:夏季>春季>秋季>冬季;不同的功能区,VPD平均值表现为:柴达木盆地>东部农业区>青海湖地区>青南牧区,对应的气候倾向率表现为:东部农业区>柴达木盆地>青南牧区>青海湖地区。多年平均VPD在空间上呈“鞍形场”分布格局,且除了青南牧区东北部的贵南站呈减少趋势,其余地区均为增加趋势。VPD突变前后的气象主导因子有所差异,但总体主要为最高温度和相对湿度。春、夏、秋3个季节以及多年VPD变化过程中,海拔贡献率最高,其次为经度;冬季海拔贡献率依旧最高,其次为纬度。 展开更多
关键词 饱和水汽压差 变化特征 影响因子 青海省
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石羊河流域水分利用效率及其对饱和水汽压差的响应 被引量：3
7
作者 王大为 赵成章 +3 位作者 方锋 林婧婧 李丽丽 杨永明 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期3090-3102,共13页
水分利用效率(WUE)是叶片通过光合作用调节水分生理过程的指标,是联系生态系统碳循环与水循环关系的关键,反映了植被生态系统对立地环境快速调整和资源的变化适应策略。基于卫星遥感和地面观测数据,利用光能利用率模型和蒸散发经验估算... 水分利用效率(WUE)是叶片通过光合作用调节水分生理过程的指标,是联系生态系统碳循环与水循环关系的关键,反映了植被生态系统对立地环境快速调整和资源的变化适应策略。基于卫星遥感和地面观测数据,利用光能利用率模型和蒸散发经验估算模型,模拟石羊河流域2000—2019年植被总初级生产力(GPP)和蒸散发(ET)数据,估算2000—2019年不同植被类型的WUE空间分布特征,研究GPP/ET/WUE与饱和水汽压差(VPD)的相关性,探讨干旱区不同类型植被对水分利用及胁迫的适应策略。结果表明:(1)2000—2019年石羊河流域植被WUE、GPP和ET的平均值分别为0.80 gC m^(-2)mm^(-1)、256.52 gC/m2和302.52 mm,其三者的空间分布特征表现为“南高北低”,即由流域源头至下游逐渐减少的空间分布。(2)近20年内,流域内WUE、GPP和ET的变化率的平均值分别为0.017 gC m^(-2)mm^(-1)a^(-1),6.99 gC m-2a^(-1)和3.80 mm/a,流域总体呈现波动上升的趋势,但城区和民勤耕地-荒漠交接区呈不同程度的减少趋势。(3)流域内不同类型植被的WUE平均值关系为:森林>农作物>草地>灌丛>荒漠植被>湿地植被,WUE增加速度的平均值关系为:农作物>森林>草地>灌丛>荒漠植被>湿地植被,与GPP基本一致,其中ET在灌丛、荒漠植被、湿地植被地区呈现降低趋势。(4)研究区内GPP/ET/WUE与VPD相关性的空间分布特征与石羊河径流方向具有高度一致性,WUE与VPD相关性分布特征受土地利用以及径流方向影响显著。WUE与VPD呈正相关的区域主要分布在河西走廊绿洲东部和荒漠区东部,呈负相关区域主要分布在祁连山高海拔地区、河西走廊绿洲中部和荒漠区西部。因此,正确揭示内陆河植被GPP/ET/WUE的空间分异以及变化趋势及其对驱动因素VPD的响应,是了解流域尺度中干旱区植被对全球干旱加剧的适应性策略前提,进而为生态保护提供决策服务。 展开更多
关键词 水分利用效率 植被总初级生产力 蒸散发 植被类型 饱和水汽压差 相关性 石羊河
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饱和水汽压差和温湿度对5种药用园林植物冬季叶含水率的影响 被引量：1
8
作者 吴娟 陈欢 《南方农业》 2023年第21期12-16,共5页
水作为连接植物和环境的桥梁,影响着植物的生理活动,对植物的生长发育极为重要。以5种药用常绿园林植物(冬青卫矛、栀子、女贞、南天竹、红花檵木)为观察对象,研究饱和水汽压差(以下简称VPD)、气温、空气相对湿度与冬季全叶、叶柄、叶... 水作为连接植物和环境的桥梁,影响着植物的生理活动,对植物的生长发育极为重要。以5种药用常绿园林植物(冬青卫矛、栀子、女贞、南天竹、红花檵木)为观察对象,研究饱和水汽压差(以下简称VPD)、气温、空气相对湿度与冬季全叶、叶柄、叶片含水率的关系。结果表明:1)VPD、气温与5种植物叶含水率总体呈负相关,相对湿度与5种植物叶含水率总体呈正相关。2)VPD、气温、相对湿度与5种植物叶片含水率相关性略高于全叶、叶柄含水率。3)VPD与红花檵木叶柄含水率相关性最强,与冬青卫矛、女贞的叶片、全叶含水率相关性次强;相对湿度与栀子叶片含水率相关性最强,与冬青卫矛叶片、栀子全叶含水率相关性次强;气温与红花檵木叶柄含水率相关性最强。根据观察结果,对达到强相关的9个关系项分别进行了线性拟合。 展开更多
关键词 饱和水汽压差 气温 空气相对湿度 园林植物 叶片 含水率 相关性
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基于指数平滑和ARIMA模型的西北地区饱和水汽压差预测 被引量：8
9
作者 韩永贵 韩磊 +1 位作者 黄晓宇 高阳 《干旱区研究》 CSCD 北大核心 2021年第2期303-313,共11页
饱和水汽压差是土壤-植被-大气连续体水分传输过程的关键影响因素,在全球气候变化背景下,预测西北地区饱和水汽压差,对于植被恢复和农林业气象灾害风险评估具有重要的现实意义。基于西北五省(区)1990—2019年月饱和水汽压差值,采用趋势... 饱和水汽压差是土壤-植被-大气连续体水分传输过程的关键影响因素,在全球气候变化背景下,预测西北地区饱和水汽压差,对于植被恢复和农林业气象灾害风险评估具有重要的现实意义。基于西北五省(区)1990—2019年月饱和水汽压差值,采用趋势分析和小波分析等方法研究了西北地区饱和水汽压差年际变化特征和周期性变化规律;采用指数模型和ARIMA模型,筛选最佳样本步长和预测步长,对西北地区饱和水汽压差进行模拟和预测。结果表明:(1)西北五省(区)中,新疆年均饱和水汽压差最高,其次为宁夏、陕西、甘肃和青海;近30 a整体上西北地区饱和水汽压差呈上升趋势,其中宁夏和新疆饱和水汽压差上升幅度最大,分别为0.036 kPa·(10a)^(-1)和0.033 kPa·(10a)^(-1),其次为甘肃[0.026 kPa·(10a)^(-1)]、青海[0.021 kPa·(10a)^(-1)]和陕西[0.012 kPa·(10a)^(-1)];(2)西北各省(区),16 a尺度周期对小波方差贡献最大,为饱和水汽压差变化的主周期。此外,陕西、甘肃和新疆还存在24~27 a的周期特征,方差贡献较小;(3)相对于指数模型,ARIMA模型均方根误差平均减少42.3%,决定系数R2平均提高11.1%,Nash-Sutclife效率系数平均提高17.7%,有效提高了饱和水汽压差预测精度;(4)未来一段时间内,西北各地区饱和水汽压差均存在不同程度的升高趋势,以宁夏和新疆地区的饱和水汽压差增幅最为明显,分别为9.5%和8.9%。 展开更多
关键词 饱和水汽压差 指数平滑 ARIMA模型 预测 西北地区
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近40年中国饱和水汽压差时空变化及影响因素分析 被引量：16
10
作者 袁瑞瑞 黄萧霖 郝璐 《气候与环境研究》 CSCD 北大核心 2021年第4期413-424,共12页
基于全国600多个站点的逐月气象观测资料,利用Mann-Kendall检验、多元线性回归等方法分析了中国地区1980~2018年不同气候区(干旱区、湿润区、半干旱区与半湿润区)饱和水汽压差(Vapor Pressure Deficit,VPD)的时空变化特征,检测了影响中... 基于全国600多个站点的逐月气象观测资料,利用Mann-Kendall检验、多元线性回归等方法分析了中国地区1980~2018年不同气候区(干旱区、湿润区、半干旱区与半湿润区)饱和水汽压差(Vapor Pressure Deficit,VPD)的时空变化特征,检测了影响中国地区饱和水汽压差变化的主导气象因素。结果发现:近40年来,我国湿润区和干旱区的夏季和冬季VPD分布呈相反格局,大部分地区4个季节VPD均呈上升趋势,春、夏两季在黄河流域以及东南沿海地区的上升趋势尤为显著。4个气候区的VPD均在21世纪初发生突变上升,其中湿润区突变年份偏早(1996年),干旱区突变年份较晚(2004年),且干旱区的上升幅度最大,约为0.04 kPa/10 a。影响饱和水汽压差增加的主导因子在不同气候区、不同季节有所差异,但总体而言,气温和绝对湿度的变化是影响我国VPD年际变化的主要因素。其中,2000年以后,影响半湿润区、半干旱区VPD变化的主导因子为气温,干旱区、湿润区为绝对湿度。 展开更多
关键词 饱和水汽压差 时空变化 主导因子 不同气候区
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塔里木河中下游胡杨叶内外水汽压差和气孔导度对蒸腾速率的生理影响 被引量：2
11
作者 林兵 武胜利 +1 位作者 管文轲 宋川 《广东农业科学》 CAS 2020年第8期47-55,共9页
【目的】研究速生期内胡杨蒸腾速率影响机制和适应干旱气候环境的生理调控,为塔里木河中下游胡杨林的人工更新复壮提供依据。【方法】采用便携式光合仪于2018年6—8月对极端干旱区塔里木河沿岸天然荒漠胡杨(Populus euphratica)林进行实... 【目的】研究速生期内胡杨蒸腾速率影响机制和适应干旱气候环境的生理调控,为塔里木河中下游胡杨林的人工更新复壮提供依据。【方法】采用便携式光合仪于2018年6—8月对极端干旱区塔里木河沿岸天然荒漠胡杨(Populus euphratica)林进行实测,分析胡杨蒸腾速率Tr与叶内外水汽压差VPDL、气孔导度Gs的相关性。【结果】观测期内胡杨Tr和Gs日变化呈"单峰"曲线,峰值出现时间不同,7月Tr和Gs呈"双峰"曲线。VPDL均呈"单峰"曲线,峰值时间在16:00。Tr和VPDL峰值时间均出现不同程度的滞后Gs峰,滞后性强。出现"双峰"曲线主要是受非气孔限制因子的影响,导致Tr和气孔导度Gs达到第一峰后,下降而后上升再下降。胡杨Tr和VPDL、Gs均呈二次曲线,叶内外水汽压差、气孔导度是调控蒸腾速率的重要因子。观测期内胡杨Tr受到气孔限制和非气孔限制交替影响,各月气孔和非气孔限制所影响的时间段不尽相同,并对植物造成不同的生理反馈。【结论】塔里木河中下游地区胡杨Tr对VPDL响应敏感度高于对Gs,非气孔限制也是维持水分平衡的重要机制。 展开更多
关键词 胡杨 叶内外水汽压差 气孔导度 蒸腾速率 干旱区
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水汽压差与钾素互作对高温下番茄营养吸收与光合特性的影响 被引量：1
12
作者 张嘉宇 焦晓聪 +3 位作者 宋小明 丁崌平 柏萍 李建明 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2020年第6期30-38,共9页
空气水汽压差(VPD)是植物水分运输的主要驱动力,影响作物对营养的吸收。探究不同VPD与钾素对高温下作物营养元素的吸收与光合特性的影响对夏季番茄合理施肥与环境管理具有重要意义。试验以‘金棚14-6’番茄为试材,采用盆栽方式,设置2个... 空气水汽压差(VPD)是植物水分运输的主要驱动力,影响作物对营养的吸收。探究不同VPD与钾素对高温下作物营养元素的吸收与光合特性的影响对夏季番茄合理施肥与环境管理具有重要意义。试验以‘金棚14-6’番茄为试材,采用盆栽方式,设置2个VPD水平(高VPD、低VPD)与3个钾素水平(2、4、8 mmol·L^-1)共6个处理,分析了VPD与钾素互作对高温下番茄幼苗氮磷钾吸收、气体交换参数、光合和CO2响应等的影响。结果表明:与高VPD相比,降低VPD会对番茄植株各器官的氮、磷、钾含量产生稀释效应,但随着钾素水平的提高,氮、磷、钾的积累量均会显著增加,各元素积累量分别增加了99.6%、98.1%和44.7%(氮),57.4%、50.4%和51.6%(磷),145.9%、71.5%和30.6%(钾)。在低VPD下,中钾水平更有利于干物质和氮、磷、钾元素的积累,其叶片的氮素积累量和叶片水势显著高于其他5个处理;且低VPD下的植株具有较大的光照、CO2浓度适应区间和高光合及相关参数,包括光合速率Pn、气孔导度Gs、光饱和点LSP、表观量子效率AQY、暗呼吸速率Rd和初始羧化效率CE等,且均在中钾水平时取得最大值;同时蒸腾速率Tr、光补偿点LCP与光呼吸速率Rp等均显著降低。综上可知,高VPD下高钾水平和低VPD下中钾水平提高了番茄的光合性能、氮磷钾元素吸收量和干物质积累量,可作为夏季高温施肥与环境管理指标。 展开更多
关键词 番茄 水汽压差 钾素水平 营养吸收 光合响应 CO2响应
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太阳辐射和水汽压差对黄河源区高寒湿地潜热通量的影响研究 被引量：12
13
作者 谢琰 文军 +2 位作者 刘蓉 王欣 贾东于 《高原气象》 CSCD 北大核心 2018年第3期614-625,共12页
利用2014年6月1日至8月31日中国科学院麻多黄河源气候与环境综合观测站(下称麻多站)陆面过程观测试验资料,将大气和地表因素之和作为环境因子探讨其对潜热通量的影响,分析了太阳辐射和水汽压差对黄河源区高寒湿地下垫面潜热通量的影响,... 利用2014年6月1日至8月31日中国科学院麻多黄河源气候与环境综合观测站(下称麻多站)陆面过程观测试验资料,将大气和地表因素之和作为环境因子探讨其对潜热通量的影响,分析了太阳辐射和水汽压差对黄河源区高寒湿地下垫面潜热通量的影响,并对其进行了定量化评估(即控制参量)。结果表明:(1)太阳辐射和水汽压差对潜热通量的相对大气因素控制平均为0.98和0.02,即太阳辐射是影响潜热通量的相对大气因素控制的主要因子,水汽压差的影响可忽略。(2)太阳辐射和水汽压差对潜热通量的相对地表因素控制平均为0.12和-0.31,前者早晚大,中午小,后者绝对值早晚小,中午大。(3)太阳辐射对潜热通量的绝对总控制平均为0.22,相对总控制平均为1.10。水汽压差的绝对总控制平均为-0.06 W·m^(-2)·Pa^(-1),相对总控制平均为-0.29。(4)太阳辐射主要是通过直接作用(大气因素)影响潜热通量;而水汽压差则主要通过改变湿地地表阻抗的间接作用(地表因素)影响潜热通量。(5)高寒湿地下垫面地-气退耦因子(Ω)平均为0.38,表明高寒湿地与大气间的耦合程度较差,实际情况亦是如此,太阳辐射是影响高寒湿地下垫面潜热通量的主要因子。本研究为气候变化背景下的潜热通量参数化及其蒸散发研究开辟一条新的研究思路。 展开更多
关键词 高寒湿地 黄河源区 潜热通量 太阳辐射 水汽压差
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近60 a新疆开都-孔雀河流域大气饱和水汽压差变化特征及影响因子
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作者 李晓琦 李漠岩 +2 位作者 李佳卉 姚俊强 许兴斌 《干旱区研究》 2024年第11期1808-1818,共11页
基于1961—2021年新疆开都-孔雀河流域逐月气温和相对湿度观测数据,分析开都-孔雀河流域大气饱和水汽压差、饱和水汽压及实际水汽压的变化趋势,探讨山地、绿洲、荒漠环境下大气饱和水汽压差变化特征,揭示了大气饱和水汽压差变化的影响... 基于1961—2021年新疆开都-孔雀河流域逐月气温和相对湿度观测数据,分析开都-孔雀河流域大气饱和水汽压差、饱和水汽压及实际水汽压的变化趋势,探讨山地、绿洲、荒漠环境下大气饱和水汽压差变化特征,揭示了大气饱和水汽压差变化的影响因子。结果表明:(1)1961—2021年开都-孔雀河流域年及四季大气饱和水汽压差总体呈上升趋势,并呈阶段性变化特征,其中1997年发生突变,从1961—1996年的下降趋势突变为1997—2021年的上升趋势,揭示了1997年以后大气干旱加剧,尤其在春季。(2)不同环境下大气饱和水汽压差变化趋势与气温和实际水汽压的变化趋势一致,其中荒漠环境下大气饱和水汽压差增长速率最大,其次是绿洲和山地环境。(3)大气饱和水汽压差与温度变化呈正相关,而与相对湿度变化呈负相关;1997年以来气温快速升高而相对湿度迅速降低是导致大气饱和水汽压差加速上升的主要原因;此外,实际水汽压的增长速率小于饱和水汽压的增长速率。研究成果有助于深入理解大气干旱过程及对气候变化的响应关系。 展开更多
关键词 饱和水汽压差(VPD) 实际水汽压 变化特征 影响因子 开都-孔雀河
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全球陆地饱和水汽压差的年代际突变
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作者 程梦琦 左志燕 +2 位作者 蔺邹兴 游庆龙 王欢 《中国科学：地球科学》 CSCD 北大核心 2023年第7期1536-1549,共14页
饱和水汽压差(Vapor Pressure Deficit,VPD)是表征大气干旱的一个重要变量.基于英国气候研究中心月尺度数据,本文主要分析了1980年后全球陆地VPD年代际突变的时空变化特征.结果表明:全球60.5%的陆地VPD存在显著的年代际突变增长,欧亚大... 饱和水汽压差(Vapor Pressure Deficit,VPD)是表征大气干旱的一个重要变量.基于英国气候研究中心月尺度数据,本文主要分析了1980年后全球陆地VPD年代际突变的时空变化特征.结果表明:全球60.5%的陆地VPD存在显著的年代际突变增长,欧亚大陆中低纬、非洲和南美部分区域的VPD持续突变增长明显,而北美中部和西西伯利亚区域未出现显著变化.在1980~2020年期间,大多数区域发生的持续突变增长不超过两次,两次以上的显著增长主要发生在地中海周边和南美东部.持续性突变增长在欧亚大陆中低纬、非洲和南美东部地区出现较早,而高纬、东欧和青藏高原附近等地区则多发生在2000年后,持续超过10年的区域主要集中在北非、西亚、南美东部和东亚部分地区,说明这些区域大气干旱持续加剧的现象明显.总体而言,1993~2000年开始发生的持续突变增长明显多于其他时期,且持续时间相对1990年前更长,表明20世纪90年代后全球陆地同时处于突变增长状态的区域增加,水分限制在中亚和中国大部分地区此次持续突变增长中作用变强.此外,2009年VPD在全球陆地再次出现大范围的持续突变增长,说明全球大气干旱在近10年进一步加剧.全球也有少部分区域的VPD存在持续时间短于2年的突变降低. 展开更多
关键词 饱和水汽压差 大气干旱 年代际突变 时空特征
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灰胡杨蒸腾速率对气孔导度和水汽压差的响应 被引量：14
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作者 韩路 王海珍 +1 位作者 徐雅丽 牛建龙 《干旱区资源与环境》 CSSCI CSCD 北大核心 2016年第8期193-197,共5页
以塔里木盆地珍稀渐危种灰胡杨(Populus pruinosa Schrenk)为材料,研究其蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、水汽压差(VPD)日变化及互动关系,以期揭示灰胡杨适应干旱荒漠环境的蒸腾耗水调控机理。结果表明,生长季灰胡杨Tr、Gs和VPD日变化均... 以塔里木盆地珍稀渐危种灰胡杨(Populus pruinosa Schrenk)为材料,研究其蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、水汽压差(VPD)日变化及互动关系,以期揭示灰胡杨适应干旱荒漠环境的蒸腾耗水调控机理。结果表明,生长季灰胡杨Tr、Gs和VPD日变化均呈单峰曲线,总体随时间进程呈下降趋势;Tr、VPD峰值均滞后于Gs,这是上午时段Tr对VPD的响应阈值明显高于Gs对VPD的响应阈值所致。灰胡杨Tr与Gs、VPD及上午Gs与VPD均呈二次曲线关系,VPD对Tr、Gs均具双重作用,形成机制在于低VPD下Gs随VPD上升而增大,促进Tr升高;高VPD下Gs逐渐下降,引起Tr降低。数理统计分析表明,Gs是调控灰胡杨Tr的主导因素,而VPD通过Gs间接影响Tr。不同时段Tr的气孔调节机制不同,上午气孔调节为前馈式反应,下午为反馈式反应。综上所述,荒漠区灰胡杨Tr对Gs的响应敏感度高于对VPD,气孔调节是维持水分平衡的重要机制;VPD协同Gs来控制灰胡杨Tr,高VPD下引起叶片气孔关闭以降低蒸腾,维持树体水分平衡达到在干旱荒漠环境下生存的目的。 展开更多
关键词 灰胡杨 蒸腾速率 水汽压差 响应阈值 气孔调节机制
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胡杨(Populus euphratica)蒸腾耗水对水汽压差的响应 被引量：13
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作者 李炜 司建华 +1 位作者 冯起 鱼腾飞 《中国沙漠》 CSCD 北大核心 2013年第5期1377-1384,共8页
利用热耗散技术(TDP)对荒漠河岸胡杨(Populus euphratica)林生长季树干液流速率进行连续测定,分析了胡杨时步长蒸腾耗水(E)对水汽压差(VPD)的响应关系。结果表明:(1)不同天气条件对E的日过程有影响,晴天下E的主峰值突显,主峰时刻滞后于V... 利用热耗散技术(TDP)对荒漠河岸胡杨(Populus euphratica)林生长季树干液流速率进行连续测定,分析了胡杨时步长蒸腾耗水(E)对水汽压差(VPD)的响应关系。结果表明:(1)不同天气条件对E的日过程有影响,晴天下E的主峰值突显,主峰时刻滞后于VPD,而阴天E与VPD的同步性较好。(2)晴天VPD对E存在制约作用,高耗水期的生长季(5—7月),随月均VPD的升高,阈值点依次后移(2.13kPa<3.01kPa<3.82kPa),且制约关系越发明显(R2:0.2946<0.4638<0.5336),日冠层气孔阻力(rc)响应VPD(rc=-2.5423+2.1909VPD,R2=0.4032),协同控制胡杨蒸腾耗水。(3)不同等级光合有效辐射和不同水平VPD影响胡杨树干液流速率的峰值时刻和频率分布。阴天峰值时刻滞后于晴天,高值VPD(>3.82kPa)液流峰值频率分布更为集中,说明气孔调节与周围水汽压亏缺的敏感性较强。E与VPD间的量化结果对明晰荒漠河岸胡杨林耗水机理有一定的理论意义。 展开更多
关键词 蒸腾 水汽压差 热耗散技术 冠层阻力 胡杨
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饱和水汽压差的卫星遥感研究综述 被引量：11
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作者 张红梅 吴炳方 闫娜娜 《地球科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期559-568,共10页
饱和水汽压差是许多陆表生态和陆面过程模型中非常重要的输入参数之一,精确估算并获取其时空分布特征是生态、农业遥感领域亟待解决的问题之一。在简要回顾饱和水汽压差的应用和传统获取方法的基础上重点介绍遥感估算饱和水汽压差的数... 饱和水汽压差是许多陆表生态和陆面过程模型中非常重要的输入参数之一,精确估算并获取其时空分布特征是生态、农业遥感领域亟待解决的问题之一。在简要回顾饱和水汽压差的应用和传统获取方法的基础上重点介绍遥感估算饱和水汽压差的数据源和估算方法,即统计方法和解析计算法,并对解析计算法所需关键参数的国内外相关研究进展进行概述,探讨目前遥感估算饱和水汽压差存在的不足,并结合目前遥感技术发展现状和此领域研究存在的问题探讨其发展趋势,展望了联合多源遥感数据进行高时空分辨率的饱和水汽压差遥感估算问题。 展开更多
关键词 饱和水汽压差 近地表气温 陆表温度 大气柱大气可降水量
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中国西南地区饱和水汽压差的年际变化及其影响因素 被引量：3
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作者 宁梓妤 徐宪立 +3 位作者 杨东 徐超昊 李学章 李振炜 《农业现代化研究》 CSCD 北大核心 2022年第1期172-179,共8页
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... 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。 展开更多
关键词 饱和水汽压差 气候变化 时间变异 Mann-Kendall突变检验 生态水文
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叶片尺度水汽压差的量化方法及其影响因素
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作者 聂冲 陈星安 +1 位作者 黄跃飞 张硕 《应用基础与工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第4期819-833,共15页
采用FLUXNET2015数据集的104个通量站(半)小时尺度的观测数据,基于物理机理过程量化了生长季叶片尺度水汽压差(VPD),分析了生长季VPD与空气水汽压差(VPD)之间的差异(VPD-VPD),及其与植被类型、干旱指数和植被冠层结构之间的相关关系.然... 采用FLUXNET2015数据集的104个通量站(半)小时尺度的观测数据,基于物理机理过程量化了生长季叶片尺度水汽压差(VPD),分析了生长季VPD与空气水汽压差(VPD)之间的差异(VPD-VPD),及其与植被类型、干旱指数和植被冠层结构之间的相关关系.然后基于气孔导度模型及植被内在用水效率系数(G),分析了VPD替代VPD的必要性.结果显示,生长季VPD显著高于VPD,植被叶片温度的升高造成的饱和水汽压的升高是VPD高于VPD的主要原因.叶面积指数较高、冠层高度较高的森林植被的VPD-VPD较小,干旱地区生态系统的VPD-VPD较大.相比于VPD,VPD能显著提升气孔导度模型性能,VPD与生态系统导度(G)的相关性更强,水汽条件对G的影响较大,由VPD估算的G会造成12.83%的低估.VPD能够更好地反映植被直接感受的外部水汽环境. 展开更多
关键词 水汽压差 生态系统导度 水分利用效率 导度模型
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