植物蒸腾速率日变化响应环境敏感性的参数表征方法

技术特征：
1.一种植物蒸腾速率日变化响应环境敏感性的参数表征方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)在n天中，其中n为≥1的整数，每天每隔一段时间测量植物的蒸腾速率tr以及获取所述植物的冠层上方的太阳辐射rad和饱和蒸气压差vpd，所述蒸腾速率tr的单位为g
·
min-1
，所述太阳辐射rad的单位为w
·
m-2
，所述饱和蒸气压差vpd的单位为kpa，每天测量所述植物的日蒸腾量e，所述日蒸腾量e的单位为g；(2)以所述太阳辐射rad和所述饱和蒸气压差vpd为自变量，以所述蒸腾速率tr为应变量，通过下列蒸腾机理模型进行非线性拟合，获得每天的参数a估算值、参数b估算值和lai估算值：其中，λ为水汽化潜热2.45mj
·
kg-1
；tr
i,j
表示第i天第j次测量的蒸腾速率tr；a
i
表示第i天的参数a；k为消光系数0.86；lai
i
表示第i天的叶面积指数lai，单位为m2·
m-2
；rad
i,j
表示第i天第j次获取的太阳辐射rad；b
i
表示第i天的参数b；vpd
i,j
表示第i天第j次获取的饱和蒸气压差vpd；i，j均为整数，1≤i≤n，j≥1；采用下列方程式计算日累积蒸腾量l：l
i
＝∑e
i
，其中，l
i
表示第i天的日累积蒸腾量l，单位为g；e
i
表示第i天的日蒸腾量e；(3)筛选所述步骤(2)中拟合优度r2大于0.85的获得对应所述的日累积蒸腾量将所述和所述采用下列方程式进行线性拟合，获得每消耗单位蒸腾量叶面积指数的增长速率k：其中，表示拟合优度r2大于0.85的第b天的叶面积指数lai；lai
o
为测量前的lai初始值；k为每消耗单位蒸腾量叶面积指数的增长速率；表示拟合优度r2大于0.85的第b天的日累积蒸腾量l；b为整数，1≤b≤n；进而根据所述日累积蒸腾量l，采用下列方程式重新计算每天的lai估算值：lai
′
i
＝lai
o
kl
i
其中，lai
i
'表示重新计算的第i天的叶面积指数lai；(4)以所述太阳辐射rad、所述饱和蒸气压差vpd和所述步骤(3)重新计算的每天的lai估算值为自变量，以所述蒸腾速率tr为应变量，通过所述步骤(2)的所述蒸腾机理模型进行非线性拟合，获得重新估算后的每天的参数a估算值和参数b估算值。2.如权利要求1所述的植物蒸腾速率日变化响应环境敏感性的参数表征方法，其特征在于，在所述步骤(1)中，所述太阳辐射rad通过以下方法获取：在测量所述蒸腾速率tr时，测量所述的植物的冠层上方的光合有效辐射par，所述光合有效辐射par的单位为μmol
·
m-2
·
s-1
，采用下列方程式计算所述太阳辐射rad：rad
i,j
＝par
i,j
*0.533其中，par
i,j
表示第i天第j次测量的光合有效辐射par。3.如权利要求1所述的植物蒸腾速率日变化响应环境敏感性的参数表征方法，其特征
在于，在所述步骤(1)中，所述蒸气压差vpd通过以下方法获取：在测量所述蒸腾速率tr时，测量所述的植物的冠层上方的空气温度t和相对湿度rh，所述空气温度t的单位为℃，所述相对湿度rh的单位为％，采用下列方程式计算所述饱和蒸气压差vpd：其中，rh
i,j
表示第i天第j次测量的相对湿度rh；t
i,j
表示第i天第j次测量的空气温度t。4.如权利要求1所述的植物蒸腾速率日变化响应环境敏感性的参数表征方法，其特征在于，n为21。5.如权利要求1所述的植物蒸腾速率日变化响应环境敏感性的参数表征方法，其特征在于，所述n天包括充分灌溉期、渐进式干旱期和复水期。6.如权利要求5所述的植物蒸腾速率日变化响应环境敏感性的参数表征方法，其特征在于，在所述充分灌溉期和所述复水期，每天23:00、1:00、2:00、3:00各灌溉营养液240秒，所述营养液的流速为0.8m3·
h-1
，所述营养液为山崎营养液，所述渐进式干旱期为自然干旱期。7.如权利要求1所述的植物蒸腾速率日变化响应环境敏感性的参数表征方法，其特征在于，所述一段时间为3分钟，j≤480。8.如权利要求1所述的植物蒸腾速率日变化响应环境敏感性的参数表征方法，其特征在于，所述植物包括多个不同基因型植物品种。9.如权利要求8所述的植物蒸腾速率日变化响应环境敏感性的参数表征方法，其特征在于，所述多个不同基因型植物品种包括野生西瓜种质pi-296341-fr、商品种金城5号和耐旱自交系ha。10.如权利要求1所述的植物蒸腾速率日变化响应环境敏感性的参数表征方法，其特征在于，所述的植物蒸腾速率日变化响应环境敏感性的参数表征方法还包括步骤：(5)所述植物包括多个不同基因型植物品种，对所述步骤(4)获得的所述多个不同基因型植物品种的重新估算后的每天的参数a估算值和参数b估算值分别进行双因素方差分析，因素1为基因型，因素2为测量日期，并进行多重比较，从而整体评估所述多个不同基因型植物品种的蒸腾速率日变化响应环境的敏感性差异。

技术总结
本发明提供一种植物蒸腾速率日变化响应环境敏感性的参数表征方法，包括：测量日蒸腾量和蒸腾速率Tr，获取冠层上方的太阳辐射Rad和饱和蒸气压差VPD；以Rad和VPD为自变量，Tr为应变量，通过蒸腾机理模型进行非线性拟合，获得参数A、B和LAI：计算日累积蒸腾量L；筛选拟合优度大于0.85的LAI，获得对应的L，进行线性拟合，获得系数k：根据L，重新计算LAI；以Rad、VPD和重新计算的LAI为自变量，Tr为应变量，通过蒸腾机理模型进行非线性拟合，获得重新估算的参数A和B。本发明能表征植物蒸腾速率日变化对环境的敏感程度，可评估不同基因型植物蒸腾速率日变化响应环境的敏感性差异。日变化响应环境的敏感性差异。


技术研发人员：孙挺 徐沛 蒋茹佳 方萍萍 吴昕扬 张培培
受保护的技术使用者：中国计量大学
技术研发日：2022.06.01
技术公布日：2022/9/6