农业资源中心等在农田夜间水汽交换生物物理控制机理研究中获进展

       夜间水汽交换过程是生态系统水循环的重要组成部分，对维持生态系统水量平衡和植物生理发育具有重要意义。凝结水汽（露水）是干旱区动植物、微生物的重要水源，能够抑制叶片蒸腾并有助于固碳，利于提高水分利用效率，亦可作为农业灌溉的补充水源。夜间蒸散发将引发黎明前叶片水势和土壤水势的不平衡，较高的夜间蒸散发可加速清晨碳积累，有助于提高农作物产量。目前关于夜间水汽交换的研究较少，而已有研究聚焦于干旱半干旱或者热带地区。同时，集约化农业发展面临严重的缺水问题，故探讨华北平原农田生态夜间水汽交换特征及生物物理控制机理对本区作物水分利用颇为重要。      

中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心张玉翠研究组与河北地质大学合作，利用涡度相关系统观测，采用随机森林方程和结构方程模型等方法发现：农田生态系统4-9月露水量占同时期降水量的2.5%-3.4%，51.1%~72.0%的干旱事件发生在小麦生长季内，干旱时间、持续时间和干旱程度共同影响着露水量；气孔导度是影响小麦季与玉米季露水形成的重要调控因素，不同时间尺度小麦和玉米夜间水分损失受温度、水气压差、气孔导度等多种生物物理因子的影响。该研究揭示了农田生态系统露水形成特征、时间动态及其生物物理调控机理，明确了夜间水分损失在多时间尺度的生物物理调控机制及其对干旱事件的响应，为未来极端气候背景下非降水性水分的可持续利用做出了贡献。      

相关研究成果分别以Biophysical controls of dew formation in a typical cropland and its relationship to drought in the North China Plain和Dynamics and biophysical controls of nocturnal water loss in a winter wheat-summer maize rotation cropland: a multi-temporal scale analysis为题，发表在Journal of hydrology 和Agricultural and forest meteorology上。研究工作得到国家自然科学基金和河北省自然科学基金等的支持。

消息来源：中国科学院官网