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VPD调控温室SPAC系统水分运移机制与蔬菜生产力研究
作者：李建明等
出版社：科学出版社
出版时间：2022-01-01
ISBN：9787030708588
定价：¥268.00
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内容简介
水汽压亏缺（VPD）可以用来表征空气的干燥程度，是影响植物生长发育的重要环境因素之一。《VPD调控温室SPAC系统水分运移机制与蔬菜作物生产力研究》汇编了笔者课题组近7年来的研究成果，总结了VPD调控在温室蔬菜作物环境调控中的作用与意义；阐述了土壤–植物–大气连续体（SPAC）在温室水分调控中的影响及VPD调控水分传输的动力学机制；解析了植物器官解剖结构、CO2传输通道、光合作用、营养元素吸收及CO2耦合效应对VPD调控的响应；同时，通过构建有关的温室水分传输模型，进一步对VPD与温室内各环境因子的关系进行了深入探讨。相关研究成果可为温室蔬菜作物水分科学管理提供一定的理论与技术支撑。
作者简介
暂缺《VPD调控温室SPAC系统水分运移机制与蔬菜生产力研究》作者简介
目录
目录
章 温室环境水分调控的机制与意义 1
节 SPAC系统的概念及其作用 1
一、SPAC系统的概念与特点 1
二、SPAC系统中水分循环动力学驱动机制及其影响因素 5
三、SPAC系统中水分传输的势能分布 6
四、SPAC系统水分传输理论的应用 8
第二节 温室SPAC系统的构成及其在环境调控中的意义 10
一、温室SPAC系统构成与特点 10
二、温室环境水分调控的主要措施 12
三、SPAC系统在温室环境调控中的意义 15
第三节 温室环境水分运移的研究进展、问题与展望 16
一、主要研究进展 16
二、温室作物SPAC系统需要研究的主要问题与展望 33
第二章 VPD调控温室蔬菜作物水分传输的动力学机制 36
节 VPD的水分生理学研究意义 36
第二节 VPD调控温室作物水分运移和耗水量的机制 39
一、温室环境因子调控水分传输的相对重要性 39
二、VPD与温室SPAC系统水分传输能力的关系 42
第三节 VPD调控对温室蔬菜作物水分生理的影响 49
一、VPD调控对番茄叶片水孔蛋白基因表达的影响 49
二、VPD调控对番茄水力导度的影响 50
三、VPD调控对水汽通量导度的影响 52
四、植物输水功能组织对VPD调控的响应 53
五、VPD调控对番茄P-V曲线参数的影响 53
第四节 VPD调控对温室蔬菜作物生产力的影响 54
一、VPD调控对植株生长的影响 54
二、调控温室内VPD对番茄产量和品质的影响 58
三、调控温室内VPD对番茄干物质分配的影响 60
第五节 VPD调控对温室蔬菜作物耗水量和水分利用效率的影响 60
一、VPD调控对植株水分状况的影响 60
二、VPD调控对不同尺度的作物水分利用效率的影响 62
三、温室调控大气蒸发能力提高水分利用效率的综合评价 64
第三章 VPD对蔬菜作物光合作用的调控与影响 65
节 VPD调控对蔬菜作物光合作用的研究 65
第二节 不同番茄品种对VPD调控的响应 66
一、不同番茄品种的来源 67
二、VPD调控对不同番茄品种的影响 68
三、小结 73
第三节 VPD调控对番茄光合日变化的影响 74
一、温室内微气候环境变化 74
二、调控温室内VPD对番茄叶片气体交换参数日变化的影响 74
三、番茄叶片气体交换参数和环境因子间关系的分析 77
四、小结 78
第四节 VPD调控对番茄光合特性的影响 78
一、VPD调控对番茄叶片气体交换参数的影响 78
二、VPD调控对番茄叶片光合羧化作用的影响 82
三、VPD调控对番茄叶片光合作用限制的定量分析 83
四、VPD调控对番茄水分利用效率的影响 84
五、VPD调控对番茄叶片光响应曲线和CO2响应曲线的影响 85
六、小结 87
第四章 VPD对蔬菜作物CO2传输通道的调控 88
节 VPD调控蔬菜作物CO2传输通道的研究 88
第二节 VPD对蔬菜作物CO2传输通道气孔的调控 89
一、VPD调控对番茄叶片气孔导度和蒸腾速率的影响 89
二、VPD调控对番茄叶片气孔特征的影响 91
三、VPD调控对番茄叶片气孔导度的影响 92
四、VPD调控对番茄叶片P-V曲线参数的影响 93
五、VPD调控对番茄植株水力导度的影响 94
六、VPD调控对番茄叶片叶脉结构的影响 96
七、VPD调控对番茄茎解剖结构的影响 98
八、VPD调控对番茄根系形态的影响 99
九、小结 100
第三节 VPD对蔬菜作物CO2传输通道叶肉的调控 100
一、VPD调控对番茄叶片叶肉导度的影响 100
二、VPD调控对番茄叶片叶肉中气相导度和液相导度的影响 102
三、VPD调控对番茄叶片结构的影响 102
四、VPD调控对番茄叶片叶肉结构的影响 104
五、VPD调控对番茄叶片叶肉细胞超微结构的影响 106
六、VPD调控对番茄叶片叶肉细胞内扩散阻力的影响 107
七、VPD调控对番茄叶片叶肉导度限制的定量分析 109
八、小结 110
第五章 VPD与CO2耦合对番茄生长和产量的影响 111
节 VPD与CO2耦合对夏季番茄光合作用及生理代谢的影响 111
一、材料和试验设计 112
二、环境数据分析 112
三、VPD与CO2耦合对植株水分状态的影响 113
四、VPD与CO2耦合对番茄叶片光合色素含量的影响 115
五、VPD与CO2耦合对番茄叶片气体交换参数的影响 116
六、VPD与CO2耦合对植株CO2响应曲线的影响 120
七、VPD与CO2耦合对植株光响应曲线的影响 122
八、VPD与CO2耦合对植株生长的影响 124
九、VPD与CO2耦合对植株生物量的影响 126
十、VPD与CO2耦合对植株耗水量和产量的影响 127
十一、VPD与CO2耦合对果径变化的影响 129
十二、VPD与CO2耦合对果实糖酸含量的影响 130
十三、小结 131
第二节 VPD与CO2耦合对冬季番茄光合作用及生理代谢的影响 131
一、环境数据分析 132
二、VPD与CO2耦合对植株水分状态的影响 132
三、VPD与CO2耦合对叶片光合色素含量的影响 133
四、VPD与CO2耦合对叶片气体交换参数的影响 134
五、VPD与CO2耦合对植株CO2响应曲线的影响 135
六、VPD与CO2耦合对植株生长的影响 137
七、VPD与CO2耦合对植株耗水量的影响 138
八、VPD与CO2耦合对植株生物量的影响 139
九、小结 140
第六章 VPD对温室蔬菜作物营养元素吸收的影响与调控 141
节 VPD调控植物营养元素吸收与分配的研究进展 141
第二节 VPD调控对蔬菜钾素吸收与分配的影响 143
一、材料和试验设计 143
二、环境数据分析 144
三、VPD与钾素耦合对植株钾素含量的影响 144
四、VPD与钾素耦合对植株干物质量和钾素积累量的影响 145
五、VPD与钾素耦合对植株干物质量和钾素分配的影响 147
六、VPD与钾素耦合对植株根系形态的影响 148
七、VPD与钾素耦合对植株叶片气体交换参数和水分状态的影响 151
八、根系形态与钾素积累量的相关关系 153
九、小结 155
第三节 VPD调控对蔬菜营养元素吸收与分配的影响 155
一、VPD与钾素耦合对植株干物质量和叶水势的影响 156
二、VPD与钾素耦合对植株各器官氮磷钾含量的影响 156
三、VPD与钾素耦合对植株各器官氮磷钾积累量的影响 157
四、VPD与钾素耦合对植株气体交换参数的影响 158
五、VPD与钾素耦合对植株CO2响应曲线的影响 159
六、VPD与钾素耦合对植株光响应曲线的影响 160
七、小结 162
第四节 VPD调控对蔬菜作物在低温下钾素吸收的影响 162
一、VPD与钾素耦合对植株钾素含量及积累量的影响 162
二、VPD与钾素耦合对植株光合参数和叶水势的影响 163
三、VPD与钾素耦合对植株气孔参数的影响 164
四、VPD与钾素耦合对植株光合色素的影响 166
五、VPD与钾素耦合对植株荧光参数的影响 166
六、VPD与钾素耦合对植株活性氧和抗氧化酶的影响 168
七、小结 169
第七章 温室作物SPAC系统的互作效应研究 170
节 温室环境因子与作物茎流的互作关系研究 170
一、温室环境因子调控作物茎流的相对重要性 170
二、夏季茎流与空气环境因子的日变化曲线 171
三、茎流与其相关因子的分析 173
四、茎流与环境因子的相关性及通径分析 178
五、茎流对甜瓜干物质积累和分配及产量的影响 181
第二节 温室甜瓜茎流的水分运移动力分析 182
一、甜瓜蒸腾蒸发量与茎流的关系 182
二、甜瓜茎流对养分吸收的影响 184
三、甜瓜的茎粗日变化量 185
第三节 温室番茄对VPD与土壤水分耦合调控的效应 186
一、植物水分状况的研究 186
二、土壤水分和VPD耦合对番茄叶片水分状况的影响 187
三、土壤水分和VPD耦合对番茄气孔特征的影响 188
四、土壤水分和VPD耦合对番茄气体交换参数的影响 189
五、土壤水分和VPD耦合对番茄植株生长参数的影响 189
六、小结 190
第四节 温室黄瓜对VPD与土壤水分耦合调控的效应 190
一、环境数据分析 191
二、土壤水分和VPD耦合对黄瓜叶片RWC的影响 191
三、土壤水分和VPD耦合对黄瓜叶片EC的影响 192
四、土壤水分和VPD耦合对黄瓜叶片气体交换参数的影响 193
五、土壤水分和VPD耦合对黄瓜生长参数的影响 194
六、土壤水分和VPD耦合对黄瓜叶绿素含量的影响 195
七、小结 196
第八章 温室环境与作物水分运移机制及模型构建 197
节 温室SPAC系统水分传输调控的时空尺度效应 197
一、甜瓜生长发育过程中植株蒸腾与其调控因子关系的变化特征 198
二、蒸腾生物物理调控与形态发育调控之间的耦合关系 199
第二节 温室综合环境因子调控水分传输的效应 200
一、叶片尺度上甜瓜蒸腾速率的影响因子分析 200
二、温室环境因子驱动甜瓜单株水平水分传输的机制 204
三、黄瓜气孔导度、水力导度的环境响应及其调控蒸腾的效应 208
第三节 温室水分传输模拟 212
一、温室环境因子驱动的甜瓜水分传输速率的实时动态模拟 212
二、模型原理 213
三、小结 216
第四节 温室环境因子驱动的甜瓜单株耗水动态模拟 217
一、材料与方法 218
二、模型原理 219
三、模型参数估算 221
四、模型构建与检验 224
五、小结 225
第五节 温室黄瓜营养生长期日蒸腾量估算模型 226
一、模型建立 226
二、模型验证 228
参考文献 230
章 温室环境水分调控的机制与意义 1
节 SPAC系统的概念及其作用 1
一、SPAC系统的概念与特点 1
二、SPAC系统中水分循环动力学驱动机制及其影响因素 5
三、SPAC系统中水分传输的势能分布 6
四、SPAC系统水分传输理论的应用 8
第二节 温室SPAC系统的构成及其在环境调控中的意义 10
一、温室SPAC系统构成与特点 10
二、温室环境水分调控的主要措施 12
三、SPAC系统在温室环境调控中的意义 15
第三节 温室环境水分运移的研究进展、问题与展望 16
一、主要研究进展 16
二、温室作物SPAC系统需要研究的主要问题与展望 33
第二章 VPD调控温室蔬菜作物水分传输的动力学机制 36
节 VPD的水分生理学研究意义 36
第二节 VPD调控温室作物水分运移和耗水量的机制 39
一、温室环境因子调控水分传输的相对重要性 39
二、VPD与温室SPAC系统水分传输能力的关系 42
第三节 VPD调控对温室蔬菜作物水分生理的影响 49
一、VPD调控对番茄叶片水孔蛋白基因表达的影响 49
二、VPD调控对番茄水力导度的影响 50
三、VPD调控对水汽通量导度的影响 52
四、植物输水功能组织对VPD调控的响应 53
五、VPD调控对番茄P-V曲线参数的影响 53
第四节 VPD调控对温室蔬菜作物生产力的影响 54
一、VPD调控对植株生长的影响 54
二、调控温室内VPD对番茄产量和品质的影响 58
三、调控温室内VPD对番茄干物质分配的影响 60
第五节 VPD调控对温室蔬菜作物耗水量和水分利用效率的影响 60
一、VPD调控对植株水分状况的影响 60
二、VPD调控对不同尺度的作物水分利用效率的影响 62
三、温室调控大气蒸发能力提高水分利用效率的综合评价 64
第三章 VPD对蔬菜作物光合作用的调控与影响 65
节 VPD调控对蔬菜作物光合作用的研究 65
第二节 不同番茄品种对VPD调控的响应 66
一、不同番茄品种的来源 67
二、VPD调控对不同番茄品种的影响 68
三、小结 73
第三节 VPD调控对番茄光合日变化的影响 74
一、温室内微气候环境变化 74
二、调控温室内VPD对番茄叶片气体交换参数日变化的影响 74
三、番茄叶片气体交换参数和环境因子间关系的分析 77
四、小结 78
第四节 VPD调控对番茄光合特性的影响 78
一、VPD调控对番茄叶片气体交换参数的影响 78
二、VPD调控对番茄叶片光合羧化作用的影响 82
三、VPD调控对番茄叶片光合作用限制的定量分析 83
四、VPD调控对番茄水分利用效率的影响 84
五、VPD调控对番茄叶片光响应曲线和CO2响应曲线的影响 85
六、小结 87
第四章 VPD对蔬菜作物CO2传输通道的调控 88
节 VPD调控蔬菜作物CO2传输通道的研究 88
第二节 VPD对蔬菜作物CO2传输通道气孔的调控 89
一、VPD调控对番茄叶片气孔导度和蒸腾速率的影响 89
二、VPD调控对番茄叶片气孔特征的影响 91
三、VPD调控对番茄叶片气孔导度的影响 92
四、VPD调控对番茄叶片P-V曲线参数的影响 93
五、VPD调控对番茄植株水力导度的影响 94
六、VPD调控对番茄叶片叶脉结构的影响 96
七、VPD调控对番茄茎解剖结构的影响 98
八、VPD调控对番茄根系形态的影响 99
九、小结 100
第三节 VPD对蔬菜作物CO2传输通道叶肉的调控 100
一、VPD调控对番茄叶片叶肉导度的影响 100
二、VPD调控对番茄叶片叶肉中气相导度和液相导度的影响 102
三、VPD调控对番茄叶片结构的影响 102
四、VPD调控对番茄叶片叶肉结构的影响 104
五、VPD调控对番茄叶片叶肉细胞超微结构的影响 106
六、VPD调控对番茄叶片叶肉细胞内扩散阻力的影响 107
七、VPD调控对番茄叶片叶肉导度限制的定量分析 109
八、小结 110
第五章 VPD与CO2耦合对番茄生长和产量的影响 111
节 VPD与CO2耦合对夏季番茄光合作用及生理代谢的影响 111
一、材料和试验设计 112
二、环境数据分析 112
三、VPD与CO2耦合对植株水分状态的影响 113
四、VPD与CO2耦合对番茄叶片光合色素含量的影响 115
五、VPD与CO2耦合对番茄叶片气体交换参数的影响 116
六、VPD与CO2耦合对植株CO2响应曲线的影响 120
七、VPD与CO2耦合对植株光响应曲线的影响 122
八、VPD与CO2耦合对植株生长的影响 124
九、VPD与CO2耦合对植株生物量的影响 126
十、VPD与CO2耦合对植株耗水量和产量的影响 127
十一、VPD与CO2耦合对果径变化的影响 129
十二、VPD与CO2耦合对果实糖酸含量的影响 130
十三、小结 131
第二节 VPD与CO2耦合对冬季番茄光合作用及生理代谢的影响 131
一、环境数据分析 132
二、VPD与CO2耦合对植株水分状态的影响 132
三、VPD与CO2耦合对叶片光合色素含量的影响 133
四、VPD与CO2耦合对叶片气体交换参数的影响 134
五、VPD与CO2耦合对植株CO2响应曲线的影响 135
六、VPD与CO2耦合对植株生长的影响 137
七、VPD与CO2耦合对植株耗水量的影响 138
八、VPD与CO2耦合对植株生物量的影响 139
九、小结 140
第六章 VPD对温室蔬菜作物营养元素吸收的影响与调控 141
节 VPD调控植物营养元素吸收与分配的研究进展 141
第二节 VPD调控对蔬菜钾素吸收与分配的影响 143
一、材料和试验设计 143
二、环境数据分析 144
三、VPD与钾素耦合对植株钾素含量的影响 144
四、VPD与钾素耦合对植株干物质量和钾素积累量的影响 145
五、VPD与钾素耦合对植株干物质量和钾素分配的影响 147
六、VPD与钾素耦合对植株根系形态的影响 148
七、VPD与钾素耦合对植株叶片气体交换参数和水分状态的影响 151
八、根系形态与钾素积累量的相关关系 153
九、小结 155
第三节 VPD调控对蔬菜营养元素吸收与分配的影响 155
一、VPD与钾素耦合对植株干物质量和叶水势的影响 156
二、VPD与钾素耦合对植株各器官氮磷钾含量的影响 156
三、VPD与钾素耦合对植株各器官氮磷钾积累量的影响 157
四、VPD与钾素耦合对植株气体交换参数的影响 158
五、VPD与钾素耦合对植株CO2响应曲线的影响 159
六、VPD与钾素耦合对植株光响应曲线的影响 160
七、小结 162
第四节 VPD调控对蔬菜作物在低温下钾素吸收的影响 162
一、VPD与钾素耦合对植株钾素含量及积累量的影响 162
二、VPD与钾素耦合对植株光合参数和叶水势的影响 163
三、VPD与钾素耦合对植株气孔参数的影响 164
四、VPD与钾素耦合对植株光合色素的影响 166
五、VPD与钾素耦合对植株荧光参数的影响 166
六、VPD与钾素耦合对植株活性氧和抗氧化酶的影响 168
七、小结 169
第七章 温室作物SPAC系统的互作效应研究 170
节 温室环境因子与作物茎流的互作关系研究 170
一、温室环境因子调控作物茎流的相对重要性 170
二、夏季茎流与空气环境因子的日变化曲线 171
三、茎流与其相关因子的分析 173
四、茎流与环境因子的相关性及通径分析 178
五、茎流对甜瓜干物质积累和分配及产量的影响 181
第二节 温室甜瓜茎流的水分运移动力分析 182
一、甜瓜蒸腾蒸发量与茎流的关系 182
二、甜瓜茎流对养分吸收的影响 184
三、甜瓜的茎粗日变化量 185
第三节 温室番茄对VPD与土壤水分耦合调控的效应 186
一、植物水分状况的研究 186
二、土壤水分和VPD耦合对番茄叶片水分状况的影响 187
三、土壤水分和VPD耦合对番茄气孔特征的影响 188
四、土壤水分和VPD耦合对番茄气体交换参数的影响 189
五、土壤水分和VPD耦合对番茄植株生长参数的影响 189
六、小结 190
第四节 温室黄瓜对VPD与土壤水分耦合调控的效应 190
一、环境数据分析 191
二、土壤水分和VPD耦合对黄瓜叶片RWC的影响 191
三、土壤水分和VPD耦合对黄瓜叶片EC的影响 192
四、土壤水分和VPD耦合对黄瓜叶片气体交换参数的影响 193
五、土壤水分和VPD耦合对黄瓜生长参数的影响 194
六、土壤水分和VPD耦合对黄瓜叶绿素含量的影响 195
七、小结 196
第八章 温室环境与作物水分运移机制及模型构建 197
节 温室SPAC系统水分传输调控的时空尺度效应 197
一、甜瓜生长发育过程中植株蒸腾与其调控因子关系的变化特征 198
二、蒸腾生物物理调控与形态发育调控之间的耦合关系 199
第二节 温室综合环境因子调控水分传输的效应 200
一、叶片尺度上甜瓜蒸腾速率的影响因子分析 200
二、温室环境因子驱动甜瓜单株水平水分传输的机制 204
三、黄瓜气孔导度、水力导度的环境响应及其调控蒸腾的效应 208
第三节 温室水分传输模拟 212
一、温室环境因子驱动的甜瓜水分传输速率的实时动态模拟 212
二、模型原理 213
三、小结 216
第四节 温室环境因子驱动的甜瓜单株耗水动态模拟 217
一、材料与方法 218
二、模型原理 219
三、模型参数估算 221
四、模型构建与检验 224
五、小结 225
第五节 温室黄瓜营养生长期日蒸腾量估算模型 226
一、模型建立 226
二、模型验证 228
参考文献 230
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