如何填補(bǔ)植物水勢(shì)壓力室的信息空白？
點(diǎn)擊次數(shù)：883 發(fā)布時(shí)間：2022-11-03
植物水勢(shì)壓力室用于測(cè)量不同地區(qū)、不同作物、不同時(shí)期無整片葉或枝條的水勢(shì)；也用以高水勢(shì)植物的水勢(shì)測(cè)量，例如沙漠和干旱地區(qū)作物，也進(jìn)行日常水分關(guān)系測(cè)量和制訂灌溉表。通過該參數(shù)的獲取，可為農(nóng)情監(jiān)測(cè)提供作物水勢(shì)研究環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)。
水勢(shì)直接控制葉、根和微生物的功能，水勢(shì)梯度驅(qū)動(dòng)水在土壤-植物-大氣連續(xù)體中的流動(dòng)。盡管大多數(shù)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能（例如水儲(chǔ)存、食物和纖維供應(yīng)、水和氣候調(diào)節(jié)）本質(zhì)上都與水勢(shì)存在聯(lián)系。
但目前對(duì)于土壤水勢(shì)實(shí)時(shí)實(shí)地的觀測(cè)較少，對(duì)于植物水勢(shì)的觀測(cè)通常是離散、稀疏的，且目前尚未整合成可公開訪問的水勢(shì)數(shù)據(jù)庫(kù)。
1、與土壤水勢(shì)相關(guān)的概念及其不確定性
在大多數(shù)非飽和土壤中，土壤水勢(shì)由基質(zhì)勢(shì)決定，在土壤干燥時(shí)基質(zhì)勢(shì)會(huì)變得更低，土壤中充水孔隙的有效半徑變得更小。這個(gè)過程形成土壤持水曲線的一般形狀（也稱“水分特征”或者“水分釋放”曲線），其將土壤水勢(shì)（Ψs）與土壤體積含水量（θ）聯(lián)系起來。
關(guān)鍵的是，即使θ相同，不同土壤類型之間土壤物理性質(zhì)的變化會(huì)導(dǎo)致Ψs產(chǎn)生一個(gè)數(shù)量級(jí)的差異。此外，持水曲線的參數(shù)也是應(yīng)用全球尺度陸地表面模型解釋碳循環(huán)通量變化不確定性的重要來源。
2、植物水勢(shì)：關(guān)鍵概念及爭(zhēng)議
植物細(xì)胞壁內(nèi)蒸發(fā)水分表面的有效半徑非常小，因而產(chǎn)生足夠大的拉力將土壤中的水分拉升到葉片。因此，葉片和土壤的水勢(shì)差是蒸騰作用的驅(qū)動(dòng)力，其與植物進(jìn)行光合作用的碳吸收密切相關(guān)。
然而過去對(duì)于植物水勢(shì)壓力室的觀測(cè)一直局限于通過壓力室等手段進(jìn)行瞬時(shí)監(jiān)測(cè)，這種“事倍功半”的觀測(cè)手段并不能捕捉植物體內(nèi)的水動(dòng)力過程，進(jìn)而限制了研究人員對(duì)植物水勢(shì)和土壤水勢(shì)如何耦合以及對(duì)根系水力功能的理解。