山西省地处中纬度大陆性季风区,昼夜温差大,光热资源充足,是全国苹果种植产业的重要产区之一。近年来,山西苹果产业不断扩大,苹果已经成为山西省第一大宗水果,部分地区果农通过苹果产业走上了脱贫致富路。然而山西省地处黄土高原,常年干旱少雨,降雨时空分布不均,水资源供给与农业生产矛盾严重,严重影响着苹果种植业的发展。为此一些学者提出了蓄水坑灌法,该方法具有节水保水、田间工程技术要求低等特点。蒸腾作用是植物重要的生理过程,果树蒸腾蒸发量是果园灌溉制度制定的重要依据,而冠层导度是果园蒸腾模拟的重要参数,探究冠层导度的变化规律对分析果园生态系统与大气之间物质能量交换具有重要意义。为此本文以11a生矮化型红富士长富二号为试材,在大田试验条件下,对不同灌水上下限(蓄水坑灌处理T1:田间持水量的80%与60%;蓄水坑灌处理T2:田间持水量的100%与80%;蓄水坑灌处理T3:田间持水量的100%与60%;地面灌溉处理CK:田间持水量的100%与60%。)苹果树冠层导度不同时间尺度变化特征及其对影响因子的响应进行研究。旨在为提高果树蒸腾模拟精度提供理论依据。取得主要结论如下:1、蓄水坑灌不同灌水上下限土壤水分分布状况(1)各处理土壤水分梯度控制良好,均保持在试验设计的土壤水分范围内。相同灌水上下限时,地面灌溉CK处理与蓄水坑灌T3处理整个生育期土壤平均含水率接近,但CK处理整个生育期灌水量是T3处理的1.33倍。(2)各处理垂向土壤水分分布规律相近,均为沿深度方向含水率先增大后减小,T1和T3处理土壤含水率最大值主要出现在80cm深处,T2处理土壤含水率最大值主要出现在100cm深处,CK处理土壤含水率最大值主要出现在40cm深处。2、冠层导度日变化特征(1)各处理在不同月份典型晴天冠层导度呈单峰变化趋势,早晨7:00至7:30之间冠层导度开始升高,到10:00到12:00左右到达峰值,随后开始下降,上升阶段坡度较陡,下降阶段坡度较缓,且下降阶段呈波动下降趋势(2)蓄水坑灌下提高灌水上下限可以显著提高果树冠层导度,不同灌水方式下冠层导度差异显著,蓄水坑灌下冠层导度大于地面灌溉。3、冠层导度日变化对影响因子的响应(1)蓄水坑灌充分灌水条件下,冠层导度值与太阳辐射、大气温度、饱和水汽压差呈正相关关系,与空气相对湿度呈负相关关系。气象因子对冠层导度影响显著。(2)蓄水坑灌充分灌溉条件下冠层导度与各气象因子的回归分析表明:冠层导度与太阳辐射的关系曲线为对数函数关系,与相对湿度、空气温度、饱和水汽压差的回归关系存在非对称响应。(3)光合因子与冠层导度的相关性分析表明:各处理蒸腾速率、净光合速率、气孔导度、叶面温度与冠层导度呈正相关关系,胞间二氧化碳浓度与冠层导度呈负相关关系。叶面温度和胞间二氧化碳浓度对冠层导度影响较大,净光合速率影响较小。通过逐步回归分析建立了各处理冠层导度与主要光合因子的线性回归方程,判定系数均达到0.8以上。4、冠层导度季节性变化及对影响因子的响应(1)蓄水坑灌充分灌溉条件下冠层导度在生育期内的变化规律大致呈先增高后降低的趋势,6月中旬至9月中旬冠层导度处于整个生育期较大值。(2)蓄水坑灌充分灌溉条件下冠层导度随着太阳辐射的增大先减小后增大,与空气相对湿度的关系为指数函数关系,随空气温度的增大而增大,与饱和水汽压差的关系为指数函数函数关系。冠层导度季节性变化尺度上受到各气象因子影响大小排序为:相对湿度>饱和水汽压差>太阳辐射>空气温度,表明季节尺度上,空气水分条件对冠层导度影响较大。(3)通过回归分析和相关性分析研究了各处理土壤水分条件对冠层导度的影响,T2处理下土壤水分与冠层导度响应关系较差,线性相关系数为0.149,拟合的二次函数判定系数为0.2380。其余各处理冠层导度对土壤水分条件响应均良好,判定系数均达到0.4814以上。5、冠层导度的模型研究以太阳辐射、饱和水汽压差、空气温度、相对湿度建立线性模型判定系数为0.704,最大相对误差为51.8%,最小相对误差为0.9%,平均相对误差为18.3%。以太阳辐射、饱和水汽压差、大气温度为输入参数建立的Jarvis模型判定系数为0.845,最大相对误差为30.2%,最小相对误差为0.3%,平均相对误差为13.7%。通过比较线性模型和Jarvis模型的判定系数各误差值发现Jarvis模型预测效果较好。