準(zhǔn)確掌握植物的根系吸水狀況、了解土壤水分消耗的分布動(dòng)態(tài),不僅有利于合理制定灌溉制度,保證農(nóng)業(yè)節(jié)水和高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn),而且對(duì)研究土壤—植物—大氣連續(xù)體(SPAC)水分運(yùn)轉(zhuǎn)以及區(qū)域水量轉(zhuǎn)化關(guān)系的SVAT模型等都是必不可少的環(huán)節(jié)。研究根系吸水具有重要的水文意義。自20世紀(jì)50年代以來(lái)。植物生理、農(nóng)田水利、土壤物理、水文水資源等眾多領(lǐng)域的科研工作者分別從不同的方面對(duì)植物根系吸水的機(jī)理和特性以及根系吸水模型進(jìn)行了大量的研究,對(duì)農(nóng)業(yè)灌溉、水文水資源等領(lǐng)域都具有十分重要的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

　　由于蘋果樹的以上特點(diǎn),因此在建立蘋果樹根系吸水模型時(shí),應(yīng)考慮以下幾點(diǎn):

　　1、合理布置土壤水分測(cè)點(diǎn),科學(xué)進(jìn)行根區(qū)土壤水分觀測(cè)。土壤水分觀測(cè)資料的正確性對(duì)建立根系吸水模型至關(guān)重要,它是衡量根系吸水模型正確性的標(biāo)尺,也是通過(guò)根系吸水動(dòng)態(tài)模擬的方法建立根系吸水模型的重要資料,所以應(yīng)保證土壤水分觀測(cè)資料的科學(xué)合理性。

　　2、注意土壤水分觀測(cè)對(duì)根系吸水和植株蒸騰的影響。由于蘋果樹的根系在水平方向的變化比較明顯,因此即使合理布置土壤水分測(cè)點(diǎn),土壤水分測(cè)點(diǎn)的數(shù)量仍然較多。而布置這么多的土壤水分測(cè)點(diǎn)是否會(huì)對(duì)蘋果樹的根系吸水和植株蒸騰產(chǎn)生顯著影響,這關(guān)系到所建模型正確性和有效性的重要問題。

　　因此,應(yīng)當(dāng)研究土壤水分測(cè)量對(duì)根系吸水和植株蒸騰的影響問題。

　　3、蘋果樹根系吸水模型的維數(shù)問題。蘋果樹的根系不僅在垂直方向有變化,而且在水平方向也有變化,甚至在水平方向的不同方位也有變化。若僅對(duì)某一棵蘋果樹而言,建立三維根系吸水模型能夠比較真實(shí)地反映其根系吸水狀況。但由于田間各種實(shí)際情況的差異,導(dǎo)致有些蘋果樹的根系偏向這一側(cè),而有些蘋果樹的根系又偏向另一側(cè),植株個(gè)體之間的差異是必然存在的。這樣,將基于某一棵蘋果樹所建立的根系吸水模型應(yīng)用于其它蘋果樹,就不可避免地會(huì)造成較大偏差;而一維模型和二維模型由于將根系密度或土壤水分在空間進(jìn)行了一定程度的平均,因此這種偏差可能會(huì)較小。所以,應(yīng)當(dāng)研究建立幾維根系吸水模型更適合于蘋果樹的問題。

　　4、不同類型蘋果樹根系吸水模型的合理性問題。將植株蒸騰量按根系密度成比例分配的方法建立根系吸水模型,需要根系密度觀測(cè)資料作為基本資料。采用這種方法建立根系吸水模型,計(jì)算工作量較小,建立模型時(shí)不存在因土壤水分觀測(cè)而對(duì)根系吸水造成影響的問題;但根系密度與根系吸水量之間的定量關(guān)系尚不很清楚,根系密度的測(cè)定工作量較大,根系密度難以準(zhǔn)確測(cè)定,對(duì)根系的破壞較大,以致模型建立起來(lái)以后,卻不再適用于原來(lái)所測(cè)的蘋果樹。通過(guò)根系吸水動(dòng)態(tài)模擬的方法建立根系吸水模型,需要土壤水分動(dòng)態(tài)資料作為基本資料。采用這種方法建立根系吸水模型,不存在因根系密度測(cè)定不準(zhǔn)而造成的模型誤差問題,通過(guò)土壤水分動(dòng)態(tài)資料倒推出的是根系實(shí)際吸水量,測(cè)定工作量較小,對(duì)根系的破壞較小,但計(jì)算工作量大。而且,采用這一方法建立根系吸水模型,應(yīng)當(dāng)首先確保土壤水分測(cè)定不會(huì)對(duì)根系吸水自然狀況產(chǎn)生顯著影響。到底采用哪種方法建立根系吸水模型較合理,還需通過(guò)實(shí)驗(yàn)比較確定。

　　5、考慮土壤分層問題。由于土壤分層,不僅不同深度的土壤參數(shù)會(huì)有所不同,而且不同深度層次的根系吸水特性也可能會(huì)有所差別。因此,在建立根系吸水模型時(shí),不僅應(yīng)當(dāng)考慮土壤參數(shù)隨土壤分層有所不同,而且應(yīng)當(dāng)考慮不同深度層次的根系吸水特性的差別:即在同一土壤含水率范圍內(nèi),比較不同深度層次的單位根長(zhǎng)密度根系的吸水情況。

　　6、對(duì)模型進(jìn)行時(shí)間和空間驗(yàn)證。由于蘋果樹是多年生植物,對(duì)基于某一時(shí)段所建立的根系吸水模型,應(yīng)當(dāng)驗(yàn)證其在不同時(shí)段、不同樹齡的蘋果樹上的適用性。另外,還由于建立蘋果樹根系吸水模型的目的是要將其應(yīng)用于其它更多的蘋果樹,因此應(yīng)當(dāng)驗(yàn)證所建根系吸水模型對(duì)不同植株個(gè)體的蘋果樹的適用性。

　　7、采用空間隨機(jī)場(chǎng)理論研究蘋果樹的根系吸水模型。果園中蘋果樹的長(zhǎng)勢(shì)從大體上講是比較均勻的,但由于各種實(shí)際情況的差別,植株個(gè)體之間的差異還是普遍存在的。這種差異雖然并不很大,但卻不可忽略,而且這種差異具有較大的隨機(jī)性。因此,可以將蘋果園中的各個(gè)蘋果樹看作小擾動(dòng)的空間隨機(jī)變量,然后利用空間隨機(jī)場(chǎng)理論研究整個(gè)蘋果園中蘋果樹的根系吸水模型,這需要進(jìn)一步探索。

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