水汽压亏缺何时驱动或抑制蒸散发?
大气与海洋物理
2019-09-19 v4
摘要
增大的水汽压亏缺(VPD)增加了大气对水的需求。虽然蒸散发(ET)随大气需求增加而增加的响应看似直观,但植物能够通过关闭气孔来减少 ET 以响应 VPD 的增加。我们考察哪种效应主导了对 VPD 增加的响应:大气需求与 ET 增加,还是植物响应(气孔关闭)与 ET 减少。我们利用 Penman-Monteith 公式,结合半经验最优气孔调节理论和基础水分利用效率,发展了一个评估 ET 对 VPD 响应的理论框架。该理论表明,取决于环境和植物特征,ET 对 VPD 增加的响应可从强烈减小到增加不等,突显了植物水分调节策略的多样性。ET 响应的差异源于:1) 气候,热带和温带气候比寒带和极地气候更可能表现出 ET 对 VPD 增加的正向响应;2) 光合策略,C3 植物比 C4 植物更可能表现出正向 ET 响应;3) 植物类型,作物更可能表现出正向 ET 响应,而灌木和裸子植物树木更可能表现出负向 ET 响应。这些源自先前将植物参数与植物及气候特征相关联的文献的结果,突显了我们简化框架在理解复杂陆地-大气系统(以 ET 仅响应 VPD 的理想化情景而言)方面的效用。否则,在诸多过程共同演化的环境中,该响应难以评估。
引用
@article{arxiv.1805.05444,
title = {When does vapor pressure deficit drive or reduce evapotranspiration?},
author = {Adam Massmann and Pierre Gentine and Changjie Lin},
journal= {arXiv preprint arXiv:1805.05444},
year = {2019}
}