[發明專利]一種葉水力脆弱性曲線測定設備及方法

在審

• 申請號: 202210064595.1
• 申請日: 2022-01-20
• 公開（公告）號: CN114383666A
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 張中典;牛繼強;閆軍輝;陳飛燕;劉明華
• 申請（專利權）人: 信陽師范學院
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02
• 代理公司: 北京睿博行遠知識產權代理有限公司 11297
• 代理人: 彭姣云

本申請提供一種葉水力脆弱性曲線測定設備和方法。測定設備包括環境控制裝置、葉脫水裝置、葉水流速率測定裝置和壓力室。測定方法包括在預設風速和預設光照強度下獲取待測葉的水分傳輸數據，其中待測葉的葉柄切口在浸水環境下進行葉脫水，形成葉水分梯度；水分傳輸數據包括流速測定前葉質量、葉穩態流速和流速測定后葉質量；確定待測葉的流速測定前葉水勢和流速測定后葉水勢；確定葉水力導度；確定葉水力脆弱性曲線，葉水力脆弱性曲線是通過流速測定前葉水勢和葉水力導度擬合形成。本申請通過單個待測葉測定葉水力脆弱性曲線，避免不同葉水力性質異質性造成的誤差，使得測定結果準確，得到的曲線擬合效果好。

技術領域

本申請涉及測量技術領域，尤其涉及一種葉水力脆弱性曲線測定設備及方法。

背景技術

在植物水分傳輸過程中，水分在葉的傳輸包括葉柄、葉脈的木質部部分和葉肉細胞的非木質部部分。干旱下，葉木質部導管發生氣穴栓塞，外木質部組織滲透性降低，導致葉水分傳輸能力下降，限制葉片光合作用等生理過程。葉內水分傳輸對干旱的響應采用葉水力脆弱性曲線(leaf hydraulic vulnerability curve)描述，即葉水力導度(leafhydraulic conductance)隨葉水勢的變化曲線。

目前對葉水力脆弱性曲線測定，主要通過對多個葉進行脫水處理后形成一系列葉水勢梯度；在不同葉水勢梯度下測定葉水力導度，得到葉水力脆弱性曲線；采用Weibull函數對上述的葉水力脆弱性曲線進行擬合；其中，葉水力導度主要通過蒸發通量法(evaporative flux method)、復水動力學法(rehydration kinetics method)測定。

然而，通過對多個葉進行葉水力脆弱性曲線的測定時，不同葉之間的異質性使得測定的水力脆弱性曲線存在誤差，導致葉水力脆弱性曲線擬合效果差。

發明內容

本申請提供了一種葉水力脆弱性曲線測定設備及方法，以解決通過多個葉進行葉水力脆弱性曲線的測定時，不同葉之間的異質性使得測定的水力脆弱性曲線存在誤差2技術問題。

為了達到上述目的，本申請實施例采用以下技術方案：

第一方面，提供一種葉水力脆弱性曲線測定方法，所述測定方法包括：

在預設風速和預設光照強度下獲取待測葉的水分傳輸數據，所述水分傳輸數據包括所述待測葉在第一預設測量時間組下的流速測定前葉質量、葉穩態流速和流速測定后葉質量；

通過所述水分傳輸數據確定所述待測葉的流速測定前葉水勢和流速測定后葉水勢；

確定葉水力導度，所述葉水力導度是通過所述葉穩態流速、所述流速測定后葉水勢和待測葉的面積確定的；

確定葉水力脆弱性曲線，所述葉水力脆弱性曲線是通過所述流速測定前葉水勢和所述葉水力導度擬合形成。

在一種可能的實現方式中，所述確定流速測定前葉水勢和流速測定后葉水勢的步驟中，包括：

獲取所述待測葉復水后自然干燥下的脫水數據，所述脫水數據包括所述待測葉在第二預設測量時間組下脫水葉質量和脫水葉水勢；

確定所述脫水葉質量和所述脫水葉水勢的定量關系，按照下式計算獲得：

ψ_leaf＝a₁m³+a₂m²+a₃m+a₄

式中，ψ_leaf為所述脫水葉水勢，m為所述待測葉復水后自然脫水的葉質量，a₁、a₂、a₃、a₄為擬合參數；

所述水分傳輸數據根據所述定量關系確定流速測定前葉水勢和流速測定后葉水勢。