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水分是干旱区植物生长的主要因子,凝结水作为一种水资源输入项,数量虽小,但对于维持干旱地区的生态平衡至关重要。本研究以塔里木河下游典型胡杨群落为研究对象,通过综合应用野外定位观测、控制实验以及数学模拟等研究手段,系统揭示极端干旱区荒漠河岸林凝结水形成的规律与特征,评估凝结水量大小并揭示凝结水过程所具有的生态效应。取得如下结果:1.研究区胡杨林凝结水的发生频率、持续时间、数量特征的动态特征和变化规律显示:凝结水的发生频次在非生长季最高,占观测期总日数的96.07%,不同物候期凝结水发生频次,叶黄期和落叶期的出现频次远高于其他物候期,其次是展叶期,果熟期最低。在观测期凝结水的日持续时间在生长季最低,为2.704h,非生长季凝结水持续时间达到10.696 h,不同物候期凝结水的持续时间在果熟期最短,叶黄期最长。在整个观测期累积凝结水量为15.72mm,其中在生长季总凝结量达到10.17 m,非生长季总凝结量为5.55 mm,不同物候期,果熟期的累积凝结量达到7.8 mm,占总凝结量的49.63%。2.定量评估结果显示,冠层凝结、地面凝结和混合凝结的凝结量分别为:5.24mm、4.16 mm和1.67 mm,在整个观测期单一的冠层凝结出现凝结水的天数和凝结水数量大于混合凝结与地面凝结。冠层凝结、地面凝结和混合凝结的持续时间分别为:2.54h、18h、1.46h,地面凝结的持续时间明显高于冠层凝结和混合凝结。3.采用人造凝结面法测量胡杨不同高度的冠层凝结水量。结果表明:9月份的日均凝结量最大,7月份日均凝结量为最小。不同冠层凝结结果显示,6-8月份的各层冠层凝结量变化趋势一致,从总体来看中部>下部>上部,而在9月份各层冠层凝结量表现为下部>中部>上部。4.凝结水是由多种环境因子(主要是气象因子)共同作用的复杂的物理过程,通过日尺度上凝结量与其对应的气象因子进行回归分析,分析的气象因子包括:温度、风速、水分条件等,单纯的从相关系数的大小来看水汽密度和气温对凝结水的形成作用更大(P<0.01)。5.通过模型验证,能够准确的预测出凝结水出现天数,本文选取了17个气象要素,通过主成分分析获得4个主成分,主成分KMO值达到了0.793,累积贡献率为91.17;提取的主成分主要代表因子包括:温度因子(气温、土壤温度、叶面温度)、风速条件(风速均值、水平风速、垂直风速、摩擦风速)、能量条件(净辐射、下行短波辐射、上行短波辐射)及水分条件(水汽密度、相对湿度、饱和蒸汽压、蒸汽压)。6.本文提出了凝结水评估的模型框架,模型分为两部分,一是凝结水出现天数,二是凝结速率与持续时间。凝结水的出现天数是为露点温度为核心,通过对比与气冠层温度的关系来确定有无凝结水出现。模拟结果显示,在日尺度上对凝结水的持续时间和凝结速率的评估拟合度较好,可反应凝结水的持续时间、凝结量、凝结速率的变化趋势。7.在不同凝结量下,均提高了胡杨叶片相对含水量和叶片水势,从大小来看S2>S1>S0,说明在高度凝结量下,凝结水能更大的提高植物的叶片相对含水量和叶片水势。不同凝结量,对荧光参数均有显著性差异,明显提高了最大荧光产量、电子传递速率、实际电子产量及光化学淬灭,表现为S2>S1>S0,表明在高度凝结量下,提高了胡杨群落的光合电子传递,提高光合作用,可以认为对于荒漠植物来说凝结水确实能被植物吸收利用。