植物叶片水分生理是研究叶片尺度植物蒸腾耗水的主要手段，也是认识植物耐旱机理的重要指标，本项目于2011-2012年对叶片尺度水分生理进行观测，观测仪器为Li-6400，每个月选择典型晴天2-3天，频率为2小时，主要观测参数包括: 净光合速率(Pn, μmol CO2·m–2· s–1)、蒸腾速率(Tr, mol H2O·m–2·s–1)、气孔导度(gs, mol H2O·m–2·s–1)、胞间和环境CO2浓度(Ci和Ca, μmol CO2·mol–1)、光合有效辐射(PA R, μmol·m–2·s–1)、气温(Ta, ℃)、叶面大气相对湿度(hs, %)和水汽压亏缺(Ds, KPa)等。
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SPAC系统是观测植物蒸腾耗水及环境因子的综合平台，本项目在阿拉善荒漠生态水文试验研究设置SPAC系统1套，主要观测数据包括温度、相对湿度、降水、光合有效辐射等，采样频率为1小时，该数据为植物蒸腾耗水的环境响应机理研究提供基础数据支撑。
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叶片水势是表征植物生长状况的重要指标，本项目在黑河下游选择胡杨和柽柳，采用WP4C，频率为15天，测定了黎明前、正午和日落前的叶片水势数据，可以为认识荒漠植物生长条件提供基础数据。
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边材面积和心材面积的准确估算是进行植物蒸腾耗水尺度转换的主要手段，本项目于2011年10月，对额济纳绿洲98 棵胡杨进行边材、心材调查，测定了边材和心材宽度，建立了边材面积与胸径、高度的关系曲线，具体参见文献李炜，司建华，冯起，鱼腾飞. 胡杨(Populus euphratica)蒸腾耗水对水汽压差的响应. 中国沙漠, 2013, 33(5): 1377-1384.
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调查地经度101°3′13.265″,纬度42°1′53.660″，海拔883.54m。样地面积100×100m，样方面积20×20m。调查胡杨冠幅、高度、胸径等指标。
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树干液流是测定单株植物蒸腾量的有效工具，本项目测定了在黑河下游胡杨树干液流数据，观测仪器为HRM（ICT，澳大利亚），频率为0.5小时，2012-2013年生长季，安装位置为树干胸径（1.3m）处正北方和侧根（地下50cm深度，距离树干30cm）。
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蒸渗仪是测定植物单株耗水最有效的工具，能够提供单株尺度蒸腾耗水量的日、月和季节变化，本项目在黑河下游建立胡杨幼苗蒸渗仪测定系统，观测频率为0.5小时，主要包括含水量变化、入渗、蒸散发量等。
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