Abstract Plant transpiration accounts for >60% of evapotranspiration and is affected by drought in various ways. Seasonal droughts are frequent in humid region, and co-occur with increasing atmospheric vapor pressure deficit (VPD) and decreasing soil moisture. Independent effects of atmospheric water demand and soil water supply on transpiration are still unclear. In this study, plant transpiration and environmental factors were monitored from April 2012 through December 2017 in a subtropical coniferous plantation, where low precipitation and high temperature occurred in summer and autumn. Our results confirmed the nonlinear relationship between atmospheric VPD and soil moisture and transpiration. A multiplicative model of atmospheric VPD and soil moisture on plant transpiration was developed to quantify their relative contributions to plant transpiration. The response of plant transpiration to atmospheric VPD or soil moisture followed an exponential function when they neither factor was limiting. Throughout the study period, atmospheric VPD and soil moisture explained on average 90.8% and 9.2% of the limitation on plant transpiration, respectively. While seasonal drought occurred during July to October, monthly mean contribution of soil moisture limitation to plant transpiration was 17.8 ± 6.7% with a maximum daily contribution of 86.8%. Our results showed that transpiration in this subtropical coniferous plantation would be further limited by soil moisture in conditions of future climate change.

中文翻译：

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受季节性干旱影响的亚热带针叶林土壤水分对蒸腾作用对水汽压不足的响应的限制

摘要 植物蒸腾量占蒸散量的 60% 以上，并以多种方式受到干旱的影响。季节性干旱在潮湿地区频繁发生，并且与大气蒸汽压差（VPD）增加和土壤水分减少同时发生。大气需水量和土壤供水量对蒸腾作用的独立影响尚不清楚。本研究于2012年4月至2017年12月在亚热带针叶林中监测了植物蒸腾和环境因子，该人工林夏秋季节降水偏少，气温偏高。我们的结果证实了大气 VPD 与土壤水分和蒸腾之间的非线性关系。开发了大气 VPD 和土壤水分对植物蒸腾作用的乘法模型，以量化它们对植物蒸腾作用的相对贡献。当它们都不是限制因素时，植物蒸腾作用对大气 VPD 或土壤水分的响应遵循指数函数。在整个研究期间，大气 VPD 和土壤水分平均分别解释了植物蒸腾作用的 90.8% 和 9.2%。虽然季节性干旱发生在 7-10 月，但土壤水分限制对植物蒸腾作用的月平均贡献率为 17.8±6.7%，最大日贡献率为 86.8%。我们的结果表明，在未来气候变化的条件下，这个亚热带针叶林的蒸腾作用将进一步受到土壤水分的限制。植物蒸腾作用对大气 VPD 或土壤水分的响应遵循指数函数，当它们都不是限制因素时。在整个研究期间，大气 VPD 和土壤水分平均分别解释了植物蒸腾作用的 90.8% 和 9.2%。虽然季节性干旱发生在 7-10 月，但土壤水分限制对植物蒸腾作用的月平均贡献率为 17.8±6.7%，最大日贡献率为 86.8%。我们的结果表明，在未来气候变化的条件下，这个亚热带针叶林的蒸腾作用将进一步受到土壤水分的限制。当它们都不是限制因素时，植物蒸腾作用对大气 VPD 或土壤水分的响应遵循指数函数。在整个研究期间，大气 VPD 和土壤水分平均分别解释了植物蒸腾作用的 90.8% 和 9.2%。虽然季节性干旱发生在 7-10 月，但土壤水分限制对植物蒸腾作用的月平均贡献率为 17.8±6.7%，最大日贡献率为 86.8%。我们的结果表明，在未来气候变化的条件下，这个亚热带针叶林的蒸腾作用将进一步受到土壤水分的限制。分别限制植物蒸腾作用的 8% 和 9.2%。虽然季节性干旱发生在 7-10 月，但土壤水分限制对植物蒸腾作用的月平均贡献率为 17.8±6.7%，最大日贡献率为 86.8%。我们的结果表明，在未来气候变化的条件下，这个亚热带针叶林的蒸腾作用将进一步受到土壤水分的限制。分别限制植物蒸腾作用的 8% 和 9.2%。虽然季节性干旱发生在 7-10 月，但土壤水分限制对植物蒸腾作用的月平均贡献为 17.8±6.7%，最大日贡献为 86.8%。我们的结果表明，在未来气候变化的条件下，这个亚热带针叶林的蒸腾作用将进一步受到土壤水分的限制。