温室土壤-植物-大气系统水流运动不仅是水循环的环节,也是能量传输和物质迁移的活跃过程。通过温室环境调控实现水分运移过程中“源-流-汇”的动态平衡关系,是保证植株正常水分状况和生理功能的基础。大量研究集中于评估各种灌溉制度的“源”节水效应,温室环境因子与“源-流-汇”的动态平衡关系研究仍较为薄弱。本研究以温室水分传输过程为主线,系统探讨了番茄、甜瓜水分运移对温室环境的响应过程,阐明了温室环境因子和生理过程驱动水分传输的动力学机制,旨在为通过温室环境调控挖掘节水潜力,提高温室水分利用效率奠定理论基础。主要研究结果如下:(1)量化了温室环境因子对甜瓜水分传输的驱动和调控效应。定量分析了叶片和单株尺度上环境因子对甜瓜水分传输的主效应、单因子效应、边际效应和交互作用。除空气相对湿度外,土壤相对含水量、空气温度和光辐射量对蒸腾速率均为正效应,其中相对含水量和温度的单因子效应趋近线性函数,光辐射量和空气相对湿度的单因子效应分别为开口向上和向下抛物线函数;相对含水量和温度的边际效应随编码值的递增变化较平缓,且在试验编码范围内均为正效应,光辐射量和相对湿度对蒸腾的边际效应随编码值的增加分别呈显著递增和呈递减趋势。(2)阐明了温室环境因子驱动甜瓜水分传输的时空变异及尺度效应。不同时间和空间尺度下,温室甜瓜蒸腾主导影响因子不同,各因子对蒸腾调控存在协同交互作用:日变化进程中,各环境因子、气孔导度和水力导度均对叶片蒸腾和单株耗水具有重要影响,但随着时间尺度的提升,这些因子与作物蒸腾的相关性均逐渐减弱;在较长时间尺度的甜瓜耗水进程中,作物单株总叶面积为单株耗水调控的主导因子;作物冠层导度和单株水力导度与光合同化能力显著相关,在长时间尺度上通过影响作物叶面积而间接影响单株水平上作物耗水量。(3)构建了温室环境因子驱动的甜瓜叶片和单株尺度上水分传输模型。以植物气孔行为与水汽扩散理论为主线,在微观水平和瞬时尺度上研究气孔对环境的响应机理,建立了温室环境因子驱动的叶片水分传输速率模型,可较好的应用于温室复杂环境下蒸腾速率模拟,预测误差小于20%;在长时间尺度上,利用辐热积模拟了作物系数动态变化,耦合Penman-Monteith公式构建了生长参数与环境因子协同驱动的单株耗水模型,预测误差为12.3%。(4)理论解析并试验验证了调控温室饱和水汽压差实现番茄水分传输节流效应的潜力。以统一能量指标解析了水分运移系统不同界面层驱动力的相对重要性,大气蒸发能力与“源-流-汇”的动态平衡和作物水分生产力的关系。温室夏季生产中,叶-气界面层蒸腾拉力过大,大气蒸发能力起关键作用。降低温室饱和水汽压差可以降低水分运移动力和传输速率,品种迪粉尼和金棚全生育期总蒸腾耗水量分别显著降低16.9%和17.4%,单株生物量水分利用效率分别提高45.2%和37.9%,产量水分利用效率分别提高29.1%和37.1%。因此,降低温室饱和水汽压差可以有效降低水分被动运输动力,显著提高灌溉利用效率。