夜间水汽交换过程是生态系统水循环的重要组成部分，对维持生态系统水量平衡和植物生理发育具有十分重要的意义。凝结水汽（露水）不仅是干旱区动植物、微生物的重要水源，还能够抑制叶片蒸腾并有助于固碳，从而有利于提高水分利用效率，也可作为农业灌溉的补充水源。夜间蒸散发将引发黎明前叶片水势和土壤水势的不平衡，较高的夜间蒸散发可加速清晨碳积累，从而有助于提高农作物产量。目前关于夜间水汽交换的研究仍较少，已有研究主要集中在干旱半干旱或者热带地区；而目前集约化农业发展目前面临着严重的缺水问题，研究华北平原农田生态夜间水汽交换特征及生物物理控制机理对本区作物水分利用十分重要。

中国科学院遗传发育所农业资源研究中心张玉翠研究组与河北地质大学郭晓楠老师合作，利用涡度相关系统观测、采用随机森林方程和结构方程模型等方法研究发现，农田生态系统4-9月露水量占同时期降水量的2.5%-3.4%，51.1%~72.0%的干旱事件发生在小麦生长季内，干旱时间、持续时间和干旱程度共同影响着露水量；气孔导度是影响小麦季与玉米季露水形成的重要调控因素，不同时间尺度小麦和玉米夜间水分损失受温度、水气压差、气孔导度等多种生物物理因子的影响。该研究揭示了农田生态系统露水形成特征、时间动态及其生物物理调控机理，明确了夜间水分损失在多时间尺度的生物物理调控机制及其对干旱事件的响应，为未来极端气候背景下非降水性水分的可持续利用做出了贡献。

以上研究成果以“Biophysical controls of dew formation in a typical cropland and its relationship to drought in the North China Plain”和“Dynamics and biophysical controls of nocturnal water loss in a winter wheat-summer maize rotation cropland: a multi-temporal scale analysis”为题在期刊Journal of hydrology 和Agricultural and forest meteorology发表。张玉翠研究员为论文通讯作者，河北地质大学郭晓楠老师为第一作者。研究得到了国家自然科学基金（41930865, 42171023）和河北省自然科学基金创新群体项目（D2021503001）等项目的资助。论文链接：https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2022.128945，https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2023.109701

非生物和生物因素对夜间水分损失（夜间蒸散与露水的差值）影响的结构方程分析