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水是果树生长发育的重要组成部分，它参与并影响果树整个生长发育、能量流动、物质循环，同时也是农田循环系统的构成因素，因此研究果树耗水特性具有重要的意义与价值。果树耗水是一个循环消耗的过程，它包括蒸腾耗水、植被冠层、土壤水分蒸发等。其常见的测定方法有盆栽法、茎流仪法、同位素示踪法等。
盆栽法具有简单、方便、直观的优势，有一定应用价值。如Jan
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[5]
利用盆栽法对水分胁迫与光合作用之间的关联进行了研究,Miller等
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利用盆栽法探讨了蒸腾速率与冠层辐射之间的关系，崔香等
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对三种盆栽灌木耗水特性进行对比分析，李邵等
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对温室盆栽黄瓜产量与品质进行研究。但盆栽大小容易受限、植株称重过于烦琐，造成所研究树种均为幼树或灌木，难以对大型树木开展研究，因此在研究果树时有一定的局限性。
茎流仪法是指通过植物茎秆的热传输特性与液流速率之间的定量关系推求植物的茎流速率。常见的茎流仪有针式茎流仪和包裹式茎流仪，其原理是利用可靠的传感器记录树干内茎流速率 [9] 。因为茎流仪可以直接测定树干内茎流速率，所以应用广泛。Braun等 [10] 利用包裹式茎流仪对葡萄耗水规律进行探究，李思静等 [11] 对油蒿茎流动态及其环境控制因子进行了研究,Moreau等 [12] 探究了甘蔗和山核桃茎流规律都取得了较为理想的结果。但针式茎流仪在安装前需要在树木茎部打入生长锥用于测定木质部的深度，同时测量茎流的仪器同样也需要插入树体，故会对植物生理状况造成一定的影响。而包裹式茎流仪虽然对植株造成的伤害较小，但仅适用于直径较为小的植物。如果植物直径过大，则易在测定时产生误差。
同位素示踪法是利用化学元素进行标定的一种测定水分运移的现代技术措施,Thorburn等 [13] 利用标定 18 O的水对树木进行灌溉用以探究其耗水规律，王鹏等 [14] 利用氢氧稳定同位素标记用以探究夏玉米耗水规律，巩国丽等 [15] 利用稳定氢氧同位素用于对白刺水分来源进行区分，高琛等 [16] 利用同位素对杨树水分利用进行了研究，以上研究都取得较为理想的成果。同位素示踪法虽然非常精确，但成本及用于记录与跟踪同位素的仪器价格高昂，造成试验成本较高，使其应用受到很大的限制。
从果树耗水的研究内容上来看，国内外主要集中在时间尺度和对外部因素的研究，其主要目的是从时间序列和外部环境影响的角度系统分析果树耗水过程。
在时间尺度上，果树在生长过程中为适应环境变化，在生理上形成了一种适应机制，即果树耗水规律上有日变化、生育期变化过程。对于日变化，赵付勇等 [17] 对核桃树茎流速率日变化规律进行了研究，发现在一天之中，果树耗水曲线主体上呈现“单峰”或“双峰”型，即在清晨和傍晚较低，午间较高，或午间出现午休现象。Chabot等 [12] 、Kigalu等 [18] 所研究树种均出现类似的情况。而李会等 [19] 在研究夏玉米茎流日变化规律、刘浩等 [20] 在研究番茄植株茎流变化规律时发现较为明显的双峰曲线，而不是在峰值区域出现“上下摆动”的情况，说明果树在一定程度上对温度和水分的调节能力较强，与其他一年生作物相比，果树对植物午休现象的敏感程度低。在对生育期变化规律的研究中，王成等 [21] 在南疆绿洲区对滴灌红枣生育期耗水规律进行了研究，发现枣树萌芽期、新梢生长期耗水量最小，之后果树耗水量随时间的变化呈现出先增大后减小的趋势。桑玉强等 [22] 对华北山区核桃液流变化进行了研究、胡琼娟等 [23] 对核桃耗水规律进行了研究，所得结果也与王成等 [21] 的研究结果大致相同。
在外部因素上，植物蒸腾是植物体内水分调节的重要环节，与气象因子有着密切的关系。许多学者研究表明，影响植物耗水的主要气象因子有：太阳辐射、大气湿度、大气温度等。但由于各种树木品种、地理位置不同，致使各外部因子对其影响程度也不同，分析出主要影响因素也不完全相同。徐庆华等 [24] 对长白落叶松幼苗研究发现，白天蒸腾速率与空气湿度呈显著负相关，与其他气象因子相关性较弱；夜间蒸腾速率与气象因子认定为不相关。冯志文等 [25] 对气象因子与红富士苹果蒸腾速率之间关系进行了研究，发现影响蒸腾速率的最关键因素是太阳辐射。与此同时，部分学者发现影响植物蒸腾速率除气象因子外的主要因素还有土壤含水量：莫康乐等 [26] 对杨树蒸腾耗水量进行分析研究，发现影响耗水量的主要因素有净辐射、饱和水汽压差、土壤体积含水率；赵自国等 [27] 对土壤含水量与茎流速率关系进行分析研究，以探讨土壤含水量对耗水特性的影响，结果发现两者主体上呈现显著的非线性关系，可用半对数进行函数拟合;Irvine等 [28] 对番茄茎流进行研究，发现土壤含水量是影响番茄耗水特性的主导因素。但目前对微灌成龄核桃树耗水特性的研究还较少。
冠层是植物群体地上部分的绿色覆盖层，包括植物的叶、茎、枝条、花和果实等器官 [29] 。植物冠层是植株与大气环境相沟通的媒介，通过冠层作用，植物可以进行一系列的生理活动，除此之外，冠层还可以揭示植株群落的演化更迭以及反映出对现存环境的适应情况等 [30—32] 。冠层参数（canopy parameters），例如叶面积指数、叶倾角和孔隙度，通常被用来描述植物干物质的积累情况，分析冠层的光分布，并可以用于估计作物的蒸发蒸腾量 [33] 。前人试验大多倾向于叶面积指数、孔隙度等基本参数的测定研究。陈继东等 [34] 使用HemiView冠层分析仪器测定人工林的叶面积指数、孔隙度，通过分析半球影像图片进而确定林分的郁闭度大小。Mason等 [35] 通过直接测量法与间接测量法分别测定辐射松的叶面积指数，得到直接测量法与间接测量法显著性相关的结论。刘春伟等 [36] 利用WinSCanopy冠层分析仪测定苹果树冠层结构，分析了西北旱区苹果树的叶面积指数、孔隙度、叶倾角、叶片密度，研究苹果园的水分传输机理，并采用季节模型估算苹果耗水。马泽清等 [37] 分别使用CI—110、鱼眼镜头数码相机以及胸径—叶片半表面积模型进行不同林木类型下的叶面积指数测定，其结果显示间接叶面积指数测定方法与直接叶面积测定方法在数值结果方面相关性较高，但总体而言，胸径—叶片半表面积模型测定结果最为准确，而使用鱼眼镜头的测量方法比CI—110冠层分析仪的测定效果好。果树冠层的基本参数不仅可以影响果树果实的生长发育，还可以影响冠层的通风透光性、太阳辐射截获情况等。郝玉梅等 [38] 进行洛川县的红富士苹果冠层特性分析，研究结果显示植株的不同树龄、冠层的不同修剪程度、树形整体形状的差异均会影响果树内的光照情况，并得到苹果树冠层修剪程度不同冠层的透光性不同、冠层截获辐射能也会受到影响的结论。赵伟等 [39] 着重研究红皮云杉人工林冠层表面与冠层内部的光能分布情况，结果发现随着太阳位置的改变，红皮云杉冠层接收光照的情况会发生变化，并且，树冠表面光分布的差异会直接导致树木形状的改变。张友胜等 [40] 研究了车八岭林下植物叶片的叶绿素含量、林下散射光立地系数（ ISF ）、叶面积指数等相互作用的关系，结果发现黧蒴叶片的叶绿素含量会随着 ISF 的增加而不断增大，研究树种的叶绿素含量会随着林冠开度的不同而发生变化。Keeling等 [41] 更是将散射光立地系数（ ISF ）、直射光立地系数（ DSF ）作为森林光照环境状况的一种评定指标。
叶面积指数（leaf area index,LAI）是指单位面积上所有叶子表面积的总和 [42] ，是预估作物产量情况、分析植物群落生长特性、构建地球生态系统功能模型等的重要参量 [43—45] 。早在1917年,Balls W.L.就将作物生理学纳入学科范畴，用以研究不同作物产量的动态发展变化，并以此作为农艺改良措施的评判条件之一。随着对植株生理生长特性的研究,Watson于1947年提出了 LAI 的概念，之后,Monsi和Saeki在结合Beer定律的基础上，确定了影响 LAI 计算的重要参数——消光系数 [46] 。随着理论知识的不断深入与科研技术的不断提升，作为深刻影响冠层光照入射、植株同化作用与蒸腾作用进行的 LAI [47] ，其测定方法不断趋于完善。 LAI 的测定方法主要划分为两种类型：直接测量法与间接测量法（间接测量法包括空间测量法和地面测量法等） [48—52] 。通常来讲，直接测量方法带有破坏性质并通常应用于一年生植物。在这种测量方法中，大田作物的叶面积分布比行作树木的分布均匀，但当测定大面积植物群落时，直接测量法较难实施，且存在花费昂贵以及使用不便等问题。间接测量法是依据穿过植株的光照辐射原理进行 LAI 测定，并且此种对植物无伤害的测量方法发展迅速，测定植物的种类范围也不断扩大。
灌水技术是指把渠道（管道）中的水分配到田间并对作物进行灌溉的一种技术措施，其常用的灌水技术主要有三种，分别为喷灌、滴灌、地面灌溉。喷灌始于19世纪末，于20世纪70年代左右传入我国，其原理是通过压力管道将水从特制的喷头喷出，并使之成为细小的雨雾均匀地洒落下去湿润植物体表、土地表面，用以供给植物所必需的水分 [53] ，其水分利用效率较高，具有显著的经济效益和社会效益 [54,55] ，并受到国内外学者的广泛关注。滴灌是一种局部灌溉技术，通过封闭管道将水运输到孔口或滴头并送至作物根部，由于其大大减少了土地湿润面积，故节水效果显著 [56] ，同样受到国内外学者的广泛关注 [57—59] 。地面灌溉是我国一种传统的灌溉方式，虽然投资较少，但用水量过大，易引起严重的水、肥流失，同时也有可能造成地下水污染 [60,61] 。
由于喷灌、滴灌具有良好的经济和社会效益与发展前景，因此学者们对喷灌、滴灌进行了大量研究。杨启良等 [62] 在常用滴灌的前提下，扩展了应用方式，并分析了交替滴灌、根区两侧交替滴灌、固定滴灌对苹果幼树生长的影响，其结果表明三种特殊的滴灌应用方式对苹果幼树的生长发育均有显著影响；其中交替滴灌节水效果最为显著，比常规滴灌节水比例高约50%，但会对部分生理指标造成一定影响。赵智等 [63] 在库尔勒地区对地表滴灌、地下滴灌、微喷灌进行研究，用以探究不同灌水技术对香梨生长情况的影响，与传统灌水技术相比，三种节水灌溉技术均能在很大程度上节约灌水量，提高水分利用效率，促进根系的生长发育，并对香梨果实的体积、品质等影响程度较小，基本可以忽略。饶晓娟等 [64] 利用滴灌、喷灌、沟灌对红枣进行灌溉，发现总体上三种灌水技术均能提高产量，且在一定基础上提高灌水量时均能再次促进果树的生长和产量；但在不同的灌水技术下，滴灌的枣吊长度、枣吊数量、单个枣吊蕾（花数）等较其他灌水技术提升程度最大，且差异较为显著。李巧珍等 [65] 对微喷灌、滴灌、管灌进行了对比研究，认为三种灌溉方式对土壤含水率的影响差异显著。其中微喷灌、滴灌在0~60cm土层时含水率较高，且灌水入渗深度在80cm以内；管灌的入渗深度较大，达到了120cm。在整个生育期中，三种灌水方式节水效果显著，其中滴灌耗水量为最小。陈静、Zotarelli等 [66—68] 通过对滴灌技术与肥料进行研究，发现滴灌能显著提高氮肥的利用率，但对磷肥的影响效果较差。
在对灌水技术研究的同时，部分学者把目光转移到了另外一个农田灌溉研究重点——灌溉制度，并对其进行了大量试验研究。李昭楠等 [69] 在西北干旱区特定条件下进行覆膜与不覆膜情况下的葡萄滴灌灌水试验，进而制定更为完善的灌水制度，结果证实葡萄全生育灌水12次、灌水量240mm可以明显提高葡萄的最终产量。董平国等 [70] 通过田间试验研究了不同灌溉水量、灌溉频率对玉米生长指标、耗水特性、土壤水分特征的影响，研究结果表明灌水频率主要影响玉米产量及产量构成因素，且灌水频率越大，提升产量效果越好；但灌水频率过大时，对产量提升效果不显著，造成灌溉不经济。
随着计算机模拟的迅猛发展，部分学者开始应用计算机对灌溉制度进行优化，得到了许多经典的模型 [71—73] 。冯绍元等 [74] 、Singh等 [75] 、Sarwar等 [76] 基于田间实测资料，对SWAP模型参数进行修正，得出适宜当地的SWAP模型；通过该模型对当地作物灌溉制度进行优化，拟定出适宜的灌溉制度。张志宇等 [77] 运用粒子群优化算法、改进分组非支配排序遗传算法等构建水分生产函数模型，并对冬小麦及夏玉米不同灌水日期和灌水量进行分析模拟，最终得出当全年总灌水量为472mm时最佳的优化方案。王文佳等 [78] 利用关中地区近30年冬小麦生长及气象资料对CROPWAT—DSSAT进行模拟校核，并通过CROPWAT—DSSAT模型模拟了不同气象条件和灌溉制度下作物生长及产量的变化趋势，以确定在不同气象条件下的最优灌溉制度。霍军军等 [79] 通过水量平衡方程、作物水分生产函数Jensen模型、遗传算法等，进行作物产量的估算与灌溉制度的优化。付强等 [80] 通过模糊数学与灰色评判法相结合并添加人为干扰，利用实码加速遗传算法构建出新模型，并用于各灌溉制度的分类、评价、优化。王斌等 [81] 在前人模型构建的基础上提出了一种新的优化算法——自由搜索，并与其他优化算法进行了对比评价。姚鹏亮等 [82] 进行干旱区枣树根区土壤水分模拟，在校验HYDRUS软件模拟结果可行的基础上，利用HYDRUS优化滴灌枣树全生育的灌溉制度。