黄土高原地区种植的苹果品种大部分为富士系,富士系苹果对水分的需求较高。所以研究苹果果树的蒸腾对于苹果树生长发育和产量品质至关重要,目前测量果树的蒸腾的方法是茎流计测定法,但该方法设备较昂贵且会对果树树干造成伤害。因此,需要寻找一种新的方法研究富士苹果的蒸腾耗水,在不破坏树体的情况下还可以精确模拟苹果树的水分生理生态过程,为黄土高原地区苹果种植提供科学指导。本文以中国陕西延安市宝塔区庙沟村果园为试验地,先利用三维数字化技术获取果树枝条的三维空间坐标,再结合枝叶异数生长关系和叶片欧拉角构建三维虚拟植株。利用光合仪测量果树叶片气孔导度对光合有效辐射（PAR）、温度（T）、大气水汽压差（VPD）响应曲线还需测定叶片在光照、温度、大气水汽压差标准状态下的CO2响应曲线。再结合Jarvis经验气孔导度模型和Farquhar光合模型,拟合RATP（Radiation Absorption,Transpiration and Photosynthesis）功能结构模型的参数。最后,以三维虚拟植株为基础,在模型中输入气象数据、叶片的功能模型参数与非功能参数,以模拟苹果树的蒸腾量和净光合速率,同时与茎流计实测的蒸腾量对比,分析研究苹果树的蒸腾变化规律。研究得到以下主要结果:（1）利用三维数字化技术,成功拟合了苹果树体六类枝条的结构形态参数。拟合结果发现:除果树的营养短枝、果台与果台副梢短枝的枝条长度与枝条的总叶片数的相关系数极小外,其余异速生长参数（枝条的长度与枝条的总叶面积关系式、枝条的叶长与叶柄长度关系式、枝条的叶片长度与叶面积关系式、枝条的叶片长度与叶片宽度）的相关系数大,回归方程呈显著相关。同时利用Mapple模型构建了所选苹果树的虚拟植株的正视图、左视图与背视图,从3个视图可以看出苹果树虚拟植株的建模效果较好,与实际苹果树的差异较小。（2）拟合了RATP模型叶片功能参数与非叶片功能参数,并揭示了叶片各功能参数的关系（最大气孔导度、最大羧化速率、呼吸速率、光合有效辐射与叶片面积含氮量的关系、相对气孔导度与温度、饱和水气压差与光合有效辐射的关系）。研究结果发现:叶片功能参数中最大气孔导度、最大羧化速率、呼吸速率、光合有效辐射与叶片面积含氮量都呈显著的线性关系,温度、饱和水气压差与光合有效辐射与相对气孔导度之间存在显著的关系,因此这些叶片功能参数可作为RATP功能结构模型的参数以模拟果树的生理过程。（3）构建了富士苹果果树的RATP功能结构模型,用来模拟黄土高原富士系苹果果树的蒸腾量与净光合速率,并与茎流计实测蒸腾量进行比较,以验证RATP模型模拟结果。结果发现,RATP模型模拟的蒸腾量与茎流计实测的蒸腾量差距较小。结合模型的数字化植株数据,发现苹果树的树体结构处于中等水平时,RATP模型模拟的蒸腾量数据精度最高。苹果树蒸腾的模拟值与实测值都呈明显的单峰曲线,果树的光合速率日变化双峰曲线。综上所述,三维数字化技术可以很好的对苹果树体进行建模,叶片功能参数能够很好体现果树的生理过程且拟合效果非常不错,因此可将果树结构模块与叶片功能模块结合起来构建RATP功能模型,并很好的模拟果树的蒸腾。