植物蒸发蒸腾量测定方法

李玲玲 范纬世 李敬瑜

【摘 要】水分是植物体的重要组成成分之一，含水量的多少与植物的种类、器官和组织本身的特性及其所处的环境条件有关。所以从某种意义上讲，水分含量是控制植物生命活动强弱的决定因素，也是植物器官代谢水平的反映。而蒸腾作用是植物对水分吸收和运输的主要动力源，蒸腾过程中，水变为水蒸气时又需要吸收热能，从而可调节叶片温度，免受灼伤。在环境温度较低时，水分有较高的比热，可使植物体温下降缓慢，有利于植物生命活动的正常进行。因此，掌握植物蒸发蒸腾量的测定方法十分重要。

【关键词】水分;蒸腾作用;蒸腾量

引言

水分是植物体的重要组成成分之一，其含量约占鲜重的70%～90%，含水量的多少与植物的种类、器官和组织本身的特性及其所处的环境条件有关。所以从某种意义上讲，水分含量是控制植物生命活动强弱的决定因素，也是植物器官代谢水平的反映。

蒸腾作用是植物对水分吸收和运输的主要动力源，特别是高大的植物，仅靠根压是无法维持水分代谢平衡的，主要是靠蒸腾拉力使水上升到高大植物顶端。蒸腾作用促进植物体内无机盐和有机物的吸收和转运，无机盐只要溶于水中就能被植物吸收和在植物体内移动并分布到各部分中去，光合作用合成的有机物也只有借水流运输和分配;太阳光照射到叶片上，大部分光能转变为热能，而蒸腾过程中，水变为水蒸气时又需要吸收热能，从而可调节叶片温度，免受灼伤。在环境温度较低时，水分有较高的比热，可使植物体温下降缓慢，有利于植物生命活动的正常进行。植物吸水和散失水分的过程是植物本身不同的器官和它所在环境相互作用、反馈影响的结果，受土壤-植物-大气连续体各个环节的综合作用。

植物蒸发蒸腾量既是水量平衡中的重要分量，又是水文循环不可或缺的环节和水管理的有效依据，因此，选择合适的方法测定植物蒸发蒸腾量具有非常重要的意义。目前，植物蒸发蒸腾量的测定方法按其种类大体可以分为水文学方法、微气象学方法、植物生理学方法和红外遥感方法等4类。本文中重点从水文方法中水量平衡法的蒸腾公式改进和设备选择两个方面做介绍。

1 蒸腾公式的改进

水量平衡法是测定植物蒸发蒸腾量最基本的方法，常用来对其他测定或估算方法进行检验或校核。它可以适用于非均匀下垫面条件和各种天气条件，不受其它条件的制约，并且充分考虑了水量平衡各个要素间的相互关系，遵循物质定律，可以宏观地控制各要素的计算，计算误差较小。

水量平衡法的基本原理是根据计算区域内水量的收入和支出的差额来推算植物蒸发蒸腾量，属于一种间接的测定方法。

这种方法用于测定一小块地或一个小流域时精度较高，但当流域较大时，计算的区域边界很难确定，流域内雨量站分布不均等容易导致计算精度降低。另外，这种方法得到的只是一个时段内（通常一周以上）流域总的蒸发蒸腾量，因而不能反映蒸发蒸腾量的动态变化过程。

在植物一生消耗的水中，只有0.1%～0.2%用于有机物的合成，连同组成植物体的水也只占1%左右，其余99%的水都被蒸腾散失到大气中。因此，在植物体内水分胁迫发展的程度主要决定于蒸腾强度。植物日间的生长量常因过度的午间蒸腾引起的水分亏缺而减少。

表征蒸腾作用的计量指标常用的有蒸腾速率、蒸腾比率和蒸腾系数。本文在实际的测量过程中，选用电子天平测量整株植物随时间变化的重量差。

由于植物对CO2和大气中水分的吸收量比蒸腾作用的耗水量要低2个数量级以上，则植物对环境中物质的吸收所造成的重量增加同蒸腾失水造成的重量减轻相比可以忽略不记。

2 设备的选择

对于盆栽植物的重量测定，本文选择电子天平。主要有两个性能指标：总量程和最小分度值（测量精度）。基于对以上因素的考虑，系统采用德国Sartorius公司生产的ALC-6100.1型精密电子天。其主要技术指标如下：

最大称量：6100g;

最小分度值：0.1g;

重复性误差偏差：≤±0.2g;

线性度：≤±0.2g;

使用环境温度：0℃～50℃;

稳定时间：1s;

数据输出：RS232C;

秤盘直径：150 mm;

电源电压：220VAC;

允许电压波动：-15%～+10%。

3 小结

植物蒸发蒸腾量通常包括植物蒸腾量和棵间土壤蒸发量，它直接关系到土壤-植物-大气连续体系统，常受下垫面条件（如地形、土壤质地、土壤水分状况等）、植物生理特性（如植物种类、生长过程等）和气象条件（如太阳辐射、温度、湿度、风速等）等诸多因子的影响。植物蒸发蒸腾量既是水量平衡中的重要分量，又是水文循环不可或缺的环节和水管理的有效依据，因此，选择合适的方法测定植物蒸发蒸腾量具有非常重要的意义。

参考文献

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