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植物散发

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所属类别:陆地水文学

基本信息

中文名称:植物散发
外文名称:

土壤水分通过植物向大气逸散的过程,又称蒸腾。植物一方面通过根系从土壤中吸取水分,另一方面,通过叶片的气孔以及叶、干等角质层把吸收的水分以水汽的形态散逸至大气中。其中气孔的散发量占主要地位。植物叶内细胞失水以后,细胞液浓度相对增大,水势降低,这就引起水从邻近水势高的细胞向水势低的细胞移动,依此类推,形成由根、茎、叶组成的水分吸收、输导系统。所以,植物散发是一种物理—生理过程。

散发促进植物体内水分和无机盐向上输送,对植物生长有重要意义。散发是作物需水量的组成部分,是研究灌溉用水量的重要依据,也是水文循环的一个环节,与土壤蒸发、水面蒸发共同组成流域总蒸发。

散发的影响因素

①植物的生物特性。包括植物种类、年龄、生长期和结构差异等,如针叶树的散发强度比阔叶树的小。②土壤含水量。其中地下水的埋深也是重要因素之一。③辐射。随辐射的增强,植物体温上升,饱和差增大,促进蒸发,所以植物散发强度以中午为最大。④湿度。除了极度湿润或干燥外,散发有随湿度加大而减小的趋势。⑤风能加速植物散发,但强风会使气孔关闭而暂停蒸发。

散发量的确定

(1)单点实测法:①器测法,在盛满土壤不漏水的圆筒内种上作物,土面封以石蜡,定期称重测定。②坑测法,选用两个试坑,其一种作物,另一不种作物,底部都不透水,坑底一端装有出水口,每隔一定时期测定土壤含水量,二者之差即为散发量。③棵枝称重法,将整棵植物从土中拔出,或剪下部分枝叶,在根系上立即涂蜡,每隔一定时间称重,确定散发量。

(2)分析计算法,如水量平衡法,选定某一植物群落,确定其生长始末的土壤含水量、土壤蒸发量、渗漏量及径流量值,根据时段水量平衡公式确定散发量。此外还有热量平衡法和多种散发模型等。

植物散发的研究

19世纪70年代,里斯勒、F.V.霍内尔等通过试验确定不同植物的散发并开展森林散发的研究。1928年,H.格拉德曼提出植物输送水分数量理论概念。1958年J.R.菲利普与1960年W.P.加德纳先后研究植物吸取水分与组织内水分输送数量,由此提出散发的数学模型。20世纪80~90年代,由于现代试验技术的发展,使用遥感信息提取参数,结合地面气象和植被要素,反演区域散发通量;将典型植物群落的单点的物理过程模式与区域地理信息系统结合,形成网络,利用植物—大气相互作用模型计算区域热通量等,使散发模型更为复杂和精确。中国于20世纪20年代在农业需水量试验中,研究水稻、小麦、玉米、棉花等散发量。1979年长白山森林生态系统定位站开展森林水分交换的研究。20世纪90年代对用卫星遥感红外线数据估算大面积蒸散发量,利用植物—大气相互作用模型分析区域热通量,将不同尺度单层和多层模型与地理信息系统结合分析植物散发等作了研究。

  
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