首页 理论教育 植物散发的确定方法-水文学原理(第2版)

植物散发的确定方法-水文学原理(第2版)

时间:2023-08-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:同样,与土面蒸发和水面蒸发相比,植物散发量的确定亦比较复杂,一般可归纳为直接测定和间接计算两种方法。以这些因素为影响因子来分析计算植物散发量的模型称之为气孔控制模型。对于式,rs和ra的确定是关键。这样,上式可进一步简化为对于ra来说,不同植物类型的计算公式不同。

植物散发的确定方法-水文学原理(第2版)

同样,与土面蒸发和水面蒸发相比,植物散发量的确定亦比较复杂,一般可归纳为直接测定和间接计算两种方法。

6.4.2.1 直接测定法

直接测定法有器测法、坑测法、气量计法及称重法等。

(1)器测法是将植物种植在不漏水的容器内,视植物生长需要随时灌水并记录灌水量,同时不定期进行称重,根据水量平衡原理,即可求出某一时段植物的散发量。

(2)坑测法是通过两个试坑的对比测定植物的散发量,其中一个栽植物,另一个不栽。坑的底部一端装有出水口,其余底壁都不透水。定期取土测定其含水率,两测坑土壤含水率之差即为散发量;有时为了确定水稻的蒸腾量,也可将直径30~60cm,深60~80cm的两个铁筒埋入田中,上口高出田面3cm,筒内土面与田面齐平。一个种水稻,一个不种水稻,两个筒内的水面维持在同样的深度,从所加水量之差,求得某一时段内水稻散失的水量。

(3)气量计法是将研究植物置于装有吸水物质的玻璃罩下或冷却室中,根据吸水物质质量的增加,可计算植物析出的水量,即散发量。

(4)棵枝称重法的基本方法是将整棵植物从土中拔出来,根系上涂蜡,以防止水分损失,然后每隔一定时间称重,从而求出其散失量。或将植物剪下部分枝叶,立即封蜡,称出一定间隔时间内的失水量,求出植物的散发速率并进而求出整株植物的散失量。也有将特制收集器裹在植株的周围,直接收集植枝分泌出的水分来确定其散发量。

目前,随着新技术发展,同位素示踪法等新方法在测定植株散发量方面也逐步得到应用。

以上这些方法虽然简单方便,但只能用于测定单棵植株或一定范围内某一种植物的散发量,而且测量过程中均改变了植物生态环境,所以测定的精度会受到一定程度的影响。要知道自然条件下某一区域内所有植物的散发量一般需采用间接计算法

6.4.2.2 间接计算法

间接计算法有水量平衡法、热量平衡法以及各种散发模型等,其中水量平衡法、热量平衡法与土面蒸发的计算过程类似,在此主要介绍气孔控制模型和林冠散发模型两种散发模型。

1.气孔控制模型

植物叶面的气孔是水分散失的主要通道。在一定的水汽压差条件下水汽通过叶面气孔散失的水分主要受到气孔的大小、形状和数量的控制,同时还在一定程度上受到叶面以上空气阻力的制约。以这些因素为影响因子来分析计算植物散发量的模型称之为气孔控制模型。(www.xing528.com)

若散发速率以能量单位来表示时,则其表达式为

式中:Ep为散发速率,cm/s;T为热力学温度,K;els为叶面温度下的饱和水汽压,Pa;ea为空气水汽压,Pa;rs为气孔阻力,与气孔开度的大小有关,气孔开度越大,阻力越小,s/cm;ra为叶面以上空气的阻力,s/cm。

对于式(6.28),rs和ra的确定是关键。通常rs是主要的,一般1.0<rs<10,而0.1<ra<1.0,即rs要比ra大一个数量级左右,对于木本植物来说更是如此。

若假定气孔是圆形的,直径为d,叶面表皮层厚度为l,则单位叶面面积的气孔阻力rs可表示为

式中:D为扩散系数,通常D≈0.25;n为气孔密度,即单位叶面积上的气孔数量;l为叶面表皮层厚度,l≈10-3cm;d为气孔直径,μm。

这样,上式可进一步简化为

对于ra来说,不同植物类型的计算公式不同。如对于扁平落叶类树叶,有

式中:w为树叶的宽度或直径,cm;μ为风速,cm/s。

2.林冠模型

式中:Ef为林冠的综合散发速率,mm/d。

由式(6.31)可进一步得

式中:A′/A为树叶面积指数。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈