蒸腾速率
植物单位叶面积水分蒸腾量
蒸腾速率是衡量植物水分代谢的核心指标,定义为一定时间内单位叶面积蒸腾的水量,其国际通用单位为mmol H2O·m-2·s-1,常用单位为g·m-2·h-1。该指标呈现显著昼夜差异,白天数值范围为15-250 g·m-2·h-1,夜间降至1-20 g·m-2·h-1。光照强度、环境温度和空气湿度直接影响蒸腾速率变化,其测量原理基于叶室进出口空气湿度差计算水分散失量。在农业应用中,该指标可指导作物灌溉管理、抗旱性筛选及栽培措施优化。
定义与单位体系
蒸腾速率全称蒸腾强度,量化表述为植物在选定时间段内通过叶片单位面积散失的水分量。国际通行单位采用毫摩尔水分子/(平方米·秒)(mmol H2O·m-2·s-1),而在农业与生态研究中更普遍使用克/(平方米·小时)(g·m-2·h-1)作为计量单位。两种单位可通过水分子摩尔质量(18 g/mol)进行换算,如1 mmol·m-2·s-1相当于64.8 g·m-2·h-1。
环境影响因素
光照强度与蒸腾速率呈显著正相关,强光照条件下气孔开放度增加促使水分扩散加速。环境温度每升高1℃可使蒸腾速率提升3-5%,但当温度超过40℃时部分植物会出现气孔关闭现象。空气湿度与蒸腾速率呈负相关,相对湿度70%环境下的蒸腾速率较90%湿度环境高出2-3倍。2024年茶树研究显示,杭州地区夏季峰值蒸腾速率可达100 g·m-2·h-1,夜间仍保持日间20-30%的蒸腾强度。
测量技术发展
现代植物蒸腾速率测定仪通过密闭叶室实时监测气体流速与湿度变化,依据公式Tr=(W_out-W_in)×F/A计算得出(W为湿度、F为流速、A为叶面积)。2025年气孔计技术突破实现每秒500次采样频率,可捕捉气孔开闭的瞬时动态。在田间应用中,便携式测定仪配备GPS定位与云端数据平台,支持多点位连续72小时监测。
昼夜变化规律
典型C3植物。夜间蒸腾主要由角质层蒸腾构成,松柏类植物夜间蒸腾速率可达白天的20%-30%,显著高于阔叶树种。
农业应用实践
通过监测不同生育期蒸腾速率变化,可建立作物水分需求模型。田间试验表明,玉米拔节期最佳蒸腾速率阈值为85 g·m-2·h-1,低于此值需立即灌溉。在抗旱品种筛选中,持续干旱条件下蒸腾速率下降幅度小于30%的株系被认定为优良种质。设施农业中结合蒸腾数据与气象预报,可使灌溉用水效率提升22-35%。
参考资料
蒸腾速率 .中国知网.2024-06-17
最新修订时间:2025-10-15 16:14
目录
概述
定义与单位体系
环境影响因素
参考资料