波文比仪与蒸渗仪测定作物蒸发蒸腾量对比_强小嫚

第1篇一、实验目的1. 了解植物蒸腾作用的基本原理和过程。

2. 探讨影响植物蒸腾强度的因素。

3. 通过实验测定植物叶片的蒸腾强度，并分析其与外界环境条件的关系。

二、实验原理蒸腾作用是植物通过气孔将水分以水蒸气的形式散发到大气中的过程。

它是植物水分循环的重要组成部分，对植物的生长发育、水分吸收和运输等生理过程具有重要作用。

蒸腾强度是指单位时间内单位面积的蒸腾量，通常用毫升/平方米/小时表示。

三、实验材料与仪器1. 实验材料：生长健康的山茶树叶片、透明塑料袋、天平、剪刀、尺子、温度计、湿度计、风速计、CO2浓度计等。

2. 实验仪器：显微镜、载玻片、盖玻片、单面刀片、尖头镊子、小培养皿、lmol/L硝酸钾溶液、lmol/L氯化钙溶液、1mol/L蔗糖溶液等。

四、实验步骤1. 选取生长健康的山茶树，选择树冠中部成熟叶片作为实验材料。

2. 将叶片剪成一定面积的圆形，并用天平称量其初始重量。

3. 将叶片放入透明塑料袋中，密封并置于实验室内。

4. 分别在不同温度、湿度、风速和CO2浓度条件下，放置一定时间后，取出叶片并称量其最终重量。

5. 计算蒸腾强度：蒸腾强度 = (最终重量 - 初始重量) / (实验时间× 叶片面积)。

6. 对实验数据进行统计分析，探讨影响植物蒸腾强度的因素。

五、实验结果与分析1. 温度对蒸腾强度的影响：随着温度的升高，植物蒸腾强度逐渐增加。

这是因为温度升高导致叶片气孔开启程度增大，水分蒸发速率加快。

2. 湿度对蒸腾强度的影响：湿度降低时，植物蒸腾强度增加。

这是因为低湿度条件下，叶片表面与大气之间的水分梯度增大，水分蒸发速率加快。

3. 风速对蒸腾强度的影响：微风有利于蒸腾，强风则抑制蒸腾。

这是因为微风可以加速叶片表面水分的蒸发，而强风则会带走叶片表面的热量，降低叶片温度，从而抑制蒸腾。

4. CO2浓度对蒸腾强度的影响：CO2浓度低时，植物蒸腾强度增加。

这是因为低CO2浓度条件下，植物气孔张开程度增大，水分蒸发速率加快。

次 数 据 ， 量精 度 为 ０ １ｍ 测 ． ｍ。试 验站 内设 有 自动气
２ｍ 高 ２ 均 风 速 （ ／ ） Ｖ Ｄ为 ２ ｍ 高 的饱 和 ４ｈ平 ｍ ｓ ；Ｐ
水汽 压与 实 际水 汽 压 的 差 （ Ｐ ） △ 为 饱 和 水 汽 压 ｋａ ；
象 站 ，每天 进行 气 温 、 度 、 湿 降水 、 高 的风 速 、 ２ｍ 太
重要。
生产 ， 制订合 理 的作 物 灌溉 制 度 以及 区域灌 溉 需 水
量计 划 ， 已经 成 为有 效 利 用水 资源 和 制 订 区域 水 资 源利用 规划 的关键 环 节 ～ 。而作 物蒸 散量 是制 定 区域 灌溉 量 的基 本 依 据 。 因此 作 物 蒸 散 量 的准
壤 水 分 亏 缺 严 重 ， 物 蒸 散 量 增 加 速 率 有 所 下 降 。 ） ｅ ｍ ｎＭｏ ｔ ｔ 作 ２ Ｐ ｎ ａ — ｎｅ ｈ法估 算 的 实 际蒸 散 量 比蒸 渗 仪 实测 值 略 高 ， ｉ 怛
两者 的相 关 关 系较 好 。 ） 回 归分 析 ， 境 因子 对 冬 小 麦 宾 测 蒸 散 量 影 响 的 大小 顺 序 为 ： 辐 射 ＞空 气 相 对 湿 度 ＞ ３经 环 净
汪 秀敏 ，申双 和 ，韩 晓梅 徐 延 红。 ，
（ 南 京 信 息 工程 大学 江 苏 省 农 业 气 象 重 点 实 验 室 ， 京 ２ ０４ ；２ 南 京 信 息工 程 大 学 应 用 气 象 学 院 ， １ 南 ｌ０ ４ ． 南京 ２０ ４ ） １０ ４
摘 要 ： 用 大 型称 重 式 蒸 渗仪 实 测 数 据 ， 冬 小 麦 蒸 散 耗 水 规 律进 行 研 究。 果 表 明 ： ） 利 对 结 １ 冬小 麦 的 目蒸 散 量 变化 曲线 呈 单 峰 型 ， 中午 大 ， 晚小 。 散 量在 分 蘖 期 出现 小 峰 值 ， 后 逐 渐 降 低 ， 青 后 又 不 断增 大 ， 孕 穗 期 土 早 蒸 此 返 在

参考作物蒸发蒸腾量的计算
农田水分消耗消耗的途径主要有植株蒸腾、 株间蒸发和深层渗漏（田间渗漏）三部分。
农田水分消耗

植株蒸腾 株间蒸发

腾发
深层渗漏（田间渗漏）
植株蒸腾是指作物根系从土壤中吸入体内的水 分，通过叶片的气孔扩散到大气中的现象。 试验证明，植株蒸腾要消耗大量水分，作物 根系中吸入体内的水分有99%以上是消耗于蒸腾， 只有不足1%的水量留在植物体内，成为植物的 组成部分。
冬小麦生育期从9月到翌年6月， 气温变化是高 低 高
蒸发蒸腾强度的变化过程高
低
高
夏玉米生育期从6月到9月，中稻生育期从5月到9月 气温变化是低 高 低
蒸发蒸腾强度的变化过程低
高
低
2.在正常的灌溉条件下，蒸发蒸腾强度还与作物 因素有关，其中最明显的是与叶面积指数有关， 在同样气象条件下，叶面积指数高，则耗水强度 高，叶面积指数增长率高，则蒸发蒸腾量上升率 亦高。见（p35）
中稻、早稻、晚稻蒸发蒸腾强 度以及相应叶面温度昼夜变 化过程如图3-6～3-8所示。
图3-6～3-8反映如下规律：
1.在正常（丰水）灌溉条件下，作物蒸发蒸腾 强度、蒸腾强度在一昼夜内基本上随气候因 素呈同步变化。 晴天， 蒸发蒸腾强度夜间低， 凌晨（4～6时）最 低 ， 随后上升 ， 至中午最高 ， 下午到晚上不断下 降。 不同的天气类型， 其气候因素在昼夜间的变 化过程不同，作物蒸发蒸腾强度与蒸腾强度的昼 夜变化过程亦不同，且均与当天气候因素变化过 程相吻合。
因此，在此条件下，水稻蒸发蒸腾量的主要影响 因素是气象条件，它只受水稻本身适当调节。
§3—3 作物蒸发蒸腾量的计算基本模型
作物蒸发蒸腾量的计算，是作物需水量研究 中最重要的内容之一。 虽然实测方法是获取作物蒸发蒸腾量资料最 可靠的途径，但实测资料的地区分布和时间系 列均十分有限。计算作物蒸发蒸腾量不仅有助 于作物蒸发蒸腾量资料在空间上的插补和时间 系列上的延长，而且研究作物蒸发蒸腾量计算 方法，还有助于加深对作物蒸发蒸腾的认识。

中国生态农业学报(中英文) 2024年5月 第 32 卷 第 5 期Chinese Journal of Eco-Agriculture, May 2024, 32(5): 851−859DOI: 10.12357/cjea.20230642李镕基, 杨天一, 刘帆, 沈彦俊, 张玉翠. 华北平原冬小麦-夏玉米农田蒸散观测对比研究[J]. 中国生态农业学报 (中英文), 2024, 32(5): 851−859LI R J, YANG T Y, LIU F, SHEN Y J, ZHANG Y C. A comparison and discussion of observational studies on farmland evapotran-spiration in the North China Plain[J]. Chinese Journal of Eco-Agriculture, 2024, 32(5): 851−859华北平原冬小麦-夏玉米农田蒸散观测对比研究*李镕基1,2, 杨天一3, 刘　帆1, 沈彦俊1,2, 张玉翠1,2**(1. 中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心/中国科学院农业水资源重点实验室/河北省节水农业重点实验室石家庄　050022; 2. 中国科学院大学现代农业科学学院　北京　100049; 3. 中国农业大学水利与土木工程学院　北京　100083)摘　要: 华北平原是我国的粮食主产区之一, 然而该地区水资源非常短缺, 精准测算农田蒸散量(ET)对于该地区合理配置水资源、提高农业用水效率具有非常重要的科学意义和实践价值。

本研究利用涡度相关法、水量平衡法和蒸渗仪法对2013年10月—2018年9月的华北平原典型冬小麦-夏玉米一年两熟农田生态系统ET进行了连续的观测对比研究。

结果表明: 3种方法测定的ET季节变化趋势基本一致, 且不同方法间ET变化显著正相关, 相关系数r>0.90; 总体表现为蒸渗仪法最高, 水量平衡法和涡度相关法较低, 水量平衡法计算的ET与蒸渗仪法和涡度相关法相关性均为在0.94, 因此其更适于不同尺度ET变化的验证研究。