植物蒸騰速率是指水分通過植物體內(nèi)時,經(jīng)過植物體表(主要是葉片)以氣體的方式散發(fā)到大氣中的速度。植物的蒸騰作用能產(chǎn)生的蒸騰拉力,蒸騰拉力是植物被動吸水與轉(zhuǎn)運水分的主要動力,這對高大的喬木尤為重要;蒸騰作用可以促進木質(zhì)部汁液中物質(zhì)的運輸,土壤中的礦質(zhì)鹽類和根系合成的物質(zhì)可隨著水分的吸收和集流而被運輸和分布到植物體各部分去;蒸騰作用還可以降低植物體的溫度,防止葉片被灼傷,這是因為水的氣化熱高,在蒸騰過程中可以散失掉大量的輻射熱。
工作原理
植物蒸騰速率測定儀通常基于以下原理之一或多種組合進行工作:
紅外檢測技術(shù):利用紅外輻射傳感器測量葉片表面附近水汽的濃度變化,從而推算出蒸騰速率。
熱平衡法:通過測量葉片在穩(wěn)定環(huán)境條件下的熱量散失(主要是水分蒸發(fā)帶走的熱量),來間接計算蒸騰速率。這種方法需要保持葉片與環(huán)境之間的熱交換達到平衡狀態(tài)。
重量法:雖然不直接作為蒸騰速率測定儀的工作原理,但在一些實驗中,可以通過定期稱量植物或葉片的重量變化來估算蒸騰失水量,從而得到蒸騰速率的近似值。
技術(shù)參數(shù)
空氣溫度:瑞士進口高精度數(shù)字溫度傳感器,測量范圍:-20-80℃,分辨率:0.1℃,誤差±0.2℃
葉片溫度:鉑電阻,測量范圍:-20-60℃,分辨率:0.1℃,誤差±0.2℃
濕度:瑞士進口高精度數(shù)字濕度傳感器,測量范圍0-100%,分辨率:0.1%,誤差≤±3%
光合有效輻射(PAR):帶有修正濾光片的硅光電池,測量范圍:0-3000µmolm㎡/秒,精度<5µmolm㎡/秒
流量:微型流量計,流量在0-1.5L范圍內(nèi)任意設(shè)定,氣流穩(wěn)定。誤差:1%,在0.2~1L/min范圍內(nèi)<±0.2%
葉室尺寸:標準尺寸55×20mm,可根據(jù)客戶需求定做
工作環(huán)境:溫度20℃—50℃,相對濕度:0-100%(沒有水汽凝結(jié))
電源:大容量DC8.4V充電鋰電池每次充電可連續(xù)工作20小時。(不連接外置光源)
數(shù)據(jù)存儲:內(nèi)存16G,可擴展為32G
數(shù)據(jù)傳輸:USB連接電腦可直接導(dǎo)出數(shù)據(jù)。
顯示:3.5"TFT真彩液晶屏彩色顯示器,分辨率800×480,強光下清晰可見
體積:260×260×130mm
重量:主機3.25kg
影響蒸騰作用的因素
1.影響蒸騰作用的內(nèi)部因素
氣孔頻度(stomatalfrequency,為每平方毫米葉片上的氣孔數(shù)),氣孔頻度大有利于蒸騰的進行。
氣孔大小氣孔直徑較大,內(nèi)部阻力小,蒸騰快。
氣孔下腔氣孔下腔容積大,葉內(nèi)外蒸氣壓差,蒸騰快。
氣孔開度氣孔開度大,蒸騰快;反之,則慢。
2.影響蒸騰作用的外部因素蒸騰速率取決于葉內(nèi)外蒸氣壓差和擴散阻力的大小。所以凡是影響葉內(nèi)外蒸氣壓差和擴散阻力的外部因素,都會影響蒸騰速率。
光照光對蒸騰作用的影響首先是引起氣孔的開放,減少氣孔阻力,從而增強蒸騰作用。其次,光可以提高大氣與葉子的溫度,增加葉內(nèi)外蒸氣壓差,加快蒸騰速率。
溫度溫度對蒸騰速率的影響很大。當大氣溫度升高時,葉溫比氣溫高出2~10℃,因而氣孔下腔蒸氣壓的增加大于空氣蒸氣壓的增加,使葉內(nèi)外蒸氣壓差增大,蒸騰速率增大;當氣溫過高時,葉片過度失水,氣孔關(guān)閉,蒸騰減弱。
濕度在溫度相同時,大氣的相對濕度越大,其蒸氣壓就越大,葉內(nèi)外蒸氣壓差就變小,氣孔下腔的水蒸氣不易擴散出去,蒸騰減弱;反之,大氣的相對濕度較低,則蒸騰速率加快。
風速風速較大,可將葉面氣孔外水蒸氣擴散層吹散,而代之以相對濕度較低的空氣,既減少了擴散阻力,又增加了葉內(nèi)外蒸氣壓差,可以加速蒸騰。強風可能會引起氣孔關(guān)閉,內(nèi)部阻力增大,蒸騰減弱。
應(yīng)用領(lǐng)域
植物蒸騰速率測定儀廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、園藝、生態(tài)學(xué)以及環(huán)境科學(xué)等領(lǐng)域。它可以幫助研究人員了解植物在不同環(huán)境條件下的水分利用效率、抗旱能力以及對氣候變化的響應(yīng)等。此外,蒸騰速率測定也是評估植物生長發(fā)育狀況、灌溉管理效果以及生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的重要指標之一。
使用注意事項
環(huán)境控制:確保測量環(huán)境穩(wěn)定,避免溫度、濕度、光照等環(huán)境因素的劇烈波動對測量結(jié)果的影響。
葉片選擇:選擇健康、無病蟲害且生長狀況相似的葉片進行測量,以保證測量結(jié)果的代表性和可比性。
儀器校準:定期對儀器進行校準和維護,確保其測量精度和穩(wěn)定性。
數(shù)據(jù)記錄:詳細記錄測量時間、環(huán)境條件以及儀器設(shè)置等參數(shù),以便后續(xù)數(shù)據(jù)分析和處理。
安全操作:在使用過程中注意安全操作規(guī)范,避免儀器損壞或人員受傷。