如何测量叶片蒸腾速率

偶尔，研究人员在学习如何测量叶片蒸腾作用时会问，是否可以通过简单地测量单个叶片的气孔导度来估计其蒸腾作用。

遗憾的是，答案是否定的。

本文将说明原因，以及需要做些什么来估计总导度，从而估计叶片的蒸腾量。

叶片蒸腾速率（E）的计算公式如公式 1 所示：
$E=g_v\left(C_{vs}-C_{va}\right)$

公式 1 中，$g_v$是水蒸气从叶片内部到空气中的总导度，$C_{vs}$是叶片内部的水蒸气浓度，$C_{va}$是空气中的水蒸气浓度。

要将水蒸气从叶片内部输送到大气中，不仅需要通过叶片的气孔和蜡质角质层，还需要通过空气本身（见图 1）。求解蒸腾速率需要总导度（$g_v$），但它实际上是两个变量的组合。

图1  叶片气孔示意图

图 1 显示了叶片上单个气孔的放大图。蓝色部分为水蒸气。绿色部分为栅栏薄壁细胞和海绵状叶肉细胞。叶片内部的水蒸气可以通过气孔和蜡质角质层扩散到叶片外部。但大多数时候（当气孔开放时），水分通过气孔进入大气。水蒸气通过叶片气孔的导度。称为“气孔导度$g_{vs}$”

气孔和蜡质角质层并不是限制水蒸气从叶片内部进入大气的单一因素。叶片外部的空气也会阻碍水蒸气的流动。这称为空气中的水蒸气导度，或边界层导度（$g_{va}$）。$g_{vs}$和$g_{va}$都像电路中的电阻一样，它们共同作用，限制水分从叶片内部进入大气。

气孔导度

边界层导度

图2  叶片测量示意图

总导度

一旦获得$g_{va}$和$g_{vs}$，就可以将这些导度组合起来，得到总导度（$g_v$）的实际值。公式 3 显示了如何整合边界层导度和气孔导度：
$g_v=\frac{1}{\frac{1}{g_{vs}}+\frac{1}{g_{va}}}=\frac{g_{vs}{g}_{va}}{g_{vs}+g_{va}}$
公式 3。

表面水蒸气浓度

空气中的水蒸气浓度

如何测量叶片蒸腾速率

• $g_{vs}$—— 气孔导度（使用 SC-1 叶片孔隙计）。

• $T_L$—— 叶片温度（使用 IRT 红外温度计）。

• $T_a$—— 空气温度（使用 ATMOS 41 气象站）。

• $h_r$—— 相对湿度（使用 ATMOS 41 气象站）。

• $A$—— 海拔高度（在互联网上查询）。

• $v$—— 风速 *（m/s）（使用 ATMOS 41 气象站）。

• $w$—— 叶片宽度（使用小尺子）。

来源：METER Group 官网