生态水文学原理复习之简答题.doc

目录生态学部分21.水文过程与生态过程分别包含哪些内容？22. 旱生植物如何通过调节自身来适应干旱环境？2水文学部分23.树冠截留产生的水文效应有哪些？24.枯落物层截留的影响因素有哪些？35.枯落物层截留的水文效应有哪些？36.土壤水的作用是什么?37.影响土壤有效水量的因素有哪些？38.土壤含水量与水分关系及各种水分类型间计算题39.土水势一般由哪些势能组成？410.不同情况下土水势有哪些变化？511.土壤水吸力的特点是什么？512. 平衡土-水系统的土水势计算题613.土壤蒸发的三个阶段分别是什么？614.土壤蒸发的影响因素有哪些？715.扩散的定义和特点是什么？716.集流的定义、特点与途径是什么？717.植物细胞的渗透作用以及其驱动力分别是什么？818.植物细胞的水势由什么构成？819.在不同的情况下植物细胞的水势组成有什么区别？820.为什么 所有陆生植物都要面对既要从大气吸收CO2，又要防止水分 过度散失的矛盾？1021. 所有陆生植物都要面对既要从大气吸收CO2，又要防止水分过度散失的矛盾，其针对这种矛盾所采取的措施有哪些？1022. 蒸腾比率C3植物约为400，C4植物约为150，CAM植物约为50的原因是什么？1023.蒸腾比率C4C3的原因是什么？1024. 气孔下腔的水蒸气通过气孔扩散到大气 中的影响因素是什么？1025.植物根系的主要作用是什么？1126.根系的主要研究内容是什么？1127.根系的处理方法以及处理阶段是什么？1128.根系的主要研究方法是什么？每种方法的原理、操作以及优缺点分别是什么？1129.对于根系的研究方法中新技术方法的优缺点是什么？1230. 根系调查在植物-水分关系中存在的问题以及其解决方法是什么？1331. 稳定同位素示踪植物水分来源的原理是什么？1332.采用稳定同位素示踪植物水分来源的流程是什么？1333. 体样品中水分的抽提过程中误差产生的主要原因以及解决方法是什么？1334. 采用稳定同位素示踪植物水分来源存在的问题是什么？1435.土壤含水量的测定方法主要有哪些？其各自的优缺点是什么？1436.土壤水势的测定方法主要有哪些？其各自的原理及优缺点是什么？1437. 衡量植物水分的指标是什么？1538. 用测定植物组织中水的含量作为水分状况的指标有哪几种表示方法？1539.植物细胞水势的测定方法有哪些？其各自的原理、机制与优缺点分别是什么？1740.利用水势可以解决的问题有哪些？1841.植物的蒸腾失水与哪些因素有关？1942.针对于不同尺度植物蒸腾速率的测定方法有哪些？1943. 影响植物蒸腾的因素包括生物学结构因素、土壤供水和气象因素。对于植物蒸腾的季节变化分析，发现液流与土壤含水量呈现较强的相关关系，而与气象因子相关性较小。2044. 当土壤剖面中可能有多个区间的同位素组成与茎干水相符时植物吸水可能有哪些情况？如何确定此时植物具体以哪种情况进行吸收水分？以及植物对每种水分吸收的比例具体为多少？2045.野外观测需要观测的内容主要有哪些？21生态学部分1. 水文过程与生态过程分别包含哪些内容？ 2. 旱生植物如何通过调节自身来适应干旱环境？旱生植物通过根系发达、叶片退化、气孔调控 、WUE较高以及渗透势低来适应干旱环境。水文学部分3.树冠截留产生的水文效应有哪些？（1）降雨滞后效应：由于树冠截留，林内降雨的开始时间与 林外降雨并不同步，一般会出现滞后效应。l（2）降雨历时延长效应：截留在树冠上的雨水，会因为降雨 过程而不断滴落到林下，即使在降雨停止后，树冠上的超 饱和雨水还会滴落下来。l（3）降水总量减少和降水强度减弱：截留在树冠上的降水 最终被蒸发回到大气中，因而降水总量减少。林内降雨强 度通常比林外降雨强度约小10%30%。4.枯落物层截留的影响因素有哪些？（1）群落结构l不同物种组成，枯枝落叶的类型和数量有很大差异，因而其持水量也有很大差异，随着林龄的增加，枯枝落叶逐渐增多，持水量增加。枯落物层吸持水量与降水前的干燥度有关，在干燥时持水量 大，反之则小。（2）降雨特性随着雨量的增加，特别是连续性大暴雨或特大暴雨时， 这种截留作用将减弱。（3）地形坡度坡度影响单位面积上枯落物量，故与持水量密切相关。坡度愈大，其持水量愈小。（4）温度温度影响蒸发，故温度高，枯落物干燥，其持水量大； 而相同条件下，温度低，枯落物持水量小。5.枯落物层截留的水文效应有哪些？（1）截留降水，减少地表径流枯落物不仅能截留降水，而且能吸收和减少地表径流。从长期多次降雨来看，数量和作用是可观的，这种作用不容忽视。(2)防止地表结皮，促进入渗雨滴溅蚀分散土壤，使细小颗粒堵塞孔隙，产生表面结皮，阻碍水分下渗。枯落物能有效地防止土壤结皮；吸收和过滤地表径流；改善土壤结构，增加水稳性团粒，并增加有机养分；提高地表粗糙度，减延流速，延长入渗。(3)抑制土壤蒸发，延缓土壤变干枯落物层覆盖地表，抑制了土壤蒸发。枯落物层越厚，含水量越高，土壤蒸发越小。6.土壤水的作用是什么?(1)为植物提供水分 (2)溶解矿质养分 (3)参与土壤有机质的矿质化与腐殖化(4)影响土壤的物理、化学和生物性质7.影响土壤有效水量的因素有哪些？（1）土壤质地（决定因素）（2）土壤有机质含量（3）土壤结构、土壤松紧度（4）植物类型8.土壤含水量与水分关系及各种水分类型间计算题9.土水势一般由哪些势能组成？ 土水势一般由基质势、重力势、压力势和溶质势（渗透势）组成。（1）重力势（g）土壤水受重力作用所引起的一种势值。只与相对于参考 面的高度有关，与土壤本身的性质无关。l作用力：重力；ggzl作用结果：能势可正可负高于参照面：g0 低于参照面：g0 不饱和土壤：p0（3）基质势（m）土水系统中由于土壤固体特性所引起的一种势值。 l作用力：土壤颗粒表面的分子力和土壤毛管孔隙的毛管力l 作用结果：负的能势l 影响因素：土壤吸附力和土壤孔隙性质的差异非饱和土壤：m田间持水量：土壤中存在着自由重力水，土层中 毛细管上下沟通，供水充分，土壤蒸发只受气象条件的影响。 蒸发量大而稳定。（2）毛管断裂含水量土壤含水量田间持水量：土壤中毛细管的 连续状态将逐渐受到破坏，土层内部由毛细作用上升到表面的 水分将逐渐减少，蒸发量与气象因素和土壤含水量有关。（3）土壤含水量毛管断裂含水量：这时毛管水不再连续，毛管向土壤表面输送水分的机制遭到破坏，水分只能以膜状水形式或气态水形式向上层土壤表面移动。14.土壤蒸发的影响因素有哪些？15.扩散的定义和特点是什么？（1）定义：由分子的随机热运动所造成的物质从浓度高处向浓度低处移动的过程。 （2）特点：简单扩散是物质顺浓度梯度进行，适于短距离运输（细胞内跨膜或胞间），不适于长距离的迁徙。水的蒸发、 叶片的蒸腾作用都是水分子扩散现象。扩散所需时间与扩散距离的平方成正比：t=L2/Ds16.集流的定义、特点与途径是什么？（1）定义：是指液体中成群的原子或分子（分子团）在压力（重 力）梯度下共同移动的现象。例如水在木质部中远距离运输， 水分从土壤流入植物体。 （2）特点：物质顺压力梯度进行。水分集流与溶质浓度无关。 （3）途径：通过细胞膜上的水孔蛋白（也称水通道蛋白）形成的 水通道来完成的。水孔蛋白广泛分布于植物各个组织。17.植物细胞的渗透作用以及其驱动力分别是什么？（1）植物细胞的渗透作用成熟细胞的原生质层（原生质膜、原生质 和液泡膜）相当于半透膜。液泡液、原生质 层和细胞外溶液构成了一个渗透系统。（2）植物细胞渗透作用的驱动力渗透作用由细胞与周围环境之间的水势差（w）决定，水总 是从高水势区域向低水势区域移动，且势差越大，流速越快。18.植物细胞的水势由什么构成？植物细胞水势(W)由压力势（p）、溶质势（s）、衬质势（m）、重力势（g）构成。溶质势（渗透势）（s）：是指在某系统中由于溶质颗粒的存在而使水势降低的值，又叫渗透势()，大小取决于溶质颗粒总数。l自由能：根据热力学原理，系统中物质的总能量可分为束缚 能和自由能。束缚能：不能用于做有用功的能量自由能：恒温、恒压条件下能够作功的那部分能量化学势：在等温、等压条件下，1mol物质的自由能就是该物 质的化学势。可衡量物质反应或作功所用的能量。溶质势：指每偏摩尔体积水的化学势差。用s表示。l溶质势的单位是压强的单位：帕斯卡（Pa）、大气压 （atm）、巴（bar）。l溶质势的大小：是一个相对值，其绝对值不容易测得。 纯水的自由能最大，因此溶质势最高，这样规定纯水的溶质 势为0，其他容易与它相比较，而得出其大小。由于溶液中溶解了溶质，而溶质颗粒存在降低了水的自由 能，所以溶液中水的自由能要比纯水低，溶液的溶质势就成 为负值，溶液越浓，溶质势越低，负值越大。压力势（p）：由于细胞壁压力的存在而引起的水势增加值。p0，正常情况压力正向作用细胞，增加w ；p0，剧烈蒸腾压力负向作用细胞，降低w ；p= 0，质壁分离时，壁对质无压力重力势（g）：水分因重力下移引起的水势降低量。重力势依赖参比状态下水的高度、水的密度和重力加速 度而定。当水高1m时，重力势是0.01MPa。当研究水分 在细胞水平的移动时，与渗透势和压力势相比，重力势通 常省略不计。衬质势（m）：由于细胞胶体物质亲水性和毛细管对自由水的束缚而引 起的水势降低值。 其恒为负值，未形成液泡的细胞有一定的衬质势（如干燥种子的可达100MPa），已形成液泡的细胞衬质势很大（0.01MPa）， 但绝对值很小（趋于零），可忽略不计。19.在不同的情况下植物细胞的水势组成有什么区别？20.为什么 所有陆生植物都要面对既要从大气吸收CO2，又要防止水分 过度散失的矛盾？原因：（1） 水蒸气浓度梯度约为CO2浓度梯度的50倍； （2） CO2在空气中的扩散速度约为水分子的5/8； （3） 在进入叶绿体而被同化之前，CO2必须跨过质膜、细胞质和 叶绿体被膜，阻力大。21. 所有陆生植物都要面对既要从大气吸收CO2，又要防止水分过度散失的矛盾，其针对这种矛盾所采取的措施有哪些？（1）水分充足时：分时段控制气孔开度：白天，光合作用，气孔打开；晚上，光合作用停止，气孔关闭，防止水分不必要地散失。 （2）水分不足时：即使是阳光充足的上午，气孔的开度也很小，甚至保持关闭，可以避免脱水伤害。22. 蒸腾比率C3植物约为400，C4植物约为150，CAM植物约为50的原因是什么？（1）空气中的CO2浓度很低（约为0.038%），而叶片中的水蒸气浓度 相对较高。驱动水分丧失的浓度梯度比驱动CO2流入的浓度梯度大； （2）水分子在空气中的扩散速度要比CO2大约快1.6倍（CO2分子比 H2O分子大，并且扩散系数较小；菲克第一定律）； （3）在进入叶绿体被同化之前，CO2必须跨过质膜、细胞质和叶绿体 被膜。这些生物膜增大了CO2扩散途径的阻力。23.蒸腾比率C4C3的原因是什么？C4光合作用导致在细胞内空气的CO2浓度变低，产生了更大 吸收CO2的驱动力并使这些植株的气孔开度变小从而降低了蒸腾比率。24. 气孔下腔的水蒸气通过气孔扩散到大气 中的影响因素是什么？蒸腾作用的第二步是气孔下腔的水蒸气通过气孔扩散到大气 中。该过程的快慢取决于两个因素：25.植物根系的主要作用是什么？植物根系的主要作用是植物的吸水器官、吸盐器官、对植物体起到一定的支撑作用、是植物、土壤和微生物及其环境相互作用的中心，在生态系统的生物地球化学循环中发挥重要作用等。26.根系的主要研究内容是什么？（1）根系的长度和表面积：单株水分获取能力 （2）根系的空间分布：根系获取水分、养分的空间范围和与相邻植株根系的资源竞争能力，以了解水分条件对植被的空间制约。 （3）根系发展规律：了解根系与土壤（水文过程）时间尺度上的动态关系。27.根系的处理方法以及处理阶段是什么？（一）前处理阶段：步骤1：挑根首先，手动挑选出明显的根。其次，对于“细根过多”以及“”部分粘土含量较高”的样品，将含有根系的土壤全部收集到尼龙袋中，放入水桶中用水冲洗，对冲洗出来的进行分离。必要时，可加入六偏磷酸钠作为分散剂，促进根系与土壤的分离。步骤2：洗根由于挑选出的根系上混有少量土壤，为了使其完全分离，把根系置于0.5-2mm的筛子内，用小水流轻轻淘洗。若依旧难以洗净，将根系浸泡在烧杯中30mins-1h。重复操作，直到根系完全洗净。步骤3：根系分级在根系阴干至初始状态时，（1）首先尝试按照根系的颜色、物理状态（例如根系弹性）等挑出活根。（2）将挑选出的根系按照直径进行分级。目前，对于生物量的研究多集中在细根。细根（直径2mm）；中根(2mm直径5mm）（二）测量阶段：步骤4：测定总根长等 将细根（直径2mm）和中根（2mm直径5mm）置于透明塑料片上，用扫描仪进行扫描后，使用WinRHIZOPro软件对根系进行分析，得到总根长。而粗根含量较少，可直接借助卡尺测量其直径和根长。步骤5：测定根系干重把各层位的根系分别放入耐高温的牛皮信封中/小烧杯中，置于烘箱中干燥，其中烘箱温度设置为85；烘干8h左右，取出称质量，然后重复烘干一次，如果2次质量不等，再放入烘箱中，经2h后取出称质量，直到绝干状态（恒质量）。28.根系的主要研究方法是什么？每种方法的原理、操作以及优缺点分别是什么？传统方法：挖掘法、土钻法、剖面法、土柱法、容器法等 新技术：微根窗法、X-光扫描成像法（1）挖掘法：用工具小心地移走土壤而保留植物根系，研究整个根系在自然状态下的清晰轮廓，如根的长度、体积、形状、颜色、分布及其他特性。l优点：直接测定,因而可信度较高l缺点：费时费力,对实验地造成严重破坏,不适宜时间上的动态观测。（2）剖面法（局部挖掘法）：在挖掘垂直剖面上，通过拉线自制网格，记录根系出露特征，绘制根系分布情况。l优点：原位观察 l缺点：费时费力,对实验地造成严重破坏,不适宜时间上的动态观测。（3）土钻法用人力或机械的方法从田间取出根土样品 并洗出根系，测定根系在单位土体内密度的方法l优点：取样速度快，可分层分析根系分布 l缺点：根系密度小的会因土样直径小，造成 误差。也不适于根系形态学方面的研究。 （4）容器法容器法主要用于植物根系的形态学、生理学和生物化学方面的研究，用容器法结合不同的处理因素进行研究，可以获得大量有关根系生长及影响因素之间的关系l优点：根据研究目的不同，容器可用小花盆、塑料桶及柱形管等，成本低又方便使用。l缺点：为非自然条件，体积往往会限制根的生长，且缺少田间根的竞争用剪刀剪破容器，费时费力。（1） 根系X-光扫描分析系统RootVizFS(室内）优点：原位，无破坏，整体根，可动态监测，精确度高。（6）微根窗技术（室外）： 通过插入土壤中的透明观察管,形成观察窗，在需要研究的根系周 围，使用旋转式CCD线性扫描头对根系360度多层次扫描，然后借助专业 根系分析软件系统对混合图像进行分析，从而跟踪了解其生长动态。29.对于根系的研究方法中新技术方法的优缺点是什么？（1）新技术方法的优势：l 非入侵性、非破坏性、高效率、高精度、信息量大、长期监测根系生长动态（2）劣势l野外监测根系范围较窄、全方位监测成本过高30. 根系调查在植物-水分关系中存在的问题以及其解决方法是什么？（1）存在问题：由于植物主要通过活性根吸收水分，而活性根的分布格局与植物地下生物量的分布格局可能并不一致，所以基于根系调查结果判断植物吸水层位或水分来源可能会造成较大的偏差。（2）解决方法：氢、氧同位素作为水的“指纹”，以其微创、精确、 经济等优点，正成为植物-水分关系研究的重要手段。31. 稳定同位素示踪植物水分来源的原理是什么？以植物茎干水为标准， 寻找同位素组成与之相同的土壤水所处的深度区间（因为在植物根系吸水后通过植物茎干运输的过程中发生的同位素分馏可忽略不计），确定吸收土壤水的 主要层位；然后通过不同深度土壤含水量的变化规律，以及地下水、河 水与降雨的水文动态特征，分析各潜在来源补排关系，从而确定植物水 分的初始来源。32.采用稳定同位素示踪植物水分来源的流程是什么？流程：野外固体样品采集野外与室内低温保存室内液体样品抽提样品固体样品的采集1 植物茎干样 l乔木与灌木取木栓化的枝条，草本植物取根或根茎结合处的非绿色部分。（保证其不进行光合作用，同位素分馏作用较弱），采样量根据植物的含水量有所不同，一般以能够提取0.10.5mL水为宜（如34cm长的枝条23个即可）。取样要迅速，取样完毕后立即装入带盖和内垫的硼硅酸玻璃瓶中，用 Parafilm封口，然后-5下冰冻保存。2 土壤样品 l开可挖土壤剖面或用取样钻定深取样。采样位置最好靠近植株，取根系较集中处，样品保存前将根系挑检出来。（为了尽可能减少土壤内微生物与植物根系之间的作用，减少分馏作用的产生），采样量根据土壤含水量有所不同，一般装满5mL小瓶的2/33/4即可。对于极干燥土壤，可用8mL取样瓶取样。样品保存方法同植物茎干样。样品采集-潜在水源(液态)包含大气降水、融雪水、凝结水、地表水、地下水等水源的采集。固体样品中水分的抽提曾使用的提取方法有：挤压法、不互溶液体的置换、低温真空蒸馏、以甲苯或煤油为溶 剂的共沸蒸馏等。固体样品中水分的抽提过程中误差产生的主要原因是水分提取不充分时相态转变所导致的同位素分馏，当 土壤含水量降低时，误差增大。为了实现完全提取，必须进行加热。如果土壤被加热到100以上，在提取过程中分馏作用可以忽略。33. 体样品中水分的抽提过程中误差产生的主要原因以及解决方法是什么？（1）主要原因：固体样品中水分的抽提过程中误差产生的主要原因是水分提取不充分时相态转变所导致的同位素分馏，当 土壤含水量降低时，误差增大。（2）解决方法：为了实现完全提取，必须进行加热。如果土壤被加热到100以上，在提取过程中分馏作用可以忽略（因为温度越高，同位素的分馏作用越弱）。34. 采用稳定同位素示踪植物水分来源存在的问题是什么？存在的问题：植物茎干水 操作困难、混入有机物和矿物质，需进一步处理 、发生同位素分馏土壤水 抽取不完全，只能抽取部分重力水、无法保证定深采样、很多情况下抽不出水（干旱、半干旱区）、发生同位素分馏35.土壤含水量的测定方法主要有哪些？其各自的优缺点是什么？土壤含水量的测定方法主要有称重烘干法（重量含水量）、中子仪、（频域）时域反射仪TDR 、其它便携式测试仪（1） 烘干称重法利用环刀取出固定体积的样土称重，放入烘箱在100105oC 烘干后称重,二者重量之差除以环刀内容积就是土壤体积含水量，称重的数据还可以获得重量含水量、土壤容重值。优点：精度高，简便廉价。可用于标定其它测试方法；缺点：工作量大，具有破坏性，不适宜连续观测，时间序列对比困难（2） 中子仪 通过中子记数测量任意土壤类型中沿土壤剖面不同深度的土壤体积含水量。原理：利用中子源放入土壤中时， 在源周围的土壤中所形成的慢中子数量与土壤含水量大小有密切的关系这一特点来实现组成：中子仪、中子管优点：破坏性较小，可动态观测，较为廉价缺点：表层土壤观测不准，标定较为繁琐，中子源会对使用者的身体健康有影响（3） 时域反射仪（TDR） TDR 使用时域反射原理，通过 测定土壤的介电常数来测定土壤含水量。优点：快速、使用方便、对样地干扰少、无需校正、精度高等优点缺点：价格较为昂贵；不适合在高电导率的土壤中监测。（4） 其它便携式水分测量仪Minitrase土壤含水量测试系统、MP-406土壤含水量测试系统、Hydra土壤水分/盐分/温度速测仪36.土壤水势的测定方法主要有哪些？其各自的原理及优缺点是什么？土壤水势的测定仪器主要有张力计和气相平衡（热电偶）-露点测定（1） 张力计：在土壤中安装张力计，测得某层位的土壤水势，根据土壤水分特征曲线判定土壤含水量。（2） 气相平衡法露点法（PSPRO水势仪） u将很小的空间内（C52样品小室、PCT陶瓷头、PST不锈钢网内空间 ），经一定时间后，室内的空气和样品将达到温度和水势的平衡状态.此时，气体的水势（以蒸气压表示）与样品的水势相等。因此，只要测出样品室内空气的蒸气压，便可得知样品的水势。空气的蒸气压与其露点温度具有严格的定量关系，本仪器便通过测定样品室内空气的露点温度而得知其蒸气压。37. 衡量植物水分的指标是什么？衡量植物水分的指标是总水分含量和水分存在类型及特征总水分含量：（1） 不同植物含水量不同，莲含水量90%、草本植物含水量70-85%、苔藓含水量6%，植物含水量的总体特征为水生中生旱生（2） 同一植株不同器官、组织含水量不同，根 60%90%、种子 10%14%，植物不同器官、组织的含水量特征为新生旺盛衰老成熟（3） 同一器官不同生长期，含水量也不同，整体规律为前期后期（4） 不同环境条件下植物的含水量不同，整体规律为荫蔽潮湿环境向阳、干燥环境水分存在类型及特征：自由水：距离细胞胶体颗粒较远，可以自由移动的水分（代谢强度）。结合水：较牢固地被细胞胶体颗粒吸附，不易流动的水分（抗逆强度）。38. 用测定植物组织中水的含量作为水分状况的指标有哪几种表示方法？（1） 以鲜重为基础的含水量常用来比较不同植物或组织含水量的差异。往往不能真实反映同一植物材料的水分亏缺进程。因为伴随组织的水 量下降，作为计算基础的分母，即鲜重也相应下降，因而含水的变 化很小。例：试样鲜重：1g，干重：0.1g，含水量：90。 当组织失水0.2g 时，含水百分率才下降：2.5 。（2） 以干重为基础的含水量，组织水分状况发生改变时，干重相对稳定，因而可比 较灵敏地反映组织的水分亏缺进展。上例（鲜重l g，干重0.l g ）中：含水量= 900。 组织失水0.2g 后，含水量下降：200。该指标可表示短时间内（数小时）组织含水量的变化，或植株不 同器官水分状况的昼夜变化。对生长迅速的幼年叶片，由于组织干重变化较大，该指标是不适 宜的。（3） 相对含水量RWC ，RWC是组织水重占饱和组织水重的百分率，也称相对 膨压。使用相对含水量作为植物水分状况指标时，由于饱和 组织水重比较稳定，可以避免绝对含水量计量上的缺陷。上例试样( Wf= l g，Wd= 0.l g ) 中，若Wt= 1.1g， 则：RWC=90%；当组织失水0.2g 时，RWC =70%其缺点是：充分紧张的植物组织轻度失水时RWC的 变化不敏感；充分紧张的组织难以测准，且花费时间。（4） 水分饱和亏WSD，指植物组织实际含水量距离其饱和含水量的差值，以相对于饱和含水量的百分数表示。植物的含水量可分为自然含水量与临界含水量。根据前者计算出的饱和亏称为自然饱和亏自然饱和亏愈大，说明水分亏缺愈严重。39.植物细胞水势的测定方法有哪些？其各自的原理、机制与优缺点分别是什么？植物水势的测定技术大致可分为三类。分别是液相平衡法、压力室法和热电偶湿度法（1） 液相平衡法：原理： 1、当植物组织与外液接触时发生水分交换植物组织的水势低于外液的渗透势（溶质势）： 组织吸水，外液浓度变大；w植物S2、同一种物质浓度不同时其比重不一样，浓度大的比重大，把高浓 度的溶液一小液滴放到低浓度溶液中时，液滴下沉；反之则上升。3、根据外液浓度变化情况即可确定与植物组织相同水势的溶液浓度。（2） 压力室法机制：植物叶片通过蒸腾作 用不断向环境散失水分，产生蒸 腾拉力。导管中的水分由于“内 聚力”的作用而形成连续的水柱 。因此，对于蒸腾着的植物，其 导管中的水柱由于蒸腾拉力的作 用，承受着一定的张力或负压， 使水分连贯地向上运输 。 当叶片或枝条被切断时，木质部中的液流由于张力 解除迅速缩回木质部。 将叶片装入压力室钢筒 ，叶柄切口朝外，逐渐加压 ，直到导管中的液流恰好在 切口处显露时，所施加的压 力正好抵偿了完整植株导管 中的原始负压。这时所施加 的压力值（通常称为“平衡 压”）将叶片中的水势提高 到相当于开放大气中导管中 液体渗透势s（sap）的水 平（图C）。用途：用于快速测大块植物组织，如枝条、完整叶片等的水势。构造：（1） 压缩气体钢瓶，供加压； （2） 各种阀门，调节加压速度和加压程度； （3） 精密压力表，指示压力数值； （4） 植物样品室，压力室，密封且能承受高压的钢筒；注意事项：（1） 野外采样或操作时应注意样品失水及样品的完整性（无伤口）； k（2） 装样最好在30s内完成，以减少植物材料失水。 在钢筒内侧帖一层潮湿滤纸，可明显减少材料失水；（3） 加压速度过高会使测定值偏低，一般认为以 0.030.05MPa /秒的增压速度为宜，压缩气体以含 515%空气的氮气为宜；（4） m加压和排气会引起钢筒内温度的变化，加压时升温，且与加压速度成正比。排气时钢筒内温度明显降低。这种温度变化对水势的测定有一定的影响；（5） n注意植物材料的特性；（6） 压力室能适应多种植物水势测定，但也发现某些植物的测定值与实际值不一致。叶柄或茎过于脆弱的植物也不适宜用压力室测定； （7） 注意安全，加压切勿超过许可范围。(3)热电偶湿度计法：测定植物材料、愈伤组织、根尖、土壤的水势以及各种液体的渗透势及活体叶片的水势，并可以兼做渗透压计使用。目前为止，该方法是测定范围广、性能最完善的水势仪测定原理：l 将叶片或组织汁液（测渗透势）密闭在体积很小的样品室 内，经一定时间后，样品室内的空气和植物样品将达到温 度和水势的平衡状态。即：气体的水势（也是蒸气压）叶片的水势（或组织汁 液的渗透势），测出样品室内空气的蒸气压，便可得知植物组织的水势。空气的蒸气压与其露点温度具有严格的定量关系，本仪器 便通过测定样品室内空气的露点温度而得知其蒸气压(4)PSPRO水势仪用途：PSPRO水势 测定系统能够通过测定 物品的相对湿度来测定 水势，无论是固体还是 液体都能够测定。组成 ：1、测定系统（主机） 2、传感器（ PST-55 土壤干湿计、 C52 样品室 、L-51-SF 活体叶片干湿）计40.利用水势可以解决的问题有哪些？41.植物的蒸腾失水与哪些因素有关？植物的蒸腾失水取决于大气条件和植物的特性：气孔数量，大小、开度、叶面积和叶片着生角度， 角质层的组成和厚度等。42.针对于不同尺度植物蒸腾速率的测定方法有哪些？经过半个多世纪的植物蒸腾研究的发展，国内外陆续提出了针 对不同尺度的多种测定植被耗水性的方法：叶片水平常用的方法为称重法和稳态气孔计法，个体水平常用的方法为整树容器法（盆栽法）、蒸渗仪法、热技术、同位素示踪，林分水平常用的方法空气动力学法、涡度相关法、遥感法、水量平衡法、波文比法等。叶片水平：（1）称重法植物蒸腾失水，重量减轻，因此可用称重法测得一定叶面积（或重量）在一定时间内失水量，以示蒸腾速率。该方法可在自然条件下进行，离体叶（或枝）在短时间内无明显的生理变化，测得的蒸腾速率与实际值相近。特别适应于针叶材料的测定。缺点：只能进行间断测定,对植物的伤害也较大。运用离体称重法时叶片离体失水后蒸腾迅速下降,使测值通常偏低。（2）稳态气孔计测定蒸腾速率稳态气孔计能够测定影响蒸腾和扩散阻抗的诸因子，通过微处理机自动计算，显示出计算蒸腾量。气孔计法操作方便,精度高,可进行不离体无损伤测定。缺点：估计蒸腾有效叶面积时存在很大误差个体水平：（1）整树容器法在晴天选取样株，于凌晨从地面处锯断树木，原地移入盛水的容器中，尽量不破坏周围小气候环境，用测针