植物需水量

如用每形成 1克干物質(zhì)需要蒸騰水分的克數(shù)表示，則稱蒸騰系數(shù)。如稻的蒸騰系數(shù)為680，小麥為540，玉米為370（見表）。系數(shù)愈大則水分利用效率愈低。蒸騰系數(shù)的倒數(shù)，即植物每蒸騰失水1000克所形成干物質(zhì)的克數(shù)稱蒸騰效率，需水量增加。其值越大則水分利用效率越高。水分利用效率降低，一般植物的蒸騰效率為1～8。2100433B

由于植物所吸收的水分絕大部分用于蒸騰，所以需水量也可認(rèn)為是總蒸騰量與總干物重的比率。對計算農(nóng)業(yè)用水>灌溉定額以及選擇適合干旱地區(qū)栽培的作物類型等都具有重要意義。

各種作物的水分利用效率不同。一般四碳植物的需水量低于三碳植物。同一種作物的需水量，這與兩者的地理起源不同，形態(tài)、結(jié)構(gòu)、生理、生化特性以及由此所決定的光合效率不同有關(guān)(見光合作用)；四碳植物由于有較高的光合固碳效率，因而增大了氣孔對水分的阻力，一般氣孔頻率低于三碳植物，因而增大了氣孔對水分的阻力，減少了蒸騰失水，提高了水分利用效率。同一種作物的需水量，還常因其他條件變化而異，如在土壤缺乏氮、磷、鉀等無機(jī)營養(yǎng)時，水分利用效率降低，需水量增加。參與水分代謝的水分稱生理需水。蒸騰系數(shù)的倒數(shù)，由于土面或棵間蒸發(fā)以及因徑流與滲漏等而需要消耗的一定量水分，系數(shù)愈大則水分利用效率愈低。則并不被吸入植物體內(nèi)參與水分代謝，玉米為370（見表）。只具有調(diào)節(jié)生態(tài)環(huán)境中水平衡的作用，因而可稱為生態(tài)需水。如稻的蒸騰系數(shù)為680，灌溉時計算的作物需水量實際上是生理需水與生態(tài)需水的總量。作物需水量的測定，如用每形成 1克干物質(zhì)需要蒸騰水分的克數(shù)表示，對計算農(nóng)業(yè)用水、灌溉定額以及選擇適合干旱地區(qū)栽培的作物類型等都具有重要意義。

生態(tài)需(用)水量包括以下幾個方面：

1、保護(hù)水生生物棲息地的生態(tài)需水量。河流中的各類生物，特別是稀有物種和瀕危物種是河流中的珍貴資源，保護(hù)這些水生生物健康棲息條件的生態(tài)需水量是至關(guān)重要的。需要根據(jù)代表性魚類或水生植物的水量要求，確定一個上包線，設(shè)定不同時期不同河段的生態(tài)環(huán)境需水量。

2、維持水體自凈能力的需水量。河流水質(zhì)被污染，將使河流的生態(tài)環(huán)境功能受到直接的破壞，因此，河道內(nèi)必須留有一定的水量維持水體的自凈功能。

3、水面蒸發(fā)的生態(tài)需水量。當(dāng)水面蒸發(fā)量高于降水量時，為維持河流系統(tǒng)的正常生態(tài)功能，必須從河道水面系統(tǒng)以外的水體進(jìn)行彌補(bǔ)。根據(jù)水面面積、降水量、水面蒸發(fā)量，可求得相應(yīng)各月的蒸發(fā)生態(tài)需水量。

4、維持河流水沙平衡的需水量。對于多泥沙河流，為了輸沙排沙，維持沖刷與侵蝕的動態(tài)平衡，需要一定的水量與之匹配。在一定輸沙總量的要求下，輸沙水量取決于水流含沙量的大小，對于北方河流系統(tǒng)而言，汛期的輸沙量約占全年輸沙總量的80%以上。因此，可忽略非汛期較小的輸沙水量。

5、維持河流水鹽平衡的生態(tài)需水量。對于沿海地區(qū)河流，一方面由于枯水期海水透過海堤滲入地下水層，或者海水從河口沿河道上溯深入陸地；另一方面地表徑流匯集了農(nóng)田來水，使得河流中鹽分濃度較高，可能滿足不了灌溉用水的水質(zhì)要求，甚至影響到水生生物的生存。因此，必須通過水資源的合理配置補(bǔ)充一定的淡水資源，以保證河流中具有一定的基流量或水體來維持水鹽平衡。

綜上所述，無論是正常年份徑流量還是枯水年份徑流量，都要確保生態(tài)需水量。為了滿足這種要求，需要統(tǒng)籌灌溉用水、城市用水和生態(tài)用水，確保河流的最低流量，用以滿足生態(tài)的需求。在滿足生態(tài)需水量的前提下，可就當(dāng)?shù)厥Ｓ嗟乃Y源(地表水、地下水的總和中除去生態(tài)需水量的部分)再對農(nóng)業(yè)、工業(yè)和城鎮(zhèn)生活用水進(jìn)行合理的分配。同時，按已規(guī)定的生態(tài)需水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，限制排污總量和排污的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

生態(tài)需水量是指一個特定區(qū)域內(nèi)的生態(tài)系統(tǒng)的需水量，并不是指單單的生物體的需水量或者耗水量。它是一個工程學(xué)的概念，它的含義及解決的途徑，重在生物體所在環(huán)境的整體需水量(當(dāng)然包含生物體自身的消耗水量)。它不僅與生態(tài)區(qū)的生物群體結(jié)構(gòu)有關(guān)，還與生態(tài)區(qū)的氣候、土壤、地質(zhì)、水文條件及水質(zhì)等關(guān)系更為密切。因而，“生態(tài)需(用)水量”與“生態(tài)環(huán)境需(用)水量”的含義及其計算方法應(yīng)當(dāng)是一致的。計算生態(tài)需(用)水量，實質(zhì)上就是要計算維持生態(tài)保護(hù)區(qū)生物群落穩(wěn)定和可再生維持的棲息地的環(huán)境需水量，也即“生態(tài)環(huán)境需水量”，而不是指生物群落機(jī)體的“耗水量”。對于水生生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)需水量的確定，不能只考慮所需水量的多少，還應(yīng)考慮在此水量下水質(zhì)的好與壞。生態(tài)需水量的確定，首先，要滿足水生生態(tài)系統(tǒng)對水量的需要；其次，在此水量的基礎(chǔ)上，要使水質(zhì)能保證水生生態(tài)系統(tǒng)處于健康狀態(tài)。生態(tài)需水量是一個臨界值，當(dāng)現(xiàn)實水生生態(tài)系統(tǒng)的水量、水質(zhì)處于這一臨界值時，生態(tài)系統(tǒng)維持現(xiàn)狀，生態(tài)系統(tǒng)基本穩(wěn)定健康；當(dāng)水量大于這一臨界值，且水質(zhì)好于這一臨界值時，生態(tài)系統(tǒng)則向更穩(wěn)定的方向演替，處于良性循環(huán)的狀態(tài)；反之，低于這一臨界值時，水生生態(tài)系統(tǒng)將走向衰敗干涸，甚至導(dǎo)致沙漠化。

概述

isoline map of crop evapotranspiration

在地圖上由作物需水量等值點的連線所形成的需水量分布圖。

一、作物需水t定義及影響因素 1.作物需水量定義 國內(nèi)及國際對作物需水量比較統(tǒng)一的定義是:在充分供水條件下作物獲得較好產(chǎn)量時消耗在植物蒸騰和棵間土壤蒸發(fā)的水量之和。對于一些特定的作物,如水稻,還把生長期正常滲漏,鹽堿土壤種植作物的洗鹽用水也計算在需水量之內(nèi)。隨著灌水技術(shù)的改進(jìn),栽培技術(shù)的提高,一種環(huán)境需水也在形成之中,例如:作物在高溫下光合強(qiáng)度減弱,為了提高光合作用強(qiáng)度,需要降溫,這樣又增加了改變環(huán)境的用水量。如此可將以上敘述寫成公式: E二E。十E。十E?！啊?式中:E—作物需水量 E。一一植物蒸騰量 E。一一裸間土壤蒸發(fā)量 E。一一該善環(huán)境用水量 早田在一般情況下,E。值等于零;水田等于滲漏量。E。的用量隨環(huán)境變化有很大不同,很難用某一規(guī)律來描述,需把E。值另作處理,所以通常稱它為加大需水量。2100433B