簡(jiǎn)介: 澳大利亞水文學(xué)家Philip(1966),提出了土壤一植物一大氣連續(xù)體(SPAC)的概念。主要內(nèi)容是,水分經(jīng)由土壤到達(dá)植物根系,進(jìn)入根系,通過(guò)細(xì)胞傳輸,進(jìn)入植物莖,由植物木質(zhì)部到達(dá)葉片,再由葉氣孔擴(kuò)散到空氣層,zui后參與大氣的湍流交換,形成一個(gè)統(tǒng)一、動(dòng)態(tài)的互反饋連續(xù)系統(tǒng),即土壤一植物一大氣連續(xù)體(SPAC)系統(tǒng)。
與土壤中水分遷移密切相關(guān)的是熱量的傳輸。下墊面接受太陽(yáng)的輻射,用于植物的光合作用、光化學(xué)反應(yīng)、與大氣的顯熱交換和潛熱消耗以及與深層土壤的熱量交換等過(guò)程。土壤中的水熱遷移是相互作用的,一方面土壤含水率的分布和變化,引起土壤熱特性參數(shù)的時(shí)空變化,從而影響土壤熱流和溫度的分布;另一方面,溫度變化將引起土壤水分物理化學(xué)性質(zhì)的變化,而引起土壤水分運(yùn)動(dòng)參數(shù)和基質(zhì)勢(shì)的變化而影響水分運(yùn)動(dòng),同時(shí)溫度勢(shì)梯度本身也會(huì)引起水分的運(yùn)動(dòng)。
土壤一植物一大氣中的水熱傳輸,是一個(gè)相互關(guān)聯(lián)、相互作用的整體。土壤是水分和熱量的源和匯,可以接受地面灌溉和降水用于調(diào)蓄植被水分消耗與土層的貯水量:再通過(guò)根系的吸水作用,將土壤中的水分狀況與植物葉面蒸騰相;通過(guò)地表的能量平衡,土壤中的熱遷移、地表蒸發(fā)和地表與冠層大氣的顯熱交換相:大氣的溫度和濕度,與葉面和冠層大氣顯熱、潛熱交換,地表層大氣顯熱、潛熱交換以及冠層大氣與周圍大氣間顯熱、潛熱密切相關(guān),并將它們緊密在一起。
水分循環(huán)和熱量輸運(yùn)是在土壤、植被、大氣統(tǒng)一體內(nèi)的兩個(gè)基交換過(guò)程。將土壤一植物一大氣連續(xù)體分為三個(gè)層次,即土壤層、植被層和位于一定參考高度的大氣層,這樣水分和熱量在土壤-植物一大氣中的傳輸就可以分為以下幾個(gè)過(guò)程:
1)土壤中的水熱遷移(遵循土壤水動(dòng)力學(xué)的原理);
2) 土壤表面和植物冠層大氣間的水熱交換(即地表蒸發(fā)和顯熱交換);
3) 植物冠層中的水熱遷移(葉面向植物冠層大氣的蒸騰和顯熱交換);
4) 冠層大氣和參考高度大氣層之間的水熱交換。
產(chǎn)地: 澳大利亞