植物根系从土壤中吸收水分。水分经导管向上移动,由根、茎、叶柄和叶脉输送到叶面。在根压和蒸腾拉力作用下,水分移动可达树梢的叶子。叶子由许多薄壁细胞组成,表皮有许多气孔。气孔在两个保卫细胞之间,水分进入保卫细胞时,细胞膨胀,其毗连薄壁分开,使气孔打开,进行散发(见图)。如果水分减少至一定程度,保卫细胞松弛,气孔关闭。影响气孔开闭的主要因素是光线强度,以及叶的水分补给、空气的温度、湿度和生物化学变化。气孔通常白天打开,黑夜关闭。植物散发主要在白天进行,散发强度中午最大,夜间仅及白天1/10。温度在4.5℃以下时,植物几乎停止生长,散发极少;在4.5℃以上时,每增加10℃,散发强度约增1倍,40℃以上时,植物失去气孔调节性能,气孔大开,散发大量水分。除叶面散发外,还有枝干外皮散发和吐水现象。植物根系吸取的水分中约0.01%用于光合作用,不到1%成为植物本身的组成部分,余下的近99%水分以蒸发的形式向大气中逸散。
植物散发量的确定采用实测法和计算法。实测法中的器测法是用不漏水圆筒,装满足够植物生长的土,种上作物,地面封石蜡,视植物生长需水,随时灌水,最后测定实验时段始末重量和注水重量,即可计算散发量。此外,还有坑测法和棵枝称重法等。计算法有:①水量平衡法。根据一块样地或流域的整片植物群落生长期始末的土壤含水量、土壤蒸发量、渗漏量和径流量的收支状况来确定散发量。②热量平衡法。测定植物生长期间落在单位面积上热量卡数,然后算出1公顷植物叶子所拦蓄的热量卡数,除以在20℃时1千克水变为水汽所需的卡数,即得出1公顷植物散发水量千克数。③散发模型。有确定根系吸水强度的根系模型和确定树冠散发的气孔模型。研究流域的水量平衡时,往往难以分清蒸发与散发,因而把这两个要素合并为一项来处理。
为减少植物散发可用化学药剂(如十六烷醇或十八烷醇)混合于土壤中。药剂随水分进入植物根系,通过植物根茎沉积在气孔与大气交界面上,阻止水分消耗。也有人认为这种方法会影响光合作用,不利植物生长。