SoilScope控制型蒸滲系統可以取原狀土柱，土柱面積1平方米，高度可定制。采用“直接稱重"方式，稱重傳感器精度達到了1/10000，使蒸滲儀的蒸散分辨率達到了0.01mm（1平米面積蒸滲儀），可以直接精準測量潛水蒸發量。

自動記錄分層水分、水勢的瞬時值，在與大田水勢梯度一致的情況下，得到罐體內的土壤水動力學參數，水位變化量、滲漏量。

多數科研人員只會使用稱重數據計算蒸散量，分層水分數據的使用目前并不多，我們今天就以利用水分數據計算根系剖面吸水效率為例，給大家做一些解析。

土壤水分傳感器分別埋設在蒸滲柱體的20cm、40cm、60cm、80cm、100cm、130cm、180cm，我們首先選擇無降雨、無灌溉時間段（監測期：6月5日—6月6日）的數據，排除水分增加對數據分析的干擾。

首先需要做以下基本假設：

·選擇蒸滲儀底部無滲漏時間段數據，下邊界水流通量為 0 

·一維垂向土壤水分運動，忽略水平方向水分交換 

·傳感器監測的土層含水量可代表整層土壤的平均體積含水率

·計算干燥期內各土層的實際吸水能力：

計算公式：

·單層總吸水量（干燥期內，單位：cm，等效水深）

其中

為干燥期內土層含水率變化（干燥期為負值，%）

·單層吸水強度（單位：1/d，單位體積土壤每日吸水量）：

其中Δt為干燥期時長（單位：天）

·分層吸水占比（%）：

·潛在蒸騰速率Tp計算：

無脅迫條件下，全剖面總吸水量等于潛在蒸騰量，因此：

單位：cm/d，代表作物無水分脅迫時的最大日蒸騰量。

Feddes 模型是土壤水文學領域應用廣泛的根系吸水模型之一，核心公式為：

S(z,t)：土層 z 處 t 時刻的根系吸水強度（單位：1/d）

Tp(t)：作物潛在蒸騰速率（單位：cm/d）

R(z)：歸一化根系密度分布（核心吸水效率參數），無脅迫下各層根系吸水能力權重，滿足

a(h(z,t))：水勢脅迫響應函數（0~1）

無水分脅迫時，脅迫響應函數a(h)=1，此時 Feddes 模型簡化為：

因此，歸一化根系密度（吸水效率參數）可直接通過實測吸水強度計算：

為滿足這個模型的積分約束

，需對初始計算的Ri進行歸一化校正：

校正后的R'i即為最終的各層吸水效率核心參數，代表無脅迫下，第 i 層單位體積土壤的根系吸水能力權重，數值越大，該層根系吸水效率越高。

計算相對吸水效率：

以全土層最大吸水強度Smax作為無脅迫潛在吸水，計算各層實測相對吸水效率：

a=1代表該土層無脅迫； a<1代表水分脅迫抑制吸水。

計算結果：

· 100-130cm 土層是核心吸水層，歸一化根系密度達 0.0128 cm?3，貢獻了 38.41% 的總蒸騰量；  

·  130-180cm 土層含水率上升，存在深層水分補給，無根系吸水，吸水占比為負值。

各層歸一化根系密度分布（吸水效率權重）

各土層根系吸水占比：