(1＋B)(1-N)=Q (8.11)

　　该方程在一般情形下被认为是正确的。倘若在所考虑的水平衡中，土壤热通量和土壤含水量的变化均充分地小时，式8.11的应用将不受明显的限制。在全球范围内，由极端湿润到极端干燥的各类地理坏境类型中，Q、N和B之间的关系可定量地表达为：

　　即使在极端湿润的地区，N也不可能超过1.0，而只能接近于1.0。此时的水分蒸发，从概念上推导接近于零，而Q也会因降水P的过大而变为极小。当处于极端干燥的地区时，Q成为极大，此时的P趋近于零，则N相应地也要趋近于零。

　　当地球陆地表面为不同的物质类型所覆盖时，地表的热量状况与水分状况将会从根本上受到影响。例如1公顷森林面积上的生物物质，大约在300～1000吨的数量范围中，它相当于平均厚度为2～5厘米的木头层密实地堆放在地面上。而事实上，森林的叶子或针叶表面是所覆盖的土壤表面的10～25倍，它们对于地理环境的显著效应，可以与其他地表类型作一比较。

　　对于森林来说，90%的太阳辐射为针叶林所吸收，85%的太阳辐射为落叶林所吸收。其上的空气温度增加较少，这是同森林林冠所发射的低红外辐射特征相一致的。在夏季，森林林冠相对而言为一冷表面，这不仅是由其立地结构的特点所造成，更主要的还是由于大量的太阳辐射能消耗于水分蒸发。至于净辐射的收入，则大约是裸地的两倍。在欧洲，蒸发率(E/P)的数值，随着地理环境中植物群体数量的减少而减少，其径流率(C/P)则可表达为：

　　E/P＋C/P＝1 (8.12)

　　于是，较高的蒸发即意味着地表径流量的减少。由此可推断出径流量的大小，取决于该区域内森林植被的覆盖度(α)。以苏联的乌克兰地区为例，A·莫尔查诺夫曾于1966年得出了这样的关系：

　　α→ 0 20 40 60 100 (%)

　　C/P→ 42 33 26 24 18 (%)

　　这个关系虽然仍需进一步验证，但在原则上应承认其正确性。因为有效地减小了地表径流率，森林对于水土保持、防止土壤侵蚀的作用等，即可明显地显露出来。

　　此外业已证实，森林对于地表的覆盖程度，也必然要对辐射平衡值、地表热特性以及区域的水循环等，发生强烈影响。在森林被采伐的同时，意味着径流率C/P的加大，以及显热通量的增大，即意味着向大气中流入的能量加大。利用蒸渗仪(lysimeter)的系统资料，可得到各种类型的潜热消耗：

　　裸地 草地 松林 湿土

　　17 28 35 41 (瓦/米2)

　　通过以上对于降水、径流、蒸发之间关系，以及对于土壤水分贮存等的认识，逐步地将水分平衡各要素进行了一定的初步分析。

(一)水分的“截留”

　　只要所研究的自然表面不是裸地，而有天然植被或农作物时，一旦发生降水过程，必然要截留水分。此时落于地面上的水分与截留面之上的水分输入，就有很大差异。

　　植被层对降水的截留量，主要取决于植被的类型、覆盖地表面的程度、降水的强度和降水的持续时间等因素。1961年，R.Mer-riam曾在黑麦作物冠丛中，进行了降水截留的试验，得到了一个纯经验性的结果：

　　Iw=0.12192As-0.02794 (8.13)

　　式中As为禾本科植物同所在的土壤面积的表面比，显然这个表面比越大，植物所截留的水分也越多。

　　至于森林植被的水分截留作用，其数值要更大一些，而截留量的计算也更加复杂。它将受到降水量、降水性质、林冠特性、降水前林冠的湿润程度等的制约。其间的一般关系可以定性地表述为：