直接表示叶片水分状况的指标有叶片相对含水量和叶水势，此外还可用叶温来间接表示植物水分状况。

化学势指在一个相当大的系统中，在等温等压下保持各组分浓度不变时，加入一克分子物质所引起的自由能的增量。水势定义为系统中水的化学势与同温同压下纯水化学势之差。

叶水势是以势能表示的叶片含水状况指标，单位为J／g。其优点是综合了作物、品种、年龄、土壤水分状况与大气蒸发力对植物水分状况的影响，比土壤水分和降水量指标更能直接说明植物体的水分状况。水势又是土壤有效水分与辐射、气温、相对湿度、风速等气象因子的函数。缺点是单叶水分状况具有明显的日变化，取样数量又限制了其代表性，它还随植物基因型、生育状况、发育阶段、生长地点及条件等改变，因而不够稳定。另外，叶水势是膨压势与渗透势之和，在相同的水势下，植物可调节渗透势使膨压势发生相应变化，而膨压势一改变，对植物生育的影响也就改变了。因此，叶水势值还不能反映植物的这种变化与影响的差异。在相同的叶水势下，有时对应的叶片相对含水量RLWC却并不一定相同，因为有时植物通过降低渗透压来保持高的膨压势，可以具有较高的 RLWC。

影响叶水势最重要的气象因子是空气饱和差，经饱和差订正后的叶水势在使用中比较稳定。

根据水势的概念，随植物；大气、土壤水的能态，都可以用相对于根系的水势来衡量。水分被土壤中的根系吸收，通过细胞传输，进入茎部，再通过输导组织到达叶片，再由叶片表面的气孔扩散到边界气层，最后参与大气的乱流交换。这样一个过程形成的统一和动态的连续体称为“土壤—植物—大气连续体”(Soil-Plant-Atmosphere Continuum)，简称 SPAC。

较为系统完整的SPAC概念是1966年Philip提出的[53]，他认为三者尽管介质不同，界面不一，但在物理上都是统一的连续体。水在该系统中的流动互相衔接，可以应用统一的能量指标“水势”来定量研究系统中各个环节能量水平的变化，并计算水分通量。30年来SPAC水流运动的模拟研究取得了很大进展。

SPAC中水分运动的驱动力是水势梯度，即从水势高处向水势低处流动，流动速率与水势梯度成正比，与水流阻力成反比。严格说SPAC中的水流是非稳定流，但实际上只要作物没有发生萎蔫，就可以假定成连续的稳定流，水流通量可用VandenHonert模式来模拟

式中 R是气体常数；TK是绝对温度；e是实际水汽压；“是饱和水汽压，把空气相对湿度换算成相应的水势，则相对湿度98％～48％范围内相当于大气水势-10～-100MPa，在干旱情况下大气水势还会低于-100MPa。因此不难判断气孔蒸腾阻力构成了植株吸收和蒸腾耦合过程中的主要阻力，通过调节气孔开度可控制通过SPAC系统的水流