第三章植物整體水分平衡第三章植物整體水分平衡1優(yōu)選第三章植物整體水分平衡優(yōu)選第三章植物整體水分平衡2

小液流法測定植物組織水勢:

將植物組織分別放在一系列濃度遞增的溶液中，當(dāng)找到某一濃度的溶液與植物組織之間水分保持動態(tài)平衡時(shí)，則可認(rèn)為此植物組織的水勢等于該溶液的水勢。蔗糖溶液和微量甲烯藍(lán)粉末Ψw=Ψs=-iCRT

小液流法測定植物組織水勢:將植物組織分別放在一系列濃度遞3液流上升植物組織失水Ψ葉片>Ψ蔗糖液流下降植物組織吸水Ψ葉片<Ψ蔗糖藍(lán)色液流靜止不動Ψ葉片=Ψ蔗糖液流上升植物組織失水Ψ葉片>Ψ蔗糖液流下降植物組織吸水Ψ葉片42.干濕球溫度計(jì)法原理：當(dāng)水溶液的水勢降低時(shí)水的蒸氣壓就會降低，而水從一個(gè)表面的蒸發(fā)會降低這個(gè)表面的溫度。2.干濕球溫度計(jì)法原理：當(dāng)水溶液的水勢降低時(shí)水的蒸氣壓就會53、壓力室法（pressurebomb）測量出木質(zhì)部溶液的壓力勢和溶質(zhì)勢，并根據(jù)計(jì)算得到木質(zhì)部溶液的水勢即可得到植物組織的水勢。待測材料分離，部分密閉在壓力室中，加壓使木質(zhì)部水柱達(dá)到切割前狀態(tài)。所測得的壓力加上負(fù)號即為木質(zhì)部壓力勢。a)木質(zhì)部未被切斷時(shí)，水柱呈連續(xù)狀；(b)木質(zhì)部被切斷時(shí)，因?qū)Ч苤械呢?fù)壓消失，水柱流入導(dǎo)管內(nèi)；(c)壓力平衡時(shí)，木質(zhì)部的水柱返回到切面。

3、壓力室法（pressurebomb）測量出木質(zhì)部溶液的6第三章植物整體水分平衡優(yōu)質(zhì)課件74、冰點(diǎn)下降法:

當(dāng)溶液中溶質(zhì)濃度上升時(shí)，溶液的冰點(diǎn)會下降，這也是溶液的依數(shù)性質(zhì)之一，例如純水的冰點(diǎn)是0℃，在1公斤純水中加入1摩爾溶質(zhì)時(shí)，溶液冰點(diǎn)下降到-1.86℃。因此根據(jù)冰點(diǎn)的變化可計(jì)算出溶液的摩爾濃度，進(jìn)而計(jì)算溶液的滲透勢。用冰點(diǎn)滲透壓計(jì)可以測量小至1納升（10-9L）體積的溶液的冰點(diǎn)。這樣小的測量體積使我們能對單個(gè)細(xì)胞液進(jìn)行測量。4、冰點(diǎn)下降法:當(dāng)溶液中溶質(zhì)濃度上升時(shí)，溶液的冰點(diǎn)會下降，8根據(jù)冰點(diǎn)下降值與溶液質(zhì)量摩爾濃度(C)的關(guān)系式△Tf=1.86C(1.86為水的冰點(diǎn)下降常數(shù))可求出細(xì)胞液的質(zhì)量摩爾濃度(C=△Tf/1.86)即滲透濃度吸取該細(xì)胞的一小滴細(xì)胞液，并將此滴細(xì)胞液注入到滴加在半導(dǎo)體致冷器（冰點(diǎn)滲透計(jì)）金屬板上的油滴里，由于細(xì)胞液的比重比油大，沉在油里。然后讓半導(dǎo)體致冷器致冷，當(dāng)油的溫度下降至零下某一溫度時(shí)，細(xì)胞液便凝固，此溫度即為細(xì)胞液的凝固點(diǎn)，也為水的冰點(diǎn)下降值(△Tf)，ψs=-CRT=-△Tf1.86RT根據(jù)冰點(diǎn)下降值與溶液質(zhì)量摩爾濃度(C)的關(guān)系式△Tf=1.895壓力探針法（PressureProbe)將玻璃細(xì)管探針刺入細(xì)胞，探針中充滿硅油。由于細(xì)胞有膨壓，細(xì)胞液就會進(jìn)入到探針中，硅油和細(xì)胞液的界面可在顯微鏡下看到.加壓使細(xì)胞液剛好返回細(xì)胞，壓力傳感器感受并記錄所施壓力，即為細(xì)胞的壓力勢。5壓力探針法（PressureProbe)將玻璃細(xì)管探10測定單個(gè)細(xì)胞的水勢壓力探針法＋冰點(diǎn)下降法測定單個(gè)細(xì)胞的水勢壓力探針法＋冰點(diǎn)下降法11純水：ψw=0

溶液：ψw=-iCRT飽和細(xì)胞：ψw=0;ψp=-ψs

萎蔫細(xì)胞：ψp=0;ψw=ψs細(xì)胞在外液中平衡時(shí)：細(xì)胞水勢=外液水勢小結(jié)：水在植物生命活動中的重要作用水勢概念植物細(xì)胞水勢組成判斷細(xì)胞水分關(guān)系：水勢測定方法純水：ψw=0小結(jié)：水在植物生命活動中的重要作用水勢12例1下列情況會發(fā)生滲透作用吸水的是

。A．干種子萌發(fā)時(shí)的吸水

B．水從氣孔進(jìn)入外界環(huán)境C．萎蔫的青菜放進(jìn)清水中

D．玫瑰枝條插入盛有清水的花瓶中解析:滲透作用是水分子通過半透膜的擴(kuò)散。干種子的細(xì)胞沒有液泡，它的吸水屬于吸脹吸水；水從氣孔進(jìn)入外界環(huán)境這種失水方式屬于蒸騰作用；枝條插入水中的吸水主要是通過枝條中的導(dǎo)管的毛細(xì)管吸水。而萎蔫的青菜放進(jìn)清水中，青菜細(xì)胞和周圍水環(huán)境構(gòu)成滲透系統(tǒng)，青菜細(xì)胞吸水為滲透作用吸水。答案：C例1下列情況會發(fā)生滲透作用吸水的是

。解析13例2能發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞是

。A．干種子細(xì)胞

B．根毛細(xì)胞

C．紅細(xì)胞

D．腌蘿卜干的細(xì)胞解析:活的成熟的植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)，能與外界中的溶液發(fā)生滲透作用。只有能夠發(fā)生滲透作用的植物細(xì)胞才能發(fā)生質(zhì)壁分離。本題中符合上述條件的只有根毛細(xì)胞。因?yàn)楦煞N子細(xì)胞靠吸脹作用吸水，紅細(xì)胞無細(xì)胞壁，談不上什么質(zhì)壁分離，腌蘿卜干的細(xì)胞已經(jīng)死亡，不會發(fā)生質(zhì)壁分離。答案：B．例2能發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞是

。解析:活的14以下論點(diǎn)是否正確，為什么？(1)一個(gè)細(xì)胞的溶質(zhì)勢與所處外界溶液的溶質(zhì)勢相等，則細(xì)胞體積不變。(1)論點(diǎn)不完全正確：因?yàn)橐粋€(gè)成熟細(xì)胞的水勢由溶質(zhì)勢和壓力勢兩部分組成，只有在初始質(zhì)壁分離Ψp＝0時(shí)，上述論點(diǎn)才能成立。通常一個(gè)細(xì)胞的溶質(zhì)勢與所處外界溶液的溶質(zhì)勢相等時(shí)，由于壓力勢（常為正值）的存在，使細(xì)胞水勢高于外界溶液的水勢（也即它的溶質(zhì)勢），因而細(xì)胞失水，體積變小。以下論點(diǎn)是否正確，為什么？(1)論點(diǎn)不完全正確：因?yàn)橐粋€(gè)成熟15[要求]：要求掌握植物對水分的吸收、傳導(dǎo)和散失過程及機(jī)制。角質(zhì)層蒸騰所占比例因角質(zhì)層厚薄而異：保衛(wèi)細(xì)胞水勢下降，細(xì)胞吸水土壤田間持水量(fieldcapacity):是指使土壤水分飽后再讓多余水分流失之后的土壤水分含量。水從氣孔進(jìn)入外界環(huán)境這種失水方式屬于蒸騰作用；3、植物激素ABA對氣孔運(yùn)動內(nèi)皮層細(xì)胞壁上的凱氏帶，它環(huán)繞在內(nèi)皮層徑向壁和橫向壁上，木栓化和木質(zhì)化，水分只能通過內(nèi)皮層的原生質(zhì)體運(yùn)動。一、土壤－植物－大氣連續(xù)系統(tǒng)蔗糖溶液和微量甲烯藍(lán)粉末用冰點(diǎn)滲透壓計(jì)可以測量小至1納升（10-9L）體積的溶液的冰點(diǎn)。加壓使細(xì)胞液剛好返回細(xì)胞，壓力傳感器感受并記錄所施壓力，即為細(xì)胞的壓力勢。證據(jù)：吐水

傷流氣孔運(yùn)動機(jī)理（滲透調(diào)節(jié)機(jī)理）Ψw=Ψs=-iCRT2）保衛(wèi)細(xì)胞體積小,膨壓變化迅速通常一個(gè)細(xì)胞的溶質(zhì)勢與所處外界溶液的溶質(zhì)勢相等時(shí)，由于壓力勢（常為正值）的存在，使細(xì)胞水勢高于外界溶液的水勢（也即它的溶質(zhì)勢），因而細(xì)胞失水，體積變小。[要求]：要求掌握植物對水分的吸收、傳導(dǎo)和散失過程及機(jī)制。蒸騰速率：植物在單位時(shí)間內(nèi)單位面積通過蒸騰作用所散失的水量，也叫蒸騰強(qiáng)度(g/(m2?h)）。根尖的分區(qū)（4個(gè)部分）：1、依賴于保衛(wèi)細(xì)胞的光合作用；以下論點(diǎn)是否正確，為什么？(2)若細(xì)胞的Ψp＝-Ψs，將其放入某一溶液中時(shí)，則體積不變。(2)該論點(diǎn)不正確：因?yàn)楫?dāng)細(xì)胞的Ψp＝-Ψs時(shí)，該細(xì)胞的Ψw＝0。把這樣的細(xì)胞放入任一溶液中，細(xì)胞都會失水，體積變小。[要求]：要求掌握植物對水分的吸收、傳導(dǎo)和散失過程及機(jī)制。16以下論點(diǎn)是否正確，為什么？(3)若細(xì)胞的Ψw＝Ψs，將其放入純水中，則體積不變。

(3)該論點(diǎn)不正確：因?yàn)楫?dāng)細(xì)胞的Ψw＝Ψs時(shí)，該細(xì)胞的Ψp＝0，而Ψs為負(fù)值，即其Ψw＜0，把這樣的細(xì)胞放入純水中，細(xì)胞吸水，體積變大。以下論點(diǎn)是否正確，為什么？(3)該論點(diǎn)不正確：因?yàn)楫?dāng)細(xì)胞的Ψ17第三章植物整體水分平衡優(yōu)質(zhì)課件18第一節(jié)水分的吸收第二節(jié)水在植物體內(nèi)的運(yùn)輸?shù)谌?jié)蒸騰作用

(transpiration)第三章植物整體水分平衡第一節(jié)水分的吸收第三章植物整體水分平衡19[重點(diǎn)]：氣孔組成、特點(diǎn)及氣孔運(yùn)動的調(diào)控機(jī)理。[要求]：要求掌握植物對水分的吸收、傳導(dǎo)和散失過程及機(jī)制。[重點(diǎn)]：氣孔組成、特點(diǎn)及氣孔運(yùn)動的調(diào)控機(jī)理。[要求20第一節(jié)水分吸收土壤中水分的狀態(tài)根的吸水第一節(jié)水分吸收土壤中水分的狀態(tài)211.根系對水分的吸收1.1土壤中的水分和土壤水勢1.1.1土壤水分的存在形式及性質(zhì)

按物理狀態(tài)可分為:

毛細(xì)管水(capillarywater)

束縛水（boundwater） 重力水（gravitationalwater）

1.根系對水分的吸收1.1土壤中的水分和土壤水勢22土壤田間持水量

(fieldcapacity):是指使土壤水分飽后再讓多余水分流失之后的土壤水分含量。土壤田間持水量表示土壤所能夠持有的最高水分含量。土壤田間持水量(fieldcapacity):是指使土23毛細(xì)管水當(dāng)土壤水分含量達(dá)到最大持水量時(shí)土壤水分就不再受土粒吸附力的束縛，成為可以移動的自由水，這時(shí)靠土壤毛管孔隙的毛細(xì)管引力而保持的水分稱為毛細(xì)管水。束縛水:指土壤顆?；蚰z粒的親水表面所吸附的水分。重力水：土壤含水量超過田間持水量時(shí)，多余的水分受到重力的作用能自上而下滲漏出來的水分。植物吸水的主要來源不能為植物所利用對于旱作物來說，重力水的用處不大，而且還有害。在水稻土中重力水是水稻生長重要的生態(tài)需水。毛細(xì)管水當(dāng)土壤水分含量達(dá)到最大持水量時(shí)土壤水分就不再受土粒吸24Ψw=Ψs+Ψm+Ψp+Ψg重力勢壓力勢基質(zhì)勢溶質(zhì)勢(滲透勢)水勢

土壤的水勢？Ψw=Ψs+Ψm+Ψp+Ψg重力勢土壤的水勢？25Ψw=Ψs+Ψm基質(zhì)勢滲透勢土壤水勢Ψw=Ψs+Ψm26在大多數(shù)情況下土壤中溶質(zhì)的含量很低，溶質(zhì)勢高，一般-0.02MPa，可以忽略不記。在大多數(shù)情況下土壤中溶質(zhì)的含量很低，溶質(zhì)勢高，一般27鹽堿地：

土壤溶液的溶質(zhì)濃度高，溶質(zhì)勢低，水勢低，可達(dá)-0.2MPa；鹽堿地：土壤溶液的溶質(zhì)濃度高，溶28由于根系的生理活動產(chǎn)生的促進(jìn)液流從根部上升的壓力。對于旱作物來說，重力水的用處不大，而且還有害。土壤逐漸干燥時(shí)，在土壤顆粒表面形成一薄層水層，可以產(chǎn)生很低的基質(zhì)勢，可達(dá)到-1~-2MPa；土壤→根毛→皮層→內(nèi)皮層→中柱鞘→根的導(dǎo)管或管胞→莖的導(dǎo)管→葉柄導(dǎo)管→葉脈導(dǎo)管→葉肉細(xì)胞→葉細(xì)胞間隙→氣孔下腔→氣孔→大氣1土壤水分的存在形式及性質(zhì)水分移動速度快吸收水分與運(yùn)輸水分的動力較小面積的氣孔可以維持較大蒸騰量待測材料分離，部分密閉在壓力室中，加壓使木質(zhì)部水柱達(dá)到切割前狀態(tài)。(b)木質(zhì)部被切斷時(shí)，因?qū)Ч苤械呢?fù)壓消失，水柱流入導(dǎo)管內(nèi)；溶液：ψw=-iCRT3）保衛(wèi)細(xì)胞具有多種細(xì)胞器1、依賴于保衛(wèi)細(xì)胞的光合作用；2、葉肉細(xì)胞水分虧缺時(shí)，積累在葉綠體中的信號分子（）釋放到細(xì)胞質(zhì)中，然后釋放到質(zhì)外體空間到達(dá)保衛(wèi)細(xì)胞，同時(shí)水分虧缺時(shí)葉肉細(xì)胞中的ABA合成也增加。伸長區(qū)：細(xì)胞初步分化形成未成熟的木質(zhì)部導(dǎo)管和未成熟的韌皮部篩管。根導(dǎo)管水勢約-0.活化H+-ATPase土壤→根毛→皮層→內(nèi)皮層→中柱鞘→根的導(dǎo)管或管胞→莖的導(dǎo)管→葉柄導(dǎo)管→葉脈導(dǎo)管→葉肉細(xì)胞→葉細(xì)胞間隙→氣孔下腔→氣孔→大氣植物激素ABA對氣孔運(yùn)動的調(diào)節(jié)氣孔在紅光背景下對藍(lán)光的反應(yīng)土壤→根毛→皮層→內(nèi)皮層→中柱鞘→根的導(dǎo)管或管胞→莖的導(dǎo)管→葉柄導(dǎo)管→葉脈導(dǎo)管→葉肉細(xì)胞→葉細(xì)胞間隙→氣孔下腔→氣孔→大氣干旱土壤：

土壤逐漸干燥時(shí)，在土壤顆粒表面形成一薄層水層，可以產(chǎn)生很低的基質(zhì)勢，可達(dá)到-1~-2MPa；由于根系的生理活動產(chǎn)生的促進(jìn)液流從根部上升的壓力。干旱土壤：29在一般的濕潤土壤的條件下，土壤的水勢接近純水的水勢。 在大多數(shù)情況下，土壤的水勢是高于植物根的水勢。在潮濕的土壤中，土壤溶液的滲透勢是決定土壤溶液水勢的主要成分。在一般的濕潤土壤的條件下，土壤的水勢接近純水的水勢。30土壤中水的運(yùn)動以集流的形式順?biāo)畡萏荻冗M(jìn)行根表面靜水壓（水勢）土壤導(dǎo)水率土壤中水的運(yùn)動以集流的形式順?biāo)畡萏荻冗M(jìn)行31若蒸騰降低后，萎蔫植株仍不能恢復(fù)正常，則稱為永久萎蔫。實(shí)質(zhì)：萎蔫：是指當(dāng)植物體內(nèi)水分虧缺時(shí)，植物細(xì)胞膨壓下降，葉片、幼莖下垂的現(xiàn)象。如果當(dāng)蒸騰速率降低后，萎蔫植株可恢復(fù)正常，這種萎蔫稱為暫時(shí)萎蔫。Ψ土壤<＝Ψ根系若蒸騰降低后，萎蔫植株仍不能恢復(fù)正常，則稱為永久萎蔫。實(shí)質(zhì)：32一、根系特點(diǎn)及吸水部位

二、根系吸水的途徑

三、根系吸水的機(jī)制

四、影響吸水的土壤條件1.2根系吸水一、根系特點(diǎn)及吸水部位

二、根系吸水的途徑

三、根系吸水的機(jī)33橡皮樹橡皮樹341.2.1根系的生長習(xí)性與功能根系生長快，分枝多

根的生長具有向水性和向化性都是由生長的不均一引起的生長性運(yùn)動深施肥，以肥引芽根系尖端有根毛區(qū)根再生能力強(qiáng)，適應(yīng)性強(qiáng)

1.2.1根系的生長習(xí)性與功能35根尖的結(jié)構(gòu)根尖的分區(qū)（4個(gè)部分）：根冠分生區(qū)伸長區(qū)：細(xì)胞初步分化形成未成熟的木質(zhì)部導(dǎo)管和未成熟的韌皮部篩管。成熟區(qū)：又稱為根毛區(qū)，各種細(xì)胞已經(jīng)分化成熟，形成各種成熟的組織。根尖的結(jié)構(gòu)根尖的分區(qū)（4個(gè)部分）：根冠36根系吸水部位：根尖端根尖根冠根毛區(qū)伸長區(qū)分生區(qū)吸水能力最強(qiáng)1.2.2吸水部位根系吸水部位：根尖端根尖根冠根毛區(qū)伸長區(qū)分生區(qū)吸水能力37根毛區(qū)是吸水主要部位的原因：1、根毛多，增大吸水面積(約5－10倍)；2、根毛外壁，果膠質(zhì)覆蓋，親水性好3、根毛區(qū)輸導(dǎo)組織發(fā)達(dá)，阻力小，水分移動速度快在移栽時(shí)盡量保留細(xì)根，能減輕移栽后植株的萎蔫程度。根毛區(qū)是吸水主要部位的原因：1、根毛多，增大吸水面積(約5－381.2.3吸水的途徑土壤中的水分根表面滲透擴(kuò)散內(nèi)皮層的徑向遷移質(zhì)外體途徑共質(zhì)體途徑共質(zhì)體、質(zhì)外體途徑1.2.3吸水的途徑土壤中的水分根表面滲透擴(kuò)散內(nèi)皮層的徑391、根部水分虧缺時(shí)，信息分子（）從根向葉傳遞，進(jìn)而調(diào)節(jié)地上部氣孔運(yùn)動，使氣孔關(guān)閉；木質(zhì)部是植物體內(nèi)進(jìn)行水分運(yùn)輸?shù)闹饕緩浇⒄撵o水壓，即根壓土壤→根毛→皮層→內(nèi)皮層→中柱鞘→根的導(dǎo)管或管胞→莖的導(dǎo)管→葉柄導(dǎo)管→葉脈導(dǎo)管→葉肉細(xì)胞→葉細(xì)胞間隙→氣孔下腔→氣孔→大氣第三節(jié)蒸騰作用 (transpiration)氣孔數(shù)/葉面積(mm2)相鄰細(xì)胞的壁很薄，質(zhì)膜上存在有ATPase、K+通道；以下論點(diǎn)是否正確，為什么？雙子葉植物：主要在下表皮；根的生長具有向水性和向化性CAM途徑植物白天關(guān)閉,晚上開放。1、依賴于保衛(wèi)細(xì)胞的光合作用；當(dāng)保衛(wèi)細(xì)胞吸水膨脹時(shí)，微纖絲限制兩端胞壁縱向伸長，而改為橫向膨大，這樣就將兩個(gè)保衛(wèi)細(xì)胞的中部推開，于是氣孔張開。只有能夠發(fā)生滲透作用的植物細(xì)胞才能發(fā)生質(zhì)壁分離。陰地植物：角質(zhì)蒸騰占約1-3%；在保衛(wèi)細(xì)胞壁上有許多以氣孔口為中心輻射狀徑向排列的微纖絲,它限制了保衛(wèi)細(xì)胞沿短軸方向直徑的增大。2）保衛(wèi)細(xì)胞體積小,膨壓變化迅速86為水的冰點(diǎn)下降常數(shù))可求出細(xì)胞液的質(zhì)量摩爾濃度(C=△Tf/1.根毛皮層內(nèi)皮層中柱薄壁細(xì)胞導(dǎo)管內(nèi)皮層細(xì)胞壁上的凱氏帶，它環(huán)繞在內(nèi)皮層徑向壁和橫向壁上，木栓化和木質(zhì)化，水分只能通過內(nèi)皮層的原生質(zhì)體運(yùn)動。1、根部水分虧缺時(shí)，信息分子（）從根向葉傳遞，40質(zhì)外體途徑：水在由細(xì)胞壁、細(xì)胞間隙、胞間層以及導(dǎo)管的空腔組成的質(zhì)外體部分的移動過程。特點(diǎn)：不跨膜,移動阻力小，移動速度快外部質(zhì)外體內(nèi)部質(zhì)外體內(nèi)皮層細(xì)胞質(zhì)外體途徑：水在由細(xì)胞壁、細(xì)胞間隙、胞間層以及導(dǎo)管的空腔組成41共質(zhì)體途徑：水分依次從一個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)經(jīng)過胞間連絲進(jìn)入另一個(gè)細(xì)胞的胞質(zhì)的移動過程。特點(diǎn)：要跨膜，水分運(yùn)輸阻力較大。共質(zhì)體途徑：水分依次從一個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)經(jīng)過胞間連絲進(jìn)入另一個(gè)42第二節(jié)水在植物體內(nèi)的運(yùn)輸木質(zhì)部是植物體內(nèi)進(jìn)行水分運(yùn)輸?shù)闹饕緩綄?dǎo)管和管胞的結(jié)構(gòu)第二節(jié)水在植物體內(nèi)的運(yùn)輸木質(zhì)部是植物體內(nèi)進(jìn)行水分運(yùn)輸?shù)闹饕?3第二節(jié)水在植物體內(nèi)的運(yùn)輸一、木質(zhì)部結(jié)構(gòu)（略）導(dǎo)管和管胞的結(jié)構(gòu)第二節(jié)水在植物體內(nèi)的運(yùn)輸一、木質(zhì)部結(jié)構(gòu)（略）導(dǎo)管和管胞的結(jié)44二、水分運(yùn)輸速率活細(xì)胞原生質(zhì)體對水流移動的阻力很大，實(shí)驗(yàn)表明，在0.1MPa壓力條件下，水流經(jīng)過原生質(zhì)的速度只有0.01mm/d–0.24m/d。只適于短距運(yùn)輸水分在有導(dǎo)管的木質(zhì)部中運(yùn)輸速度較快，一般為3–45m/h。適于長距離運(yùn)輸二、水分運(yùn)輸速率活細(xì)胞原生質(zhì)體對水流移動的阻力很大，實(shí)驗(yàn)表45三、木質(zhì)部水分向上運(yùn)輸?shù)臋C(jī)制（1）主動吸水（2）被動吸水三、木質(zhì)部水分向上運(yùn)輸?shù)臋C(jī)制（1）主動吸水46指由于根系的生理活動引起的吸收過程，與地上部分的活動無關(guān)。主動吸水指由于根系的生理活動引起的吸收過程，與地上部分的活動無關(guān)。主47證據(jù)：吐水

傷流動力：根壓主動吸水的證據(jù)證據(jù)：吐水

傷流主動吸水的證據(jù)48根壓(rootpressure)

由于根系的生理活動產(chǎn)生的促進(jìn)液流從根部上升的壓力。根壓是木質(zhì)部中的正壓力。根壓49 從受傷或折斷的植物組織傷口處溢出液體的現(xiàn)象稱為傷流。流出的汁液叫傷流液。傷流(Bleeding) 從受傷或折斷的植物組織傷口處溢出液體的現(xiàn)象稱為傷流。流出的50傷流傷流51吐水吐水52 在溫暖濕潤的傍晚或清晨，植株葉片尖端或邊緣有水滴滲出，這種現(xiàn)象稱為吐水。可以作為苗是否健壯的指標(biāo)。吐水(guttation) 在溫暖濕潤的傍晚或清晨，植株葉片尖端或邊緣有水滴滲出，這種53根壓產(chǎn)生的機(jī)制根內(nèi)皮層存在凱氏帶，內(nèi)皮層是一個(gè)具有選擇透性的膜。根系主動吸收土壤溶液中的離子。離子釋放進(jìn)入導(dǎo)管。內(nèi)部質(zhì)外體水勢下降，外部質(zhì)外體水勢提高，土壤中的水分便可自發(fā)地順著內(nèi)皮層內(nèi)外的水勢梯度從外部滲透進(jìn)入中柱和導(dǎo)管。建立正的靜水壓，即根壓根壓產(chǎn)生的機(jī)制根內(nèi)皮層存在凱氏帶，內(nèi)皮層是一個(gè)具有選擇透性54植物根系以蒸騰拉力為動力的吸水過程。蒸騰拉力：指因葉片蒸騰作用而產(chǎn)生的使導(dǎo)管中水分上升的力量。被動吸水木質(zhì)部的蒸騰拉力產(chǎn)生于葉片細(xì)胞的汽—水界面上。植物根系以蒸騰拉力為動力的吸水過程。蒸騰拉力：指因葉片蒸騰作55 在正常蒸騰情況下，植物以被動吸水為主，主動吸水只占5％，只有在夜間、清晨或早春樹木未展開時(shí)，主動吸水才占主要地位。 在正常蒸騰情況下，植物以被動吸水為主，主動吸水只占5％，只56內(nèi)聚力-張力學(xué)說植物在頂部的蒸騰作用會產(chǎn)生很大的負(fù)靜水壓，這個(gè)負(fù)壓可以將導(dǎo)管的水柱向上拖動形成水分的向上運(yùn)輸。負(fù)壓、水柱的完整性內(nèi)聚力-張力學(xué)說植物在頂部的蒸騰作用會產(chǎn)生很大的負(fù)靜水壓，這57內(nèi)聚力：相同分子之間有相互吸引的力量。水分子的內(nèi)聚力很大，20MPa以上。拉力重力上拉下拖使水柱產(chǎn)生張力。木質(zhì)部水柱張力為0.5～3MPa。水分子內(nèi)聚力大于水柱張力，故可使水柱連續(xù)不斷。水分子與細(xì)胞壁分子之間又具有強(qiáng)大的附著力，所以水柱中斷的機(jī)會很小。內(nèi)聚力-張力學(xué)說內(nèi)聚力：相同分子之間有相互吸引的力量。水分子的內(nèi)聚力很大，258第三章植物整體水分平衡優(yōu)質(zhì)課件59木質(zhì)部中也經(jīng)常發(fā)生空穴化（cavatation)：消除氣穴造成的影響1）走旁路2)重新融解水蒸氣或空氣木質(zhì)部中也經(jīng)常發(fā)生空穴化（cavatation)：消除氣穴60第三節(jié)蒸騰作用一、蒸騰作用的概念二、植物蒸騰的方式三、蒸騰的指標(biāo)

四、氣孔蒸騰五、蒸騰的意義第三節(jié)蒸騰作用一、蒸騰作用的概念61一、蒸騰作用的概念蒸騰作用(transpiration)：水從植物地上部分以水蒸汽狀態(tài)向外界散失的過程稱為蒸騰作用。一、蒸騰作用的概念蒸騰作用(transpiration)：水62

皮孔蒸騰

葉片蒸騰角質(zhì)蒸騰

氣孔蒸騰二、蒸騰作用方式皮孔蒸騰

葉片蒸騰角質(zhì)蒸騰

氣孔蒸騰二、蒸騰作用方式63幼小植株：整個(gè)植物體（地上部）蒸騰長成植物：皮孔蒸騰占0.1％ 葉片蒸騰：角質(zhì)蒸騰、氣孔蒸騰角質(zhì)層蒸騰所占比例因角質(zhì)層厚薄而異： 陰地植物：角質(zhì)蒸騰占約1-3%； 水生植物：以角質(zhì)蒸騰為主； 陽生植物：氣孔蒸騰占80－90％。幼小植株：整個(gè)植物體（地上部）蒸騰64三、蒸騰作用的指標(biāo)蒸騰速率：植物在單位時(shí)間內(nèi)單位面積通過蒸騰作用所散失的水量，也叫蒸騰強(qiáng)度(g/(m2?h)）。蒸騰系數(shù)：植物光合作用固定每摩爾的CO2所需蒸騰散失的水的量。三、蒸騰作用的指標(biāo)蒸騰速率：植物在單位時(shí)間內(nèi)單位面積通過蒸騰65

蒸騰速率的測定

1、稱重法：離體器官快速稱重，植株重量變化。

2、氣量計(jì)測定相對濕度的短期變化。

3、紅外線分析儀測定濕度。蒸騰速率的測定66四、四、67氣孔復(fù)合體(stomatalcomplex):保衛(wèi)細(xì)胞、副衛(wèi)細(xì)胞或鄰近細(xì)胞以及保衛(wèi)細(xì)胞中的小孔氣孔組成雙子葉植物和許多單子葉植物草本植物和部分單子葉植物氣孔復(fù)合體(stomatalcomplex):保衛(wèi)細(xì)胞68禾本科禾本科69氣孔分布：雙子葉植物：主要在下表皮；單子葉植物：上下表皮木本植物：只分布在下表皮；水生植物：只分布在上表皮。氣孔特點(diǎn)：

1）氣孔數(shù)目多、分布廣植物類型氣孔數(shù)/葉面積(mm2)氣孔口徑(um)

長寬氣孔面積占葉面積%陽生植物陰生植物100~20040~100

10~204~515~205~60.8~1.00.8~1.2不同類型植物的氣孔數(shù)目和大小氣孔分布：氣孔特點(diǎn)：

植物類型氣孔數(shù)/葉面積(mm2)氣70小孔定律

水蒸氣通過多孔表面擴(kuò)散的速率，不與小孔的面積成正比，而與小孔的周長成正比。2）氣孔的面積小，蒸騰速率高(邊緣效應(yīng)）小孔定律

水蒸氣通過多孔表面擴(kuò)散的速率，不與小孔的面71較小面積的氣孔可以維持較大蒸騰量較小面積的氣孔可以維持較大蒸騰量72小孔之間要保持合適距離，才能充分發(fā)揮邊緣效應(yīng)。植物氣孔的分布有一定的距離。秋海棠氣孔間距離是氣孔直徑的11.5倍蘋果樹 10倍四季豆 12倍小孔之間要保持合適距離，才能充分發(fā)揮邊緣效應(yīng)。731）不均勻加厚的細(xì)胞壁及輻射狀排列的微纖絲。保衛(wèi)細(xì)胞結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

腎形保衛(wèi)細(xì)胞：較薄的外側(cè)壁稱為背壁（dorsalwall）很厚的內(nèi)側(cè)壁（靠小孔一側(cè)）稱為腹壁（ventralwall）。在腹壁靠大氣的一側(cè)細(xì)胞壁加厚形成突出，形成小孔。1）不均勻加厚的細(xì)胞壁及輻射狀排列的微纖絲。保衛(wèi)細(xì)胞結(jié)構(gòu)特點(diǎn)742）保衛(wèi)細(xì)胞體積小,膨壓變化迅速一片葉子上所有保衛(wèi)細(xì)胞的體積僅為表皮細(xì)胞總體積的1/13或更小。只要有少量溶質(zhì)進(jìn)出保衛(wèi)細(xì)胞，便會引起保衛(wèi)細(xì)胞膨壓迅速變化，調(diào)節(jié)氣孔開閉。2）保衛(wèi)細(xì)胞體積小,膨壓變化迅速一片葉子上所有保衛(wèi)細(xì)胞的體積753）保衛(wèi)細(xì)胞具有多種細(xì)胞器保衛(wèi)細(xì)胞中細(xì)胞器的種類比其他表皮細(xì)胞中的多，特別是含有較多的葉綠體，還含有異常豐富的線粒體，為葉肉細(xì)胞的5－10倍。線粒體：呼吸旺盛，能為開孔時(shí)的離子轉(zhuǎn)運(yùn)提供能量。葉綠體具有光化學(xué)活性，能進(jìn)行光合磷酸化合成ATP。3）保衛(wèi)細(xì)胞具有多種細(xì)胞器保衛(wèi)細(xì)胞中細(xì)胞器的種類比其他表皮764）保衛(wèi)細(xì)胞與周圍細(xì)胞聯(lián)系緊密這些結(jié)構(gòu)有利于保衛(wèi)細(xì)胞同副衛(wèi)細(xì)胞或鄰近細(xì)胞在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行H+、K+交換，以快速改變細(xì)胞水勢。保衛(wèi)細(xì)胞與副衛(wèi)細(xì)胞或鄰近細(xì)胞間沒有胞間連絲相鄰細(xì)胞的壁很薄，質(zhì)膜上存在有ATPase、K+通道；建立滲透勢梯度4）保衛(wèi)細(xì)胞與周圍細(xì)胞聯(lián)系緊密這些結(jié)構(gòu)有利于保衛(wèi)細(xì)胞同副衛(wèi)細(xì)77氣孔如何打開？在保衛(wèi)細(xì)胞壁上有許多以氣孔口為中心輻射狀徑向排列的微纖絲,它限制了保衛(wèi)細(xì)胞沿短軸方向直徑的增大。當(dāng)保衛(wèi)細(xì)胞吸水，膨壓加大時(shí)，較薄的外壁易于伸長，但微纖絲難以伸長，于是微纖絲將拉力傳遞到內(nèi)壁，將內(nèi)壁拉離開來，氣孔就張開。腎形保衛(wèi)細(xì)胞：氣孔如何打開？在保衛(wèi)細(xì)胞壁上有許多以氣孔口為中心輻射狀徑向排78單子葉植物啞鈴形保衛(wèi)細(xì)胞：中間部分的胞壁厚，兩頭薄，纖維素微纖絲則象射線從氣孔的縫隙向兩端輻射，微纖絲徑向排列。當(dāng)保衛(wèi)細(xì)胞吸水膨脹時(shí)，微纖絲限制兩端胞壁縱向伸長，而改為橫向膨大，這樣就將兩個(gè)保衛(wèi)細(xì)胞的中部推開，于是氣孔張開。單子葉植物啞鈴形保衛(wèi)細(xì)胞：中間部分的胞壁厚，兩頭薄，纖維素微79氣孔開放時(shí)間:白天開放晚上關(guān)閉CAM途徑植物白天關(guān)閉,晚上開放。氣孔開放時(shí)間:80環(huán)境因素對氣孔運(yùn)動的影響光照：光照下張開，黑暗下關(guān)閉；CO2：低濃度CO2導(dǎo)致氣孔張開；空氣濕度：水分虧缺時(shí)氣孔關(guān)閉；溫度：高溫導(dǎo)致氣孔關(guān)閉或開放；風(fēng)：風(fēng)使氣孔關(guān)閉內(nèi)部因素對氣孔蒸騰的影響（內(nèi)在節(jié)律）環(huán)境因素對氣孔運(yùn)動的影響光照：光照下張開，黑暗下關(guān)閉；內(nèi)部因81（四）氣孔運(yùn)動的調(diào)節(jié)機(jī)制1、氣孔運(yùn)動對藍(lán)光的反應(yīng)2、氣孔運(yùn)動的滲透調(diào)節(jié)3、植物激素ABA對氣孔運(yùn)動的調(diào)節(jié)（四）氣孔運(yùn)動的調(diào)節(jié)機(jī)制82氣孔運(yùn)動對藍(lán)光的反應(yīng)雙光實(shí)驗(yàn)氣孔在紅光背景下對藍(lán)光的反應(yīng)氣孔運(yùn)動對藍(lán)光的反應(yīng)雙光實(shí)驗(yàn)氣孔在紅光背景下對藍(lán)光的反應(yīng)83氣孔對光的反應(yīng)有2個(gè)不同的系統(tǒng)：1、依賴于保衛(wèi)細(xì)胞的光合作用；2、被藍(lán)光所推動。氣孔對光的反應(yīng)有2個(gè)不同的系統(tǒng)：84氣孔運(yùn)動機(jī)理（滲透調(diào)節(jié)機(jī)理）氣孔開關(guān)由保衛(wèi)細(xì)胞膨壓變化控制。離子和有機(jī)物進(jìn)出保衛(wèi)細(xì)胞保衛(wèi)細(xì)胞滲透勢改變保衛(wèi)細(xì)胞水勢發(fā)生變化水進(jìn)出保衛(wèi)細(xì)胞保衛(wèi)細(xì)胞膨壓發(fā)生變化保衛(wèi)細(xì)胞細(xì)胞壁不均勻加厚保衛(wèi)細(xì)胞發(fā)生形變氣孔開放或關(guān)閉氣孔運(yùn)動機(jī)理（滲透調(diào)節(jié)機(jī)理）氣孔開關(guān)由保衛(wèi)細(xì)胞膨壓變化控制。85（1）K+-蘋果酸代謝學(xué)說（無機(jī)離子泵、蘋果酸代謝）（2）蔗糖-淀粉假說保衛(wèi)細(xì)胞膨壓變化是如何控制的？（1）K+-蘋果酸代謝學(xué)說保衛(wèi)細(xì)胞膨壓變化是如何控制的？86K+離子通道氣孔張開與K+進(jìn)入保衛(wèi)細(xì)胞緊密相關(guān)光激活保衛(wèi)細(xì)胞質(zhì)膜H+-ATPaseH+泵出保衛(wèi)細(xì)胞pHK+通道K+進(jìn)入保衛(wèi)細(xì)胞水勢水分進(jìn)入氣孔張開K+離子通道光激活保衛(wèi)細(xì)胞質(zhì)膜H+-ATPaseH+泵出保衛(wèi)87蘋果酸代謝光保衛(wèi)細(xì)胞內(nèi)CO2被利用pH活化PEP羧化酶淀粉降解PEP草酰乙酸NADPH蘋果酸水勢保衛(wèi)細(xì)胞吸水氣孔張開蘋果酸代謝光保衛(wèi)細(xì)胞內(nèi)CO2被利用pH活化PEP羧化酶淀粉降88氣孔開啟的K+-蘋果酸代謝學(xué)說氣孔開啟的K+-蘋果酸代謝學(xué)說89活化H+-ATPaseH+泵出保衛(wèi)細(xì)胞胞內(nèi)pH上升、膜超極化淀粉水解PEPC活化產(chǎn)生蘋果酸K+通道活化K+進(jìn)入保衛(wèi)細(xì)胞伴隨CI-進(jìn)入保衛(wèi)細(xì)胞水勢下降，細(xì)胞吸水氣孔開放光保衛(wèi)細(xì)胞光合磷酸化產(chǎn)生ATP活化H+-ATPaseH+泵出保衛(wèi)細(xì)胞胞內(nèi)pH上升、膜超極90圖3－16一天中蠶豆完整葉片氣孔孔徑的變化以及保衛(wèi)細(xì)胞中鉀離子和蔗糖濃度的變化。（引自Taiz和Zeiger，1998）圖3－16一天中蠶豆完整葉片氣孔孔徑的變化以及保衛(wèi)細(xì)胞中91蔗糖-淀粉假說氣孔的運(yùn)動能由于保衛(wèi)細(xì)胞中的蔗糖和淀粉間的相互轉(zhuǎn)化形成滲透勢改變而造成。淀粉蔗糖水不溶水溶蔗糖-淀粉假說氣孔的運(yùn)動能由于保衛(wèi)細(xì)胞中的蔗糖和淀粉間的相互92氣孔的運(yùn)動可能有不同的滲透調(diào)節(jié)階段：1、日出時(shí)光照引起的氣孔張開階段，保衛(wèi)細(xì)胞對鉀離子的吸收是主要的滲透調(diào)節(jié)機(jī)制；2、日出后是保衛(wèi)細(xì)胞的蔗糖濃度逐漸提高成為主要的滲透物質(zhì);3、氣孔張開主要吸收較多K+，而氣孔關(guān)閉則與蔗糖濃度下降有關(guān)。氣孔的運(yùn)動可能有不同的滲透調(diào)節(jié)階段：93植物激素ABA對氣孔運(yùn)動的調(diào)節(jié)1、根部水分虧缺時(shí)，信息分子（）從根向葉傳遞，進(jìn)而調(diào)節(jié)地上部氣孔運(yùn)動，使氣孔關(guān)閉；2、葉肉細(xì)胞水分虧缺時(shí)，積累在葉綠體中的信號分子（）釋放到細(xì)胞質(zhì)中，然后釋放到質(zhì)外體空間到達(dá)保衛(wèi)細(xì)胞，同時(shí)水分虧缺時(shí)葉肉細(xì)胞中的ABA合成也增加。水分虧缺引起氣孔關(guān)閉ABAABA植物激素ABA對氣孔運(yùn)動的調(diào)節(jié)1、根部水分虧缺時(shí)，信息分94五蒸騰作用的意義蒸騰作用產(chǎn)生的蒸騰拉力是植物吸收水分與運(yùn)輸水分的動力?五蒸騰作用的意義蒸騰作用產(chǎn)生的蒸騰拉力是植物?95促進(jìn)木質(zhì)部內(nèi)溶液中物質(zhì)的運(yùn)輸；?促進(jìn)木質(zhì)部內(nèi)溶液中物質(zhì)的運(yùn)輸；?96蒸騰作用也許是陸生植物為解決吸收CO2的需要而不得不付出水分散失的代價(jià)調(diào)節(jié)植物體溫。有利于水的生態(tài)循環(huán)。蒸騰作用也許是陸生植物為解決吸收CO2的需要而不得不付出水97六土壤－植物－大氣連續(xù)系統(tǒng)六土壤－植物－大氣連續(xù)系統(tǒng)98土壤→根毛→皮層→內(nèi)皮層→中柱鞘→根的導(dǎo)管或管胞→莖的導(dǎo)管→葉柄導(dǎo)管→葉脈導(dǎo)管→葉肉細(xì)胞→葉細(xì)胞間隙→氣孔下腔→氣孔→大氣一、土壤－植物－大氣連續(xù)系統(tǒng)土壤→根毛→皮層→內(nèi)皮層→中柱鞘→根的導(dǎo)管或管胞→莖99第三章植物整體水分平衡優(yōu)質(zhì)課件100土壤水勢約-0.2-0.5MPa

根導(dǎo)管水勢約-0.6

葉肉細(xì)胞水勢約-0.8

氣室水勢約-6.9

大氣水勢約-70

水分是沿著水勢梯度進(jìn)行單方向運(yùn)動的，這就構(gòu)成了自然界中的土壤—植物—大氣間的水分連續(xù)系統(tǒng)。土壤水勢約-0.2-0.5MPa101第三章植物整體水分平衡第三章植物整體水分平衡102優(yōu)選第三章植物整體水分平衡優(yōu)選第三章植物整體水分平衡103

小液流法測定植物組織水勢:

將植物組織分別放在一系列濃度遞增的溶液中，當(dāng)找到某一濃度的溶液與植物組織之間水分保持動態(tài)平衡時(shí)，則可認(rèn)為此植物組織的水勢等于該溶液的水勢。蔗糖溶液和微量甲烯藍(lán)粉末Ψw=Ψs=-iCRT

小液流法測定植物組織水勢:將植物組織分別放在一系列濃度遞104液流上升植物組織失水Ψ葉片>Ψ蔗糖液流下降植物組織吸水Ψ葉片<Ψ蔗糖藍(lán)色液流靜止不動Ψ葉片=Ψ蔗糖液流上升植物組織失水Ψ葉片>Ψ蔗糖液流下降植物組織吸水Ψ葉片1052.干濕球溫度計(jì)法原理：當(dāng)水溶液的水勢降低時(shí)水的蒸氣壓就會降低，而水從一個(gè)表面的蒸發(fā)會降低這個(gè)表面的溫度。2.干濕球溫度計(jì)法原理：當(dāng)水溶液的水勢降低時(shí)水的蒸氣壓就會1063、壓力室法（pressurebomb）測量出木質(zhì)部溶液的壓力勢和溶質(zhì)勢，并根據(jù)計(jì)算得到木質(zhì)部溶液的水勢即可得到植物組織的水勢。待測材料分離，部分密閉在壓力室中，加壓使木質(zhì)部水柱達(dá)到切割前狀態(tài)。所測得的壓力加上負(fù)號即為木質(zhì)部壓力勢。a)木質(zhì)部未被切斷時(shí)，水柱呈連續(xù)狀；(b)木質(zhì)部被切斷時(shí)，因?qū)Ч苤械呢?fù)壓消失，水柱流入導(dǎo)管內(nèi)；(c)壓力平衡時(shí)，木質(zhì)部的水柱返回到切面。

3、壓力室法（pressurebomb）測量出木質(zhì)部溶液的107第三章植物整體水分平衡優(yōu)質(zhì)課件1084、冰點(diǎn)下降法:

當(dāng)溶液中溶質(zhì)濃度上升時(shí)，溶液的冰點(diǎn)會下降，這也是溶液的依數(shù)性質(zhì)之一，例如純水的冰點(diǎn)是0℃，在1公斤純水中加入1摩爾溶質(zhì)時(shí)，溶液冰點(diǎn)下降到-1.86℃。因此根據(jù)冰點(diǎn)的變化可計(jì)算出溶液的摩爾濃度，進(jìn)而計(jì)算溶液的滲透勢。用冰點(diǎn)滲透壓計(jì)可以測量小至1納升（10-9L）體積的溶液的冰點(diǎn)。這樣小的測量體積使我們能對單個(gè)細(xì)胞液進(jìn)行測量。4、冰點(diǎn)下降法:當(dāng)溶液中溶質(zhì)濃度上升時(shí)，溶液的冰點(diǎn)會下降，109根據(jù)冰點(diǎn)下降值與溶液質(zhì)量摩爾濃度(C)的關(guān)系式△Tf=1.86C(1.86為水的冰點(diǎn)下降常數(shù))可求出細(xì)胞液的質(zhì)量摩爾濃度(C=△Tf/1.86)即滲透濃度吸取該細(xì)胞的一小滴細(xì)胞液，并將此滴細(xì)胞液注入到滴加在半導(dǎo)體致冷器（冰點(diǎn)滲透計(jì)）金屬板上的油滴里，由于細(xì)胞液的比重比油大，沉在油里。然后讓半導(dǎo)體致冷器致冷，當(dāng)油的溫度下降至零下某一溫度時(shí)，細(xì)胞液便凝固，此溫度即為細(xì)胞液的凝固點(diǎn)，也為水的冰點(diǎn)下降值(△Tf)，ψs=-CRT=-△Tf1.86RT根據(jù)冰點(diǎn)下降值與溶液質(zhì)量摩爾濃度(C)的關(guān)系式△Tf=1.81105壓力探針法（PressureProbe)將玻璃細(xì)管探針刺入細(xì)胞，探針中充滿硅油。由于細(xì)胞有膨壓，細(xì)胞液就會進(jìn)入到探針中，硅油和細(xì)胞液的界面可在顯微鏡下看到.加壓使細(xì)胞液剛好返回細(xì)胞，壓力傳感器感受并記錄所施壓力，即為細(xì)胞的壓力勢。5壓力探針法（PressureProbe)將玻璃細(xì)管探111測定單個(gè)細(xì)胞的水勢壓力探針法＋冰點(diǎn)下降法測定單個(gè)細(xì)胞的水勢壓力探針法＋冰點(diǎn)下降法112純水：ψw=0

溶液：ψw=-iCRT飽和細(xì)胞：ψw=0;ψp=-ψs

萎蔫細(xì)胞：ψp=0;ψw=ψs細(xì)胞在外液中平衡時(shí)：細(xì)胞水勢=外液水勢小結(jié)：水在植物生命活動中的重要作用水勢概念植物細(xì)胞水勢組成判斷細(xì)胞水分關(guān)系：水勢測定方法純水：ψw=0小結(jié)：水在植物生命活動中的重要作用水勢113例1下列情況會發(fā)生滲透作用吸水的是

。A．干種子萌發(fā)時(shí)的吸水

B．水從氣孔進(jìn)入外界環(huán)境C．萎蔫的青菜放進(jìn)清水中

D．玫瑰枝條插入盛有清水的花瓶中解析:滲透作用是水分子通過半透膜的擴(kuò)散。干種子的細(xì)胞沒有液泡，它的吸水屬于吸脹吸水；水從氣孔進(jìn)入外界環(huán)境這種失水方式屬于蒸騰作用；枝條插入水中的吸水主要是通過枝條中的導(dǎo)管的毛細(xì)管吸水。而萎蔫的青菜放進(jìn)清水中，青菜細(xì)胞和周圍水環(huán)境構(gòu)成滲透系統(tǒng)，青菜細(xì)胞吸水為滲透作用吸水。答案：C例1下列情況會發(fā)生滲透作用吸水的是

。解析114例2能發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞是

。A．干種子細(xì)胞

B．根毛細(xì)胞

C．紅細(xì)胞

D．腌蘿卜干的細(xì)胞解析:活的成熟的植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)，能與外界中的溶液發(fā)生滲透作用。只有能夠發(fā)生滲透作用的植物細(xì)胞才能發(fā)生質(zhì)壁分離。本題中符合上述條件的只有根毛細(xì)胞。因?yàn)楦煞N子細(xì)胞靠吸脹作用吸水，紅細(xì)胞無細(xì)胞壁，談不上什么質(zhì)壁分離，腌蘿卜干的細(xì)胞已經(jīng)死亡，不會發(fā)生質(zhì)壁分離。答案：B．例2能發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞是

。解析:活的115以下論點(diǎn)是否正確，為什么？(1)一個(gè)細(xì)胞的溶質(zhì)勢與所處外界溶液的溶質(zhì)勢相等，則細(xì)胞體積不變。(1)論點(diǎn)不完全正確：因?yàn)橐粋€(gè)成熟細(xì)胞的水勢由溶質(zhì)勢和壓力勢兩部分組成，只有在初始質(zhì)壁分離Ψp＝0時(shí)，上述論點(diǎn)才能成立。通常一個(gè)細(xì)胞的溶質(zhì)勢與所處外界溶液的溶質(zhì)勢相等時(shí)，由于壓力勢（常為正值）的存在，使細(xì)胞水勢高于外界溶液的水勢（也即它的溶質(zhì)勢），因而細(xì)胞失水，體積變小。以下論點(diǎn)是否正確，為什么？(1)論點(diǎn)不完全正確：因?yàn)橐粋€(gè)成熟116[要求]：要求掌握植物對水分的吸收、傳導(dǎo)和散失過程及機(jī)制。角質(zhì)層蒸騰所占比例因角質(zhì)層厚薄而異：保衛(wèi)細(xì)胞水勢下降，細(xì)胞吸水土壤田間持水量(fieldcapacity):是指使土壤水分飽后再讓多余水分流失之后的土壤水分含量。水從氣孔進(jìn)入外界環(huán)境這種失水方式屬于蒸騰作用；3、植物激素ABA對氣孔運(yùn)動內(nèi)皮層細(xì)胞壁上的凱氏帶，它環(huán)繞在內(nèi)皮層徑向壁和橫向壁上，木栓化和木質(zhì)化，水分只能通過內(nèi)皮層的原生質(zhì)體運(yùn)動。一、土壤－植物－大氣連續(xù)系統(tǒng)蔗糖溶液和微量甲烯藍(lán)粉末用冰點(diǎn)滲透壓計(jì)可以測量小至1納升（10-9L）體積的溶液的冰點(diǎn)。加壓使細(xì)胞液剛好返回細(xì)胞，壓力傳感器感受并記錄所施壓力，即為細(xì)胞的壓力勢。證據(jù)：吐水

傷流氣孔運(yùn)動機(jī)理（滲透調(diào)節(jié)機(jī)理）Ψw=Ψs=-iCRT2）保衛(wèi)細(xì)胞體積小,膨壓變化迅速通常一個(gè)細(xì)胞的溶質(zhì)勢與所處外界溶液的溶質(zhì)勢相等時(shí)，由于壓力勢（常為正值）的存在，使細(xì)胞水勢高于外界溶液的水勢（也即它的溶質(zhì)勢），因而細(xì)胞失水，體積變小。[要求]：要求掌握植物對水分的吸收、傳導(dǎo)和散失過程及機(jī)制。蒸騰速率：植物在單位時(shí)間內(nèi)單位面積通過蒸騰作用所散失的水量，也叫蒸騰強(qiáng)度(g/(m2?h)）。根尖的分區(qū)（4個(gè)部分）：1、依賴于保衛(wèi)細(xì)胞的光合作用；以下論點(diǎn)是否正確，為什么？(2)若細(xì)胞的Ψp＝-Ψs，將其放入某一溶液中時(shí)，則體積不變。(2)該論點(diǎn)不正確：因?yàn)楫?dāng)細(xì)胞的Ψp＝-Ψs時(shí)，該細(xì)胞的Ψw＝0。把這樣的細(xì)胞放入任一溶液中，細(xì)胞都會失水，體積變小。[要求]：要求掌握植物對水分的吸收、傳導(dǎo)和散失過程及機(jī)制。117以下論點(diǎn)是否正確，為什么？(3)若細(xì)胞的Ψw＝Ψs，將其放入純水中，則體積不變。

(3)該論點(diǎn)不正確：因?yàn)楫?dāng)細(xì)胞的Ψw＝Ψs時(shí)，該細(xì)胞的Ψp＝0，而Ψs為負(fù)值，即其Ψw＜0，把這樣的細(xì)胞放入純水中，細(xì)胞吸水，體積變大。以下論點(diǎn)是否正確，為什么？(3)該論點(diǎn)不正確：因?yàn)楫?dāng)細(xì)胞的Ψ118第三章植物整體水分平衡優(yōu)質(zhì)課件119第一節(jié)水分的吸收第二節(jié)水在植物體內(nèi)的運(yùn)輸?shù)谌?jié)蒸騰作用

(transpiration)第三章植物整體水分平衡第一節(jié)水分的吸收第三章植物整體水分平衡120[重點(diǎn)]：氣孔組成、特點(diǎn)及氣孔運(yùn)動的調(diào)控機(jī)理。[要求]：要求掌握植物對水分的吸收、傳導(dǎo)和散失過程及機(jī)制。[重點(diǎn)]：氣孔組成、特點(diǎn)及氣孔運(yùn)動的調(diào)控機(jī)理。[要求121第一節(jié)水分吸收土壤中水分的狀態(tài)根的吸水第一節(jié)水分吸收土壤中水分的狀態(tài)1221.根系對水分的吸收1.1土壤中的水分和土壤水勢1.1.1土壤水分的存在形式及性質(zhì)

按物理狀態(tài)可分為:

毛細(xì)管水(capillarywater)

束縛水（boundwater） 重力水（gravitationalwater）

1.根系對水分的吸收1.1土壤中的水分和土壤水勢123土壤田間持水量

(fieldcapacity):是指使土壤水分飽后再讓多余水分流失之后的土壤水分含量。土壤田間持水量表示土壤所能夠持有的最高水分含量。土壤田間持水量(fieldcapacity):是指使土124毛細(xì)管水當(dāng)土壤水分含量達(dá)到最大持水量時(shí)土壤水分就不再受土粒吸附力的束縛，成為可以移動的自由水，這時(shí)靠土壤毛管孔隙的毛細(xì)管引力而保持的水分稱為毛細(xì)管水。束縛水:指土壤顆?；蚰z粒的親水表面所吸附的水分。重力水：土壤含水量超過田間持水量時(shí)，多余的水分受到重力的作用能自上而下滲漏出來的水分。植物吸水的主要來源不能為植物所利用對于旱作物來說，重力水的用處不大，而且還有害。在水稻土中重力水是水稻生長重要的生態(tài)需水。毛細(xì)管水當(dāng)土壤水分含量達(dá)到最大持水量時(shí)土壤水分就不再受土粒吸125Ψw=Ψs+Ψm+Ψp+Ψg重力勢壓力勢基質(zhì)勢溶質(zhì)勢(滲透勢)水勢

土壤的水勢？Ψw=Ψs+Ψm+Ψp+Ψg重力勢土壤的水勢？126Ψw=Ψs+Ψm基質(zhì)勢滲透勢土壤水勢Ψw=Ψs+Ψm127在大多數(shù)情況下土壤中溶質(zhì)的含量很低，溶質(zhì)勢高，一般-0.02MPa，可以忽略不記。在大多數(shù)情況下土壤中溶質(zhì)的含量很低，溶質(zhì)勢高，一般128鹽堿地：

土壤溶液的溶質(zhì)濃度高，溶質(zhì)勢低，水勢低，可達(dá)-0.2MPa；鹽堿地：土壤溶液的溶質(zhì)濃度高，溶129由于根系的生理活動產(chǎn)生的促進(jìn)液流從根部上升的壓力。對于旱作物來說，重力水的用處不大，而且還有害。土壤逐漸干燥時(shí)，在土壤顆粒表面形成一薄層水層，可以產(chǎn)生很低的基質(zhì)勢，可達(dá)到-1~-2MPa；土壤→根毛→皮層→內(nèi)皮層→中柱鞘→根的導(dǎo)管或管胞→莖的導(dǎo)管→葉柄導(dǎo)管→葉脈導(dǎo)管→葉肉細(xì)胞→葉細(xì)胞間隙→氣孔下腔→氣孔→大氣1土壤水分的存在形式及性質(zhì)水分移動速度快吸收水分與運(yùn)輸水分的動力較小面積的氣孔可以維持較大蒸騰量待測材料分離，部分密閉在壓力室中，加壓使木質(zhì)部水柱達(dá)到切割前狀態(tài)。(b)木質(zhì)部被切斷時(shí)，因?qū)Ч苤械呢?fù)壓消失，水柱流入導(dǎo)管內(nèi)；溶液：ψw=-iCRT3）保衛(wèi)細(xì)胞具有多種細(xì)胞器1、依賴于保衛(wèi)細(xì)胞的光合作用；2、葉肉細(xì)胞水分虧缺時(shí)，積累在葉綠體中的信號分子（）釋放到細(xì)胞質(zhì)中，然后釋放到質(zhì)外體空間到達(dá)保衛(wèi)細(xì)胞，同時(shí)水分虧缺時(shí)葉肉細(xì)胞中的ABA合成也增加。伸長區(qū)：細(xì)胞初步分化形成未成熟的木質(zhì)部導(dǎo)管和未成熟的韌皮部篩管。根導(dǎo)管水勢約-0.活化H+-ATPase土壤→根毛→皮層→內(nèi)皮層→中柱鞘→根的導(dǎo)管或管胞→莖的導(dǎo)管→葉柄導(dǎo)管→葉脈導(dǎo)管→葉肉細(xì)胞→葉細(xì)胞間隙→氣孔下腔→氣孔→大氣植物激素ABA對氣孔運(yùn)動的調(diào)節(jié)氣孔在紅光背景下對藍(lán)光的反應(yīng)土壤→根毛→皮層→內(nèi)皮層→中柱鞘→根的導(dǎo)管或管胞→莖的導(dǎo)管→葉柄導(dǎo)管→葉脈導(dǎo)管→葉肉細(xì)胞→葉細(xì)胞間隙→氣孔下腔→氣孔→大氣干旱土壤：

土壤逐漸干燥時(shí)，在土壤顆粒表面形成一薄層水層，可以產(chǎn)生很低的基質(zhì)勢，可達(dá)到-1~-2MPa；由于根系的生理活動產(chǎn)生的促進(jìn)液流從根部上升的壓力。干旱土壤：130在一般的濕潤土壤的條件下，土壤的水勢接近純水的水勢。 在大多數(shù)情況下，土壤的水勢是高于植物根的水勢。在潮濕的土壤中，土壤溶液的滲透勢是決定土壤溶液水勢的主要成分。在一般的濕潤土壤的條件下，土壤的水勢接近純水的水勢。131土壤中水的運(yùn)動以集流的形式順?biāo)畡萏荻冗M(jìn)行根表面靜水壓（水勢）土壤導(dǎo)水率土壤中水的運(yùn)動以集流的形式順?biāo)畡萏荻冗M(jìn)行132若蒸騰降低后，萎蔫植株仍不能恢復(fù)正常，則稱為永久萎蔫。實(shí)質(zhì)：萎蔫：是指當(dāng)植物體內(nèi)水分虧缺時(shí)，植物細(xì)胞膨壓下降，葉片、幼莖下垂的現(xiàn)象。如果當(dāng)蒸騰速率降低后，萎蔫植株可恢復(fù)正常，這種萎蔫稱為暫時(shí)萎蔫。Ψ土壤<＝Ψ根系若蒸騰降低后，萎蔫植株仍不能恢復(fù)正常，則稱為永久萎蔫。實(shí)質(zhì)：133一、根系特點(diǎn)及吸水部位

二、根系吸水的途徑

三、根系吸水的機(jī)制

四、影響吸水的土壤條件1.2根系吸水一、根系特點(diǎn)及吸水部位

二、根系吸水的途徑

三、根系吸水的機(jī)134橡皮樹橡皮樹1351.2.1根系的生長習(xí)性與功能根系生長快，分枝多

根的生長具有向水性和向化性都是由生長的不均一引起的生長性運(yùn)動深施肥，以肥引芽根系尖端有根毛區(qū)根再生能力強(qiáng)，適應(yīng)性強(qiáng)

1.2.1根系的生長習(xí)性與功能136根尖的結(jié)構(gòu)根尖的分區(qū)（4個(gè)部分）：根冠分生區(qū)伸長區(qū)：細(xì)胞初步分化形成未成熟的木質(zhì)部導(dǎo)管和未成熟的韌皮部篩管。成熟區(qū)：又稱為根毛區(qū)，各種細(xì)胞已經(jīng)分化成熟，形成各種成熟的組織。根尖的結(jié)構(gòu)根尖的分區(qū)（4個(gè)部分）：根冠137根系吸水部位：根尖端根尖根冠根毛區(qū)伸長區(qū)分生區(qū)吸水能力最強(qiáng)1.2.2吸水部位根系吸水部位：根尖端根尖根冠根毛區(qū)伸長區(qū)分生區(qū)吸水能力138根毛區(qū)是吸水主要部位的原因：1、根毛多，增大吸水面積(約5－10倍)；2、根毛外壁，果膠質(zhì)覆蓋，親水性好3、根毛區(qū)輸導(dǎo)組織發(fā)達(dá)，阻力小，水分移動速度快在移栽時(shí)盡量保留細(xì)根，能減輕移栽后植株的萎蔫程度。根毛區(qū)是吸水主要部位的原因：1、根毛多，增大吸水面積(約5－1391.2.3吸水的途徑土壤中的水分根表面滲透擴(kuò)散內(nèi)皮層的徑向遷移質(zhì)外體途徑共質(zhì)體途徑共質(zhì)體、質(zhì)外體途徑1.2.3吸水的途徑土壤中的水分根表面滲透擴(kuò)散內(nèi)皮層的徑1401、根部水分虧缺時(shí)，信息分子（）從根向葉傳遞，進(jìn)而調(diào)節(jié)地上部氣孔運(yùn)動，使氣孔關(guān)閉；木質(zhì)部是植物體內(nèi)進(jìn)行水分運(yùn)輸?shù)闹饕緩浇⒄撵o水壓，即根壓土壤→根毛→皮層→內(nèi)皮層→中柱鞘→根的導(dǎo)管或管胞→莖的導(dǎo)管→葉柄導(dǎo)管→葉脈導(dǎo)管→葉肉細(xì)胞→葉細(xì)胞間隙→氣孔下腔→氣孔→大氣第三節(jié)蒸騰作用 (transpiration)氣孔數(shù)/葉面積(mm2)相鄰細(xì)胞的壁很薄，質(zhì)膜上存在有ATPase、K+通道；以下論點(diǎn)是否正確，為什么？雙子葉植物：主要在下表皮；根的生長具有向水性和向化性CAM途徑植物白天關(guān)閉,晚上開放。1、依賴于保衛(wèi)細(xì)胞的光合作用；當(dāng)保衛(wèi)細(xì)胞吸水膨脹時(shí)，微纖絲限制兩端胞壁縱向伸長，而改為橫向膨大，這樣就將兩個(gè)保衛(wèi)細(xì)胞的中部推開，于是氣孔張開。只有能夠發(fā)生滲透作用的植物細(xì)胞才能發(fā)生質(zhì)壁分離。陰地植物：角質(zhì)蒸騰占約1-3%；在保衛(wèi)細(xì)胞壁上有許多以氣孔口為中心輻射狀徑向排列的微纖絲,它限制了保衛(wèi)細(xì)胞沿短軸方向直徑的增大。2）保衛(wèi)細(xì)胞體積小,膨壓變化迅速86為水的冰點(diǎn)下降常數(shù))可求出細(xì)胞液的質(zhì)量摩爾濃度(C=△Tf/1.根毛皮層內(nèi)皮層中柱薄壁細(xì)胞導(dǎo)管內(nèi)皮層細(xì)胞壁上的凱氏帶，它環(huán)繞在內(nèi)皮層徑向壁和橫向壁上，木栓化和木質(zhì)化，水分只能通過內(nèi)皮層的原生質(zhì)體運(yùn)動。1、根部水分虧缺時(shí)，信息分子（）從根向葉傳遞，141質(zhì)外體途徑：水在由細(xì)胞壁、細(xì)胞間隙、胞間層以及導(dǎo)管的空腔組成的質(zhì)外體部分的移動過程。特點(diǎn)：不跨膜,移動阻力小，移動速度快外部質(zhì)外體內(nèi)部質(zhì)外體內(nèi)皮層細(xì)胞質(zhì)外體途徑：水在由細(xì)胞壁、細(xì)胞間隙、胞間層以及導(dǎo)管的空腔組成142共質(zhì)體途徑：水分依次從一個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)經(jīng)過胞間連絲進(jìn)入另一個(gè)細(xì)胞的胞質(zhì)的移動過程。特點(diǎn)：要跨膜，水分運(yùn)輸阻力較大。共質(zhì)體途徑：水分依次從一個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)經(jīng)過胞間連絲進(jìn)入另一個(gè)143第二節(jié)水在植物體內(nèi)的運(yùn)輸木質(zhì)部是植物體內(nèi)進(jìn)行水分運(yùn)輸?shù)闹饕緩綄?dǎo)管和管胞的結(jié)構(gòu)第二節(jié)水在植物體內(nèi)的運(yùn)輸木質(zhì)部是植物體內(nèi)進(jìn)行水分運(yùn)輸?shù)闹饕?44第二節(jié)水在植物體內(nèi)的運(yùn)輸一、木質(zhì)部結(jié)構(gòu)（略）導(dǎo)管和管胞的結(jié)構(gòu)第二節(jié)水在植物體內(nèi)的運(yùn)輸一、木質(zhì)部結(jié)構(gòu)（略）導(dǎo)管和管胞的結(jié)145二、水分運(yùn)輸速率活細(xì)胞原生質(zhì)體對水流移動的阻力很大，實(shí)驗(yàn)表明，在0.1MPa壓力條件下，水流經(jīng)過原生質(zhì)的速度只有0.01mm/d–0.24m/d。只適于短距運(yùn)輸水分在有導(dǎo)管的木質(zhì)部中運(yùn)輸速度較快，一般為3–45m/h。適于長距離運(yùn)輸二、水分運(yùn)輸速率活細(xì)胞原生質(zhì)體對水流移動的阻力很大，實(shí)驗(yàn)表146三、木質(zhì)部水分向上運(yùn)輸?shù)臋C(jī)制（1）主動吸水（2）被動吸水三、木質(zhì)部水分向上運(yùn)輸?shù)臋C(jī)制（1）主動吸水147指由于根系的生理活動引起的吸收過程，與地上部分的活動無關(guān)。主動吸水指由于根系的生理活動引起的吸收過程，與地上部分的活動無關(guān)。主148證據(jù)：吐水

傷流動力：根壓主動吸水的證據(jù)證據(jù)：吐水

傷流主動吸水的證據(jù)149根壓(rootpressure)

由于根系的生理活動產(chǎn)生的促進(jìn)液流從根部上升的壓力。根壓是木質(zhì)部中的正壓力。根壓150 從受傷或折斷的植物組織傷口處溢出液體的現(xiàn)象稱為傷流。流出的汁液叫傷流液。傷流(Bleeding) 從受傷或折斷的植物組織傷口處溢出液體的現(xiàn)象稱為傷流。流出的151傷流傷流152吐水吐水153 在溫暖濕潤的傍晚或清晨，植株葉片尖端或邊緣有水滴滲出，這種現(xiàn)象稱為吐水?？梢宰鳛槊缡欠窠训闹笜?biāo)。吐水(guttation) 在溫暖濕潤的傍晚或清晨，植株葉片尖端或邊緣有水滴滲出，這種154根壓產(chǎn)生的機(jī)制根內(nèi)皮層存在凱氏帶，內(nèi)皮層是一個(gè)具有選擇透性的膜。根系主動吸收土壤溶液中的離子。離子釋放進(jìn)入導(dǎo)管。內(nèi)部質(zhì)外體水勢下降，外部質(zhì)外體水勢提高，土壤中的水分便可自發(fā)地順著內(nèi)皮層內(nèi)外的水勢梯度從外部滲透進(jìn)入中柱和導(dǎo)管。建立正的靜水壓，即根壓根壓產(chǎn)生的機(jī)制根內(nèi)皮層存在凱氏帶，內(nèi)皮層是一個(gè)具有選擇透性155植物根系以蒸騰拉力為動力的吸水過程。蒸騰拉力：指因葉片蒸騰作用而產(chǎn)生的使導(dǎo)管中水分上升的力量。被動吸水木質(zhì)部的蒸騰拉力產(chǎn)生于葉片細(xì)胞的汽—水界面上。植物根系以蒸騰拉力為動力的吸水過程。蒸騰拉力：指因葉片蒸騰作156 在正常蒸騰情況下，植物以被動吸水為主，主動吸水只占5％，只有在夜間、清晨或早春樹木未展開時(shí)，主動吸水才占主要地位。 在正常蒸騰情況下，植物以被動吸水為主，主動吸水只占5％，只157內(nèi)聚力-張力學(xué)說植物在頂部的蒸騰作用會產(chǎn)生很大的負(fù)靜水壓，這個(gè)負(fù)壓可以將導(dǎo)管的水柱向上拖動形成水分的向上運(yùn)輸。負(fù)壓、水柱的完整性內(nèi)聚力-張力學(xué)說植物在頂部的蒸騰作用會產(chǎn)生很大的負(fù)靜水壓，這158內(nèi)聚力：相同分子之間有相互吸引的力量。水分子的內(nèi)聚力很大，20MPa以上。拉力重力上拉下拖使水柱產(chǎn)生張力。木質(zhì)部水柱張力為0.5～3MPa。水分子內(nèi)聚力大于水柱張力，故可使水柱連續(xù)不斷。水分子與細(xì)胞壁分子之間又具有強(qiáng)大的附著力，所以水柱中斷的機(jī)會很小。內(nèi)聚力-張力學(xué)說內(nèi)聚力：相同分子之間有相互吸引的力量。水分子的內(nèi)聚力很大，2159第三章植物整體水分平衡優(yōu)質(zhì)課件160木質(zhì)部中也經(jīng)常發(fā)生空穴化（cavatation)：消除氣穴造成的影響1）走旁路2)重新融解水蒸氣或空氣木質(zhì)部中也經(jīng)常發(fā)生空穴化（cavatation)：消除氣穴161第三節(jié)蒸騰作用一、蒸騰作用的概念二、植物蒸騰的方式三、蒸騰的指標(biāo)

四、氣孔蒸騰五、蒸騰的意義第三節(jié)蒸騰作用一、蒸騰作用的概念162一、蒸騰作用的概念蒸騰作用(transpiration)：水從植物地上部分以水蒸汽狀態(tài)向外界散失的過程稱為蒸騰作用。一、蒸騰作用的概念蒸騰作用(transpiration)：水163

皮孔蒸騰

葉片蒸騰角質(zhì)蒸騰

氣孔蒸騰二、蒸騰作用方式皮孔蒸騰

葉片蒸騰角質(zhì)蒸騰

氣孔蒸騰二、蒸騰作用方式164幼小植株：整個(gè)植物體（地上部）蒸騰長成植物：皮孔蒸騰占0.1％ 葉片蒸騰：角質(zhì)蒸騰、氣孔蒸騰角質(zhì)層蒸騰所占比例因角質(zhì)層厚薄而異： 陰地植物：角質(zhì)蒸騰占約1-3%； 水生植物：以角質(zhì)蒸騰為主； 陽生植物：氣孔蒸騰占80－90％。幼小植株：整個(gè)植物體（地上部）蒸騰165三、蒸騰作用的指標(biāo)蒸騰速率：植物在單位時(shí)間內(nèi)單位面積通過蒸騰作用所散失的水量，也叫蒸騰強(qiáng)度(g/(m2?h)）。蒸騰系數(shù)：植物光合作用固定每摩爾的CO2所需蒸騰散失的水的量。三、蒸騰作用的指標(biāo)蒸騰速率：植物在單位時(shí)間內(nèi)單位面積通過蒸騰166

蒸騰速率的測定

1、稱重法：離體器官快速稱重，植株重量變化。

2、氣量計(jì)測定相對濕度的短期變化。

3、紅外線分析儀測定濕度。蒸騰速率的測定167四、四、168氣孔復(fù)合體(stomatalcomplex):保衛(wèi)細(xì)胞、副衛(wèi)細(xì)胞或鄰近細(xì)胞以及保衛(wèi)細(xì)胞中的小孔氣孔組成雙子葉植物和許多單子葉植物草本植物和部分單子葉植物氣孔復(fù)合體(stomatalcomplex):保衛(wèi)細(xì)胞169禾本科禾本科170氣孔分布：雙子葉植物：主要在下表皮；單子葉植物：上下表皮木本植物：只分布在下表皮；水生植物：只分布在上表皮。氣孔特點(diǎn)：

1）氣孔數(shù)目多、分布廣植物類型氣孔數(shù)/葉面積(mm2)氣孔口徑(um)

長寬氣孔面積占葉面積%陽生植物陰生植物100~20040~100

10~204~515~205~60.8~1.00.8~1.2不同類型植物的氣孔數(shù)目和大小氣孔分布：氣孔特點(diǎn)：

植物類型氣孔數(shù)/葉面積(mm2)氣171小孔定律

水蒸氣通過多孔表面擴(kuò)散的速率，不與小孔的面積成正比，而與小孔的周長成正比。2）氣孔的面積小，蒸騰速率高(邊緣效應(yīng)）小孔定律

水蒸氣通過多孔表面擴(kuò)散的速率，不與小孔的面172較小面積的氣孔可以維持較大蒸騰量較小面積的氣孔可以維持較大蒸騰量173小孔之間要保持合適距離，才能充分發(fā)揮邊緣效應(yīng)。植物氣孔的分布有一定的距離。秋海棠氣孔間距離是氣孔直徑的11.5倍蘋果樹 10倍四季豆 12倍小孔之間要保持合適距離，才能充分發(fā)揮邊緣效應(yīng)。1741）不均勻加厚的細(xì)胞壁及輻射狀排列的微纖絲。保衛(wèi)細(xì)胞結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

腎形保衛(wèi)細(xì)胞：較薄的外側(cè)壁稱為背壁（dorsalwall）很厚的內(nèi)側(cè)壁（靠小孔一側(cè)）稱為腹壁（ventralwall）。在腹壁靠大氣的一側(cè)細(xì)胞壁加厚形成突出，形成小孔。1）不均勻加厚的細(xì)胞壁及輻射狀排列的微纖絲。保衛(wèi)細(xì)胞結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1752）保衛(wèi)細(xì)胞體積小,膨壓變化迅速一片葉子上所有保衛(wèi)細(xì)胞的體積僅為表皮細(xì)胞總體積的1/13或更小。只要有少量溶質(zhì)進(jìn)出保衛(wèi)細(xì)胞，便會引起保衛(wèi)細(xì)胞膨壓迅速變化，調(diào)節(jié)氣孔開閉。2）保衛(wèi)細(xì)胞體積小,膨壓變化迅速一片葉子上所有保衛(wèi)細(xì)胞的體積1763）保衛(wèi)細(xì)胞具有多種細(xì)胞器保衛(wèi)細(xì)胞中細(xì)胞器的種類比其他表皮細(xì)胞中的多，特別是含有較多的葉綠體，還含有異常豐富的線粒體，為葉肉細(xì)胞的5－10倍。線粒體：呼吸旺盛，能為開孔時(shí)的離子轉(zhuǎn)運(yùn)提供能量。葉綠體具有光化學(xué)活性，能進(jìn)行光合磷酸化合成ATP。3）保衛(wèi)細(xì)胞具有多種細(xì)胞器保衛(wèi)細(xì)胞中細(xì)胞器的種類比其他表皮1774）保衛(wèi)細(xì)胞與周圍細(xì)胞聯(lián)系緊密這些結(jié)構(gòu)有利于保衛(wèi)細(xì)胞同副衛(wèi)細(xì)胞或鄰近細(xì)胞在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行H+、K+交換，以快速改變細(xì)胞水勢。保衛(wèi)細(xì)胞與副衛(wèi)細(xì)胞或鄰近細(xì)胞間沒有胞間連絲相鄰細(xì)胞的壁很薄，質(zhì)膜上存在有ATPase、K+通道；建立滲透勢