1 植物水分生理
本章提要:本章主要介绍植物的水分代谢(water metabolism),包括植物对水分的吸收、运输、利用和散失等内容。水在植物生命活动中所起的重要作用与水的结构及物化性质有关。植物对水的需要包括满足生命活动所需要的生理需水和改善生存环境所需要的生态需水。
在植物生理学中,广泛使用水势的概念来表示水分子发生化学反应的本领及转移的潜在能力。细胞水势由溶质势、压力势和衬质势组成。水分移动方向总是从水势高的部位流向水势低的部位,直到两者水势差为零。细胞吸水有渗透吸水、吸��吸水之分。具有液泡的植物细胞以渗透吸水为主。吸胀吸水是无液泡的分生组织和干燥种子细胞的主要吸水方式。水通道蛋白使细胞对水的通透能力大大提高。
根系吸收水分*活跃的部位是根毛区。根系吸水可分为主动吸水和被动吸水。其动力分别为根压和蒸腾拉力。影响根系吸水的土壤条件有土壤水分状态、通气状况、土壤温度、土壤溶液浓度等。
蒸腾作用是指水分从植物地上部分以水蒸气状态向外散失的过程。气孔蒸腾是蒸腾作用的主要方式。气孔开闭机理可以用淀粉一糖转化学说、苹果酸代谢学说、离子泵学说解释。参与气孔运动调控的主要因素是光照、温度、水分、二氧化碳和植物激素。
植物通过根系从土壤中吸收大量水分,经根茎细胞和维管束系统的运输,*后到达叶片的气孔下腔,并通过气孔散失到大气之中。人们把这一系统称为土壤-植物-大气连续系统,其中水势是以递减的形式分布的。水分在导管或管胞内上升的动力是根压与蒸腾拉力,并以蒸腾拉力为主。内聚力学说认为维持导管中水柱连续不断的原因是水分子的内聚力大于水柱的张力。
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