植物根系吸水，蒸腾作用

植物根系吸水，蒸腾作用思维导图：包含根系吸水，由根自身的生理代谢活动所引起的需要利用代谢能量的吸水过程，由于地上枝叶的蒸腾作用所引起的吸水过程——植物一般以被动吸水为主等等

水

• 根系吸水
  • 方式
    • 主动吸水
      • 由根自身的生理代谢活动所引起的需要利用代谢能量的吸水过程
      • 动力：根压
        • 由于根系自身的生理代谢活动所引起的吸水并压水向上的力量
        • 存在证据：吐水与伤流现象
      • 根内部空间
        • 共质体：细胞质，胞间连丝
        • 质外体：细胞壁，细胞间隙，木质部导管
        • 液泡既不属于共质体，也不属于质外体
    • 被动吸水
      • 由于地上枝叶的蒸腾作用所引起的吸水过程——植物一般以被动吸水为主
      • 动力：蒸腾拉力
    • 对比
      • 吸水效果看，被动吸水>主动吸水，蒸腾旺盛时可相差10~100倍
      • 大多数植物根压不超过0.1MPa，蒸腾旺盛时几乎测不到根压的存在
      • 夜晚，早春树木叶片未展开时以及其他蒸腾微弱环境下，根压起主要作用
  • 影响因素
    • 土壤水分
      • 不可利用水(无效水)
        • 固态水，气态水：土壤中冰；孔隙中水汽
        • 化学束缚水：化合水结晶水；物理束缚水：吸湿水膜状水
      • 可利用水(自由水)
        • 毛管水：毛管上升水，毛管悬着水
        • 重力水：自由重力水，支持重力水
      • 永久萎蔫系数
        • 划分土壤有效水无效水指标；因土壤类型而异，变化幅度很大
        • 当植物刚好发生永久萎蔫时土壤尚存留的含水量(占土壤干重百分数)
      • 土壤水分充足，水势高，有利于根系吸水；水分过多，土壤缺氧，影响主动吸水
    • 土壤温度
      • 土壤温度过低根系吸水速度降低
        • 低温下水分扩散速度(移动性)降低
        • 原生质粘性增大，对水的透性降低
        • 呼吸(代谢活动)减弱，影响根压(降低)
        • 生长减慢，新根及根毛减少，吸收面积减少
      • 高温下根的老化及栓质化加快，根毛脱落，吸收面积减小
    • 土壤通气状况
      • 主要通过影响根系呼吸作用影响主动吸水
      • 土壤中O2含量低于5%时，根系吸水能力明显降低
    • 土壤溶液温度
      • 根系要从土壤中吸水，其细胞水势必须低于土壤溶液水势
      • 盐碱地或施肥过多时造成土壤溶液浓度过高，根系吸水困难
• 蒸腾作用
  • 植物散失水分的主要方式
  • 类型
    • 皮孔蒸腾
    • 叶片蒸腾
      • 角质层蒸腾
      • 气孔蒸腾
        • 小孔扩散原理:气体分子经多孔表面的扩散速率，不与孔面积成正比，与周长成正比
        • 气孔运动:保卫细胞吸水之后的膨胀或失水之后的收缩而引起的气孔张开或关闭过程
  • 指标
    • 蒸腾速率
      • 单位时间内单位叶面积上蒸腾掉水的量
      • 一般植物蒸腾速率：白天:15~250；夜晚:1~20
    • 蒸腾效率
      • 植物每消耗1kg水所能形成干物质的克数
      • 植物蒸腾效率一般在1~8之间
    • 蒸腾系数
      • 蒸腾效率倒数，植物每制1g干物质需消耗水克数
      • 植物蒸腾系数一般在100~800之间
  • 气孔运动
    • 影响因素：光；风；温度；水分；CO2浓度
    • 机理：淀粉—糖转化学说；K+积累学说；苹果酸代谢学说
  • 生理意义
    • 植物吸收，运输水分的主要动力
    • 促进植物对矿质盐类（养分）的吸收和运输
    • 调节植物体温，避免叶片在直射光下因温度过高而受害
  • 影响因素
    • 风
      • 风对蒸腾的影响与温度变化有关
      • 风能带走气孔周围水汽，减少界面阻力，加快蒸腾；风速过大，气孔关闭，蒸腾减弱
    • 大气湿度：大气湿度越低，气孔下腔内与外界的蒸气压差越大，蒸腾越强
    • 大气温度：温度高水分蒸发速度快，且叶片内外蒸汽压差增大，蒸腾加强
    • 关照：光能调节气孔开放，提高温度，加快蒸腾
• 光：一般光下开，暗中关 风：风速过大气孔关闭 温度：一般在一定温度范围内开放 CO2浓度：CO2浓度低时开放 水分：水分充足气孔开放，受旱关闭
• 植物体内的水分散失到外界环境的方式： 吐水(水分以液态的方式跑出体外)； 蒸腾作用(水分以气态的方式通过植物体表面散失)