导图社区 植物的水分代谢
植物的水分代谢知识梳理,包括植物的水分生理、水分对植物生命活动的作用、植物对水分的吸收、植物水分的散失、植物对水分的运输、合理灌溉的生理基础等内容。
编辑于2022-09-14 09:12:50第6章 原核藻类 考核要点: 原核生物和真核生物的特点,蓝藻门的特点和代表植物 3. 藻类植物的分类和生活史。 3、藻类植物 的重要特征与重要代表种; 主要考核内容: 一、原核生物 二、蓝藻门 三、原绿藻 子主题 3 10、植物由低等向高等演化的总 趋势。 重点是各大类群间主要形态特征。难点是各大类群生活史的变化;植物由低等向高等演化的趋势 了解和掌握类、菌类、地衣、苔 藓、蕨类以及种子植物的主要形态结构特征、繁殖方式、主要的代表种类以及与人类的关系和经济价值;
这是一篇关于植物细胞的基本结构的思维导图,主要内容有细胞的基本分类、原生质体、细胞壁。
植物的水分代谢知识梳理,包括植物的水分生理、水分对植物生命活动的作用、植物对水分的吸收、植物水分的散失、植物对水分的运输、合理灌溉的生理基础等内容。
社区模板帮助中心,点此进入>>
第6章 原核藻类 考核要点: 原核生物和真核生物的特点,蓝藻门的特点和代表植物 3. 藻类植物的分类和生活史。 3、藻类植物 的重要特征与重要代表种; 主要考核内容: 一、原核生物 二、蓝藻门 三、原绿藻 子主题 3 10、植物由低等向高等演化的总 趋势。 重点是各大类群间主要形态特征。难点是各大类群生活史的变化;植物由低等向高等演化的趋势 了解和掌握类、菌类、地衣、苔 藓、蕨类以及种子植物的主要形态结构特征、繁殖方式、主要的代表种类以及与人类的关系和经济价值;
这是一篇关于植物细胞的基本结构的思维导图,主要内容有细胞的基本分类、原生质体、细胞壁。
植物的水分代谢知识梳理,包括植物的水分生理、水分对植物生命活动的作用、植物对水分的吸收、植物水分的散失、植物对水分的运输、合理灌溉的生理基础等内容。
植物的水分代谢
植物的水分生理
水的物理化学性质
蒸发潜热:是指在恒定温度下,使某物质由液相转变为气相所需要的热量。 水分子的作用力:表面张力、内聚力、附着力。
水分对植物生命活动的作用
水分子的结构 氢键
水与植物生命活动有关的理化性质:比热容高;汽化热大;内聚力、粘附力和表面张力大;良好的溶剂;透明液体; 体积不可压缩性
植物的含水量 含水量=【(鲜重-干重)/鲜重】 反应植物生命活动强弱的决定性因素
不同植物的含水量不同
同一植物不同器官和组织的含水量不同
同一器官和组织在不同的生育时期含水量不同
同一植物生长在不同环境中的含水量不同
植物体内水分存在的状态
束缚水:是指紧密吸附在胶体颗粒或大分子表面不能移动的水。 自由水:是指的不被吸附可以自由移动的水。 束缚水一般不参与植物的代谢反应,自由水主要参与植物体内的各种代谢反应,自由水/束缚水的比值可以作为衡量植物代谢强弱和抗性的生理指标之一。
水分在植物生命活动中的作用
水是细胞原生质的重要组成部分
水对植物的生命活动有重要作用
水对植物生存有重要的生态意义
植物对水分的吸收
植物细胞对水分的吸收
植物细胞吸水主要有扩散、集流和渗透吸水等方式。
扩散:是指分子随热运动所造成的物质从浓度高的区域像浓度低的区域移动的过程。
吸胀吸水,适合水分的短距离运输,不适合长距离运输。
集流:是指在压力梯度的作用下大量分子集体移动。
渗透作用:水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动的现象。
渗透压:达到动态平衡的状态时,玻璃管内溶液上升的高度所造成的压力,就叫做该溶液的渗透压。
细胞吸收水分的原理
自由能:恒温、还要条件下能够用于做功的能量。 化学势:是指每摩尔物质中的自由能 ; 水势:是指每偏摩尔体积水的化学势差。
Ψw(水势)=Ψs(溶)+Ψp(压)+Ψm(衬)+Ψg(重)
通常把纯水的水势定为0,因此,溶液的水是变成负值。溶液的浓度越高,水势就越小,也就是说数值越负,即溶液中的溶质能降低水势。
水势:每偏摩尔体积的水的化学势差 。水势=溶质势+衬质势+压力势+重力势
溶质势:由于溶质颗粒的存在使体系水势降低的数值。负值
衬质势:由于衬质(表面吸附水分的物质)的存在引起体系水势降低的数值。负值
压力势:由于细胞壁压力的存在而引起的细胞水势增加的数值。正压力,水势增加;负压力,水势下降
重力势:由于重力的存在使体系水势增加的数量。正值,一般忽略不计
水势应用:水势总是由水势高的部位向水势低的部位运转,故水势可用于判断顺势迁移的方向。 相邻细胞的水势转移:水分由水势高的细胞沿水势梯度流向水势低的细胞。 植物体内的水分转移:植物地上部分的水是低于更细,故根系水分可向地上部分运转。 土壤-植物体-大气连续体系的水分转移:水势从高到低的顺序是:土壤-根系-叶片-大气,水分也按此顺序迁移。
植物细胞是一个渗透系统。
质壁分离:植物细胞由于液泡失水使原生质体和细胞壁分离的现象。
细胞吸水的方式
渗透吸水:由于溶质势的下降而引起的细胞吸水
吸胀吸水:依赖于低衬质势而引起的吸水
吸胀力:吸引水分子的力,蛋白质>淀粉>纤维素。
吸胀作用:亲水胶体吸水膨胀的现象。
降压吸水:因压力势的降低而引发的细胞吸水
植物根系对水分的吸收
根系吸水的部位:主要在根尖,根尖的主要吸水部位是根毛区。
根系吸水分的途径
质外体途径:指水分通过细胞壁和细胞间隙移动,不越膜,移动快。
细胞-细胞途径
共质体途径:水分从一个细胞的细胞质经过胞间连丝进入另一个细胞的细胞质的移动途径
跨膜途径:水分从一个细胞移动到另一个细胞,要经两次膜。
根系吸水的方式和动力
主动吸水:由根系代谢活动而引起的根系吸水的过程 动力:根压
根压的形成:植物根系从土壤溶液中吸收离子,进入皮层细胞中到离子通过共质体途径进入内皮层细胞, 进入那皮层细胞的离子,再通过共质体或质外体途径,被释放到木质部导管中。内皮层相当于皮层和导管之间的半透膜。离子在导管内的积累,引起导管内渗透势下降,水势也因此下降,从而在内皮层内外建立了水势梯度,水分沿着水势梯度进入导管,并因此形成了正的静水压。
伤流:从植物伤口溢出液体的现象。
吐水:从植物的叶片尖端或边缘的水孔吐出液滴的现象。
被动吸水:由蒸腾拉力引起的根系吸水(高大树木吸水的主要方式) 动力:蒸腾拉力:由于蒸腾作用产生的一系列水势梯度是导管中水分上升的力量。
蒸腾拉力产生原因:当植物叶片进行蒸腾作用时,水分从气孔蒸发散失到大气中,气孔下腔附近的叶肉细胞因蒸腾失水而水势下降,失水的细胞便会向相邻的水势较高的叶肉细胞吸水,如此传递,这样便从叶片到根系产生了一个由低到高的水势梯度。促进根系从土壤吸水,这种因蒸腾作用而产生的吸水力量就是蒸腾拉力
根系吸水的影响因素
植物本身因素
根系发达程度:根系密度,根系活力强弱:表面的透性,根系细胞水势。
土壤条件
可用水分多少:萎蔫系数以上的水分可被植物利用
土壤水分的物理形态及其有效性:土壤水分物理形态分为束缚水,毛管水,重力水。毛管水是植物吸收水分的主要来源
土壤保水能力:指标为田间持水量,重力水全部排除后,保留全部毛管水和束缚水时的土壤含水量
土壤缺水的植株表现:暂时萎蔫和永久萎蔫。
土壤温度:在一定范围内,根系吸水速率随土壤温度的升高而加快
土壤通气状况:措施-中耕耘田、排水晒田
土壤溶液浓度:原因-化肥使用过多、盐碱地。措施-灌水、洗盐
植物水分的散失
蒸腾作用:水从植物体表面以气体状态,从体内散失到体外的过程。
生理意义: 1.蒸腾拉力是植物吸收和转运水分的主要动力; 2.植物吸收矿制盐类及其在体内运输的动力。 3.降低植物体的温度; 4.有利于二氧化碳的同化
蒸腾作用的部位和方式
皮孔蒸腾(甚微):木本植物长大后,茎枝上的皮孔可以蒸腾,这种通过皮孔的蒸腾方式。幼小植株-地上部分的全部表面植株长大后-
叶片的蒸腾
角质层蒸腾:占湿生植物、阴生植物50%
气孔蒸腾:通过气孔的蒸腾, 植物蒸腾作用最主要的方式。
气孔的形态结构和生理特点 :气孔是两个保卫细胞和由其围绕形成的孔隙的总称。小孔律:气体通过多孔表面扩散的速率与周缘长度呈正比
气孔运动的机制:气孔运动由保卫细胞的膨压变化引起
无机离子泵学说:钾离子
苹果酸代谢学说:淀粉降解为苹果酸
淀粉与糖转化学说:蔗糖
气孔运动的外界影响因素:
光:多数气孔光下张开,暗中关闭
二氧化碳:低浓度气孔张开,高浓度关闭
温度:气孔开度一般随温度的上升而增大,30度最大-与酶促反应有关
水分:含水量低-开度减小;严重失水-关闭;水饱和-开度变小或关闭
植物激素:CTK促进气孔张开,ABA促进气孔关闭
影响因素
内部因素:气孔和气孔下腔 叶片内部面积
外部因素:光照、温度、湿度、风速、土壤状况
降低蒸腾作用措施:减少蒸腾面积、降低蒸腾速率、使用抗蒸腾剂
蒸腾作用的指标
蒸腾速率(蒸腾强度:单位时间内,单位叶面积上蒸腾散失的水量; 蒸腾效率(蒸腾生产率):每蒸腾1kg的水形成的干物质的量; 蒸腾系数(需水量):植物制造1g干物质蒸腾水分的量;蒸腾比率的倒数。 蒸腾比率:植物每消耗1kg水所生产干物质的重量。
植物对水分的运输
水分运输的途径和速度
在土壤-植物-大气连续体中,水分运输途径是:土壤-根毛-根皮层-内皮层-中柱鞘-根导管-茎导管-叶柄导管-叶脉导管-叶肉导管-叶细胞间隙-气孔下腔-气孔-大气
速度:白天大于晚上,直射光下大于散射光下
水分在植物体中上升的机制
上升动力:
根压(正压力势)
蒸腾拉力(负压力势)
决定于导管两端的压力势差
水分上升的原因
内聚力学说(蒸腾-内聚力-张力学说):叶片因为蒸腾失水而导致导管或管胞吸水,使导管或管胞的水柱产生张力,由于水分子内聚力大于张力,保证水柱的连续而使水分不断上升。
合理灌溉的生理基础
合理灌溉增产的原因
作物的需水规律
不同作物对水分的需要量不同
同一作物不同生育期对水分的需要量不同
水分临界期:在植物生命周期中,对水分缺乏最敏感、最易受害的时期
作物具有有限缺水效应:传统的丰水灌溉理论, 非充分灌溉理论
灌溉指标
土壤指标、形态指标、生理指标 叶片的相对含水量:实际含水量占水分饱和时含水量的百分率
灌溉方式
常见灌溉方式:漫灌、喷灌、滴灌
新型节水灌溉方式(非充分灌溉理论):精准灌溉、调亏灌溉、控制性根系分区交替灌溉
重点
背
背
背