植物的水分生理 思维导图

植物生理学第一章思维导图，内容包含根系吸水的途径和动力、蒸腾作用、合理灌溉的生理基础、植物细胞的水分交换、水分迁移的方式、植物的水分状况和水势、水的性质及其对植物的重要性、植物的含水量和水分状况。

植物的水分生理

• 根系吸水的途径和动力
  • 根毛区吸水力强的原因
    • 根毛区有大量根毛，形成非常大的吸收面积
    • 根毛细胞壁的外部由果胶质组成，粘性强，亲水性也强，有利于与土壤颗粒粘着和吸水
    • 根毛区的疏导组织基本成熟，输水阻力较小
  • 根系吸水途径
    • 质外体途径
    • 跨膜途径
    • 共质体途径
  • 根系吸水的动力
    • 吐水、伤流和根压
      • 植物叶片尖端或边缘向外溢出水滴的现象称为吐水
      • 在靠近地面的部位切断植物的茎在切口上往往会有液滴溢出，这一过程称为伤流
      • 根压的产生是由于根系从土壤溶液中吸收离子并穿越内皮层细胞转运到木质部导管，使木质部溶液的渗透势降低所导致的
    • 蒸腾拉力和水的内聚力
      • 蒸腾拉力是由枝叶形成的力量传到根部而引起的被动吸水
      • 水分子之间有很高的内聚力，使水能够以负压状态在导管中运输
  • 影响根系吸水的土壤条件
• 蒸腾作用
  • 水分以气体状态通过植物体的表面，从体内散发到体外的现象
  • 意义
    • 植物吸水和运输的主要动力
    • 有利于控制盐类的吸收
    • 能降低叶片的温度
  • 蒸腾比率是指植物蒸腾作用失去的H2O的摩尔数与光合作用中固定的CO2摩尔数的比值
  • 水分利用效率（WUE）是蒸腾比率（TR）的倒数
  • 气孔蒸腾
    • 气孔运动是指保卫细胞由于膨压变化导致气孔开放或关闭的运动
  • 影响气孔运动的因素
    • 光
    • 水分
    • 二氧化碳浓度
    • 温度
    • 植物激素和抗蒸腾剂
  • 影响蒸腾作用的因素 1.植物的形态，结构和生理生态特性 碳四植物比碳三植物的蒸腾失水量要小 2.环境因素：光，温度，湿度，风
• 合理灌溉的生理基础
  • 以小麦为例
    • 第一个时期是从萌芽到分蘖前期，植株耗水量不大
    • 第二个时期是从分蘖末期到抽穗期，耗水量最多 第一个水分临界期
    • 第三个时期是从抽穗到开始灌浆
    • 第四个时期是从开始灌浆到乳熟末期 第二个水分临界期
    • 第五个时期是从乳熟末期到晚熟期，不需要供给水分
  • 合理灌溉的指标
  • 节水灌溉的方法
    • 喷灌
    • 滴灌
    • 亏缺灌溉
    • 部分根区干燥
• 植物细胞的水分交换
  • 植物细胞与环境的水分交换，包括水分吸收和水分散失过程
  • • 成熟的植物细胞组成一个渗透系统
  • 如果细胞外溶液浓度继续升高，原生质体将失水收缩，细胞壁和原生质体发生分离，称为质壁分离
  • 渗透浓度和细胞溶液渗透浓度相同的溶液称为等渗溶液
  • 种子和复苏植物的水分吸收
• 水分迁移的方式
  • 集流是指流体的溶质和溶剂分子在压力梯度下的整体定向流动
  • 扩散是由于分子或离子的随机热运动所造成的物质从溶度高的区域向浓度低的区域自发迁移，直到均匀分布的现象
  • 渗透作用是指水分子或其他溶剂分子从含有较低浓度溶质的溶液通过半透膜进入较高溶质浓度的溶液中的现象
  • 蒸腾
• 植物的水分状况和水势
  • 水分状况
    • 植物中总是存在一部分被这些表面和大分子吸附的水
    • 自由水/束缚水的比值升高，植物细胞原生质体处于溶胶状态，代谢活动旺，生长快，但抗逆性弱
  • • 是体系中水的化学势
    • 是某一标准态的水的化学势
    • 为水的偏摩尔体积
    • 溶液越浓，水势越低
  • 水势主要由压力势和渗透势构成
• 水的性质及其对植物的重要性
  • 水是由1个氧原子和2个氢原子组成的极性分子
    • 水分子的极性导致氢键的合成
  • 水是很好的溶剂
  • 水在植物生命活动中的作用
    • 水是细胞质的主要成分
    • 是代谢过程中重要反应物质
    • 水分是各种生化反应的基本介质
    • 水分是植物对物质吸收和运输的溶剂
    • 水分能保持植物固有的姿态（膨压）
• 植物的含水量和水分状况
  • 不同类型的植物含水量不同
  • 同一植株中不同器官含水量不同
  • 生长在荫蔽处的植物比向阳植物含水量高