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蒸騰作用科普知識
蒸騰作用是水分從活的植物體表面(主要是葉子)以水蒸汽狀態(tài)散失到大氣中的過程,是與物理學(xué)的蒸發(fā)過程不同,蒸騰作用不僅受外界環(huán)境條件的影響,而且還受植物本身的調(diào)節(jié)和控制,因此它是一種復(fù)雜的生理過程。下面是小編為大家整理的蒸騰作用科普知識,僅供參考,歡迎閱讀。
蒸騰作用的作用
1、植物對水分吸收和運(yùn)輸?shù)囊粋(gè)主要?jiǎng)恿Γ?/p>
2、蒸騰作用促進(jìn)植物對礦物質(zhì)的吸收和運(yùn)輸;
3、蒸騰作用能降低植物體和葉片的溫度;
4、蒸騰作用的正常進(jìn)行,氣孔開放,有利于光合作用中二氧化碳固定。
蒸騰作用簡介
蒸騰是指植物體表(主要指葉子)的水分通過水蒸氣的形式散發(fā)到空氣中的過程。蒸騰與物理學(xué)上所說的蒸發(fā)有著一定的差別,蒸騰作用不僅會(huì)受到外界環(huán)境的影響,還會(huì)受到植物的調(diào)節(jié)和控制,所以蒸騰作用要比蒸發(fā)作用復(fù)雜得多,蒸騰作用的發(fā)生與植物的大小無關(guān),即使是幼苗依然能夠進(jìn)行蒸騰。
蒸騰作用原理
首先,蒸騰作用為植物吸收和運(yùn)輸水分提供動(dòng)力。葉片的水分散失掉后,葉片細(xì)胞液的濃度自然就會(huì)提高,于是就產(chǎn)生了向葉脈細(xì)胞吸水的動(dòng)力,這樣葉片就向莖吸水,莖又向根吸水,迫于強(qiáng)大的壓力,根不得不向土壤吸水;
其次,水在從根部向葉片運(yùn)輸?shù)倪^程中,把溶解于水中的各種養(yǎng)料也一并帶到了植物全身;最后,蒸騰作用還能夠幫助植物降溫散熱。植物像動(dòng)物一樣也怕烈日的烤曬,為了不至于被烤焦,植物就通過蒸發(fā)水分把熱量從體內(nèi)散發(fā)出去,以保持一定的恒溫。
方式分類
皮孔蒸騰
木本植物經(jīng)由枝條的皮孔和木栓組織的裂縫的蒸騰,叫做皮孔蒸騰。但是皮孔蒸騰的量非常小,約占樹冠蒸騰總量的0.1%。
角質(zhì)層蒸騰
通過葉片和草本植物莖的角質(zhì)層的蒸騰,叫做角質(zhì)層蒸騰,約占蒸騰作用的5%~10%。幼嫩葉子的角質(zhì)蒸騰可達(dá)總蒸騰量的1/3到1/2。一般植物成熟葉片的角質(zhì)蒸騰,占總蒸騰量的5%~10%。長期生長在干旱條件下的植物其角質(zhì)層蒸騰更低,其蒸騰總量小于5%。
氣孔蒸騰
通過氣孔的蒸騰,叫做氣孔蒸騰,氣孔蒸騰是植物蒸騰作用的最主要方式。
氣孔是植物進(jìn)行體內(nèi)外氣體交換的重要門戶。水蒸氣(H2O)、二氧化碳(CO)、氧氣(O2)都要共用氣孔這個(gè)通道,氣孔的開閉會(huì)影響植物的蒸騰、光合、呼吸等生理過程。
氣孔是植物葉片表皮組織的小孔,一般由成對的保衛(wèi)細(xì)胞(guard cell)組成。保衛(wèi)細(xì)胞四周環(huán)繞著表皮細(xì)胞,毗連的表皮細(xì)胞如在形態(tài)上和其它表皮細(xì)胞相同,就稱之為鄰近細(xì)胞(neighbouring cell),如有明顯區(qū)別,則稱為副衛(wèi)細(xì)胞(subsidiary cell)。保衛(wèi)細(xì)胞與鄰近細(xì)胞或副衛(wèi)細(xì)胞構(gòu)成氣孔復(fù)合體。保衛(wèi)細(xì)胞在形態(tài)上和生理上與表皮細(xì)胞有顯著的差別。
生理指標(biāo)
蒸騰速率
蒸騰速率(transpiration)又稱為蒸騰強(qiáng)度或蒸騰率。指植物在單位時(shí)間、單位葉面積通過蒸騰作用散失的水量。常用單位g/m/h、mg/dm/h。大多數(shù)植物白天的蒸騰速率是15~250g/m/h,夜晚是1~20g/m/h。
蒸騰效率
蒸騰效率(transpiration ratio)是指植物每蒸騰1kg水時(shí)所形成的干物質(zhì)的克數(shù)。常用單位:g/kg。一般植物的蒸騰效率為1~8g/kg。
蒸騰系數(shù)
蒸騰系數(shù)(transpiration coefficient)又稱需水量,指植物每制造1g干物質(zhì)所消耗水分的克數(shù)。它是蒸騰效率的倒數(shù)。大多數(shù)植物的蒸騰系數(shù)在125~1000之間。木本植物的蒸騰系數(shù)比較低,如松樹約40;草本植物蒸騰系數(shù)較高,玉米為370、小麥為540。蒸騰系數(shù)越低,則表示植物利用水的效率越高。
影響因素
內(nèi)部
氣孔頻度(stomatal frequency,為每平方毫米葉片上的氣孔數(shù)),氣孔頻度大有利于蒸騰的進(jìn)行。
氣孔大小氣孔直徑較大,內(nèi)部阻力小,蒸騰快。
氣孔下腔氣孔下腔容積大,葉內(nèi)外蒸氣壓差,蒸騰快。
氣孔開度氣孔開度大,蒸騰快;反之,則慢。
外部
影響蒸騰作用的外部因素蒸騰速率取決于葉內(nèi)外蒸氣壓差和擴(kuò)散阻力的大小。所以凡是影響葉內(nèi)外蒸氣壓差和擴(kuò)散阻力的外部因素,都會(huì)影響蒸騰速率。
(1)光照光對蒸騰作用的影響首先是引起氣孔的開放,減少氣孔阻力,從而增強(qiáng)蒸騰作用。其次,光可以提高大氣與葉子的溫度,增加葉內(nèi)外蒸氣壓差,加快蒸騰速率。
。2)溫度對蒸騰速率的影響很大。當(dāng)大氣溫度降低時(shí),葉溫比氣溫高出2~10℃,因而氣孔下腔蒸氣壓的增加大于空氣蒸氣壓的增加,使葉內(nèi)外蒸氣壓差增大,蒸騰速率增大;當(dāng)氣溫過高時(shí),葉片過度失水,氣孔關(guān)閉,蒸騰減弱。
。3)濕度在溫度相同時(shí),大氣的相對濕度越大,其蒸氣壓就越大,葉內(nèi)外蒸氣壓差就變小,氣孔下腔的水蒸汽不易擴(kuò)散出去,蒸騰減弱;反之,大氣的相對濕度較低,則蒸騰速率加快。
。4)風(fēng)速風(fēng)速較大,可將葉面氣孔外水蒸汽擴(kuò)散層吹散,而代之以相對濕度較低的空氣,既減少了擴(kuò)散阻力,又增加了葉內(nèi)外蒸氣壓差,可以加速蒸騰。強(qiáng)風(fēng)可能會(huì)引起氣孔關(guān)閉,內(nèi)部阻力增大,蒸騰減弱。
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