1、（一）、蒸騰作用的概念、生理意義和指標(biāo)（一）、蒸騰作用的概念、生理意義和指標(biāo) 1. 1. 概念概念 2. 2. 生理意義生理意義 3. 3. 指標(biāo)和部位指標(biāo)和部位（二）、氣孔蒸騰（二）、氣孔蒸騰 1. 1. 氣孔的形態(tài)結(jié)構(gòu)及生理特點(diǎn)氣孔的形態(tài)結(jié)構(gòu)及生理特點(diǎn) 2. 2. 氣孔運(yùn)動(dòng)氣孔運(yùn)動(dòng) 3. 3. 氣孔運(yùn)動(dòng)的機(jī)理氣孔運(yùn)動(dòng)的機(jī)理 4. 4. 影響氣孔運(yùn)動(dòng)的因素影響氣孔運(yùn)動(dòng)的因素植物吸收的水分植物吸收的水分用于代謝用于代謝散失散失1595%99%概念概念（3能夠降低葉片的溫度。能夠降低葉片的溫度。 (1 g水變成水蒸氣需要吸收的能量，在水變成水蒸氣需要吸收的能量，在 20時(shí)是時(shí)是2444.9J，3

2、0時(shí)是時(shí)是2430.2J)（2促進(jìn)木質(zhì)部汁液中物質(zhì)的運(yùn)輸。促進(jìn)木質(zhì)部汁液中物質(zhì)的運(yùn)輸。（4有利于氣體交換。有利于光合作用有利于氣體交換。有利于光合作用的進(jìn)行。的進(jìn)行。h-1h-1晚上的蒸騰速率晚上的蒸騰速率120 g m-2 120 g m-2 h-1h-1。概念概念蒸騰比率蒸騰比率(transpiration ratio) (transpiration ratio) ( (蒸騰效率蒸騰效率) ) 植物每消耗植物每消耗1 kg1 kg水時(shí)所水時(shí)所形成的干物質(zhì)克數(shù)。形成的干物質(zhì)克數(shù)。一般植物的蒸騰比率是一般植物的蒸騰比率是1-81-8。概念概念蒸騰系數(shù)蒸騰系數(shù)(transpiration (tr

3、anspiration coefficient)coefficient) ( (或需水量或需水量) )是指植物制造是指植物制造 1 g 1 g 干物干物質(zhì)所需水分質(zhì)所需水分(g)(g)。 （蒸騰比率的倒數(shù)）（蒸騰比率的倒數(shù)） 蒸騰系數(shù)越大，利用水分的效蒸騰系數(shù)越大，利用水分的效率率 。 普通：普通：125-1000g125-1000g。 玉米為玉米為370370，小麥為，小麥為540540。概念概念越低越低幼小幼小全部表面都能蒸騰全部表面都能蒸騰木本植物長(zhǎng)大后木本植物長(zhǎng)大后皮孔蒸騰皮孔蒸騰( (約占約占0.10.1) )植物的蒸騰作用絕大部分是在葉片上進(jìn)行。植物的蒸騰作用絕大部分是在葉片上進(jìn)行

4、。氣孔蒸騰氣孔蒸騰 角質(zhì)蒸騰角質(zhì)蒸騰(僅占僅占510)最主最主要形要形式式1 1、氣孔的形態(tài)結(jié)構(gòu)及生理特點(diǎn)、氣孔的形態(tài)結(jié)構(gòu)及生理特點(diǎn)( (二二) )、氣孔蒸騰、氣孔蒸騰 圖圖3-1氣孔蒸騰的過(guò)程氣孔蒸騰的過(guò)程上一張上一張前往邊緣效應(yīng)邊緣效應(yīng)前往前往前往1與保衛(wèi)細(xì)胞與保衛(wèi)細(xì)胞的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)有關(guān)。有關(guān)。氣孔運(yùn)動(dòng)氣孔運(yùn)動(dòng): 白天開(kāi)放，晚上關(guān)閉。白天開(kāi)放，晚上關(guān)閉。氣孔為什么氣孔為什么能夠運(yùn)動(dòng)？能夠運(yùn)動(dòng)？圖圖3-5 3-5 雙子葉植物氣孔的運(yùn)動(dòng)雙子葉植物氣孔的運(yùn)動(dòng)( (張開(kāi)、封鎖張開(kāi)、封鎖) ) 保衛(wèi)細(xì)胞保衛(wèi)細(xì)胞(GC)在光下進(jìn)行光合作用在光下進(jìn)行光合作用消耗消耗CO2，使細(xì)胞內(nèi)，使細(xì)胞內(nèi)pH增

5、高增高淀粉磷酸化酶水解淀粉為淀粉磷酸化酶水解淀粉為G1P水勢(shì)下降水勢(shì)下降從周?chē)?xì)胞吸水從周?chē)?xì)胞吸水氣孔張開(kāi)氣孔張開(kāi)GC在黑暗中進(jìn)行呼吸作用在黑暗中進(jìn)行呼吸作用釋放釋放CO2，使細(xì)胞內(nèi)，使細(xì)胞內(nèi)pH下降下降淀粉磷酸化酶把淀粉磷酸化酶把G1P合成為淀粉合成為淀粉水勢(shì)升高水勢(shì)升高向周?chē)?xì)胞排水向周?chē)?xì)胞排水氣孔關(guān)閉氣孔關(guān)閉(2)(2)無(wú)機(jī)離子泵學(xué)說(shuō)無(wú)機(jī)離子泵學(xué)說(shuō)氣孔運(yùn)動(dòng)和氣孔運(yùn)動(dòng)和GCGC積累積累K+K+有著密切的關(guān)系。有著密切的關(guān)系。w下降，下降，吸水吸水ATP酶光活化光活化GCK+H+K+Cl-Cl-質(zhì)膜質(zhì)膜GC質(zhì)膜上具質(zhì)膜上具有光活化有光活化ATP酶酶-H+泵泵水解水解ATP，泵出泵出H+到

6、細(xì)到細(xì)胞壁，造成胞壁，造成膜電位差膜電位差開(kāi)開(kāi)激活激活K+ 通通道和道和Cl-通道，通道， K+ 和和Cl-進(jìn)進(jìn)入入GCGCGC在光下進(jìn)行光合作用在光下進(jìn)行光合作用消耗消耗CO2 pHCO2 pH增高增高(8.0-8.5), (8.0-8.5), 活化活化PEPPEP羧化羧化酶酶氣孔張開(kāi)氣孔張開(kāi)從周?chē)?xì)胞吸水從周?chē)?xì)胞吸水圖 3-6光下氣孔開(kāi)啟的機(jī)理光照下保衛(wèi)細(xì)胞液泡中的離子積累。由光合作用生成的ATP驅(qū)動(dòng)H+泵，向質(zhì)膜外泵出H+，建立膜內(nèi)外的H+梯度，在H+電化學(xué)勢(shì)的驅(qū)動(dòng)下，K+經(jīng)K+通道、Cl-經(jīng)共向傳遞體進(jìn)入保衛(wèi)細(xì)胞。另外，光合作用生成蘋(píng)果酸。K+、Cl-和蘋(píng)果酸進(jìn)入液泡，降低保衛(wèi)細(xì)胞的

7、水勢(shì)。 溫度溫度 上升上升氣孔開(kāi)度增大氣孔開(kāi)度增大 10以下小，以下小，30最大，最大，35以上變小以上變小光照光照 光照光照張開(kāi)張開(kāi) 黑暗黑暗封鎖封鎖景天科植物例外景天科植物例外CO2 低濃度低濃度促進(jìn)張促進(jìn)張開(kāi)開(kāi) 高濃度高濃度迅速關(guān)閉迅速關(guān)閉水分水分 水分脅迫水分脅迫氣孔開(kāi)度減小氣孔開(kāi)度減小 (一一)、水分運(yùn)輸?shù)耐緩?、水分運(yùn)輸?shù)耐緩?(二二)、水分沿導(dǎo)管或管胞上升的機(jī)制、水分沿導(dǎo)管或管胞上升的機(jī)制 (三三)、水分運(yùn)輸?shù)乃俣?、水分運(yùn)輸?shù)乃俣?土壤溶液土壤溶液根毛根毛根皮層薄壁細(xì)胞根皮層薄壁細(xì)胞 根根內(nèi)皮層內(nèi)皮層根中柱鞘根中柱鞘根導(dǎo)管根導(dǎo)管莖導(dǎo)管莖導(dǎo)管葉葉柄導(dǎo)管柄導(dǎo)管葉脈導(dǎo)管葉脈導(dǎo)管葉肉細(xì)胞葉

8、肉細(xì)胞葉細(xì)胞間葉細(xì)胞間隙隙氣孔下腔氣孔下腔氣孔氣孔大氣大氣土壤一植物一大氣土壤一植物一大氣 之間水分具有連續(xù)性之間水分具有連續(xù)性 整個(gè)植物體內(nèi)的運(yùn)輸途徑：整個(gè)植物體內(nèi)的運(yùn)輸途徑：質(zhì)外體途徑質(zhì)外體途徑 共質(zhì)體途徑共質(zhì)體途徑2. 2. 水柱連續(xù)性水柱連續(xù)性內(nèi)聚力學(xué)說(shuō)內(nèi)聚力學(xué)說(shuō) （蒸騰（蒸騰內(nèi)聚力內(nèi)聚力張力學(xué)說(shuō)）張力學(xué)說(shuō)）1.1.動(dòng)力有動(dòng)力有2 2種種根壓根壓蒸騰拉力蒸騰拉力愛(ài)爾蘭人愛(ài)爾蘭人H HH HDixonDixon提出提出拉力重力上拉下拖使水柱產(chǎn)生張力。上拉下拖使水柱產(chǎn)生張力。木質(zhì)部水柱張力為木質(zhì)部水柱張力為0.53 MPa。水分子與細(xì)胞壁分子之間又水分子與細(xì)胞壁分子之間又具有強(qiáng)大的附著力，

9、所以水柱具有強(qiáng)大的附著力，所以水柱中斷的機(jī)會(huì)很小。中斷的機(jī)會(huì)很小。水流經(jīng)過(guò)原生質(zhì)的速度：水流經(jīng)過(guò)原生質(zhì)的速度：10-3 cmh在木質(zhì)部導(dǎo)管運(yùn)輸速度：在木質(zhì)部導(dǎo)管運(yùn)輸速度： 345 mh裸子植物管胞水流速度慢，裸子植物管胞水流速度慢， 0.6mh同一枝條，被太陽(yáng)直接照射時(shí)快。同一枝條，被太陽(yáng)直接照射時(shí)快。同一植株，白天快于晚上。同一植株，白天快于晚上。 （一作物的需水規(guī)律 不同作物同一作物不同生育期對(duì)水分的需要量不同同一作物在不同生育時(shí)期對(duì)水分的需要量也有很大差別。例如早稻在苗期由于蒸騰面積較小，水分消耗缺水會(huì)嚴(yán)重減產(chǎn)；.乳熟末期到完熟期，消耗水較少。如此時(shí)供水過(guò)多，反而會(huì)使小麥貪青遲熟，籽粒含水量增高，影響品質(zhì)。作物的水分臨界期思考題思考題寫(xiě)出下列吸水過(guò)程中水勢(shì)的組分寫(xiě)出下列吸水過(guò)程中水勢(shì)的組分吸脹吸水，吸脹吸水