第二章 植物的水分生理2009(2).ppt

第二章植物的水分生理 2 第二篇代谢生理 第四节蒸腾作用 植物体内的水分以气态散失到大气中去的过程 一 蒸腾作用的生理意义 方式和指标 一 蒸腾作用的生理意义1 蒸腾作用产生的蒸腾拉力是植物吸收与转运水分的主要动力2 蒸腾作用促进木质部汁液中物质的运输3 蒸腾作用能降低植物体的温度4 蒸腾作用的正常进行有利于CO 的同化 二 蒸腾作用的方式主要靠叶片 蒸腾方式 质层蒸腾气孔蒸腾 气孔蒸腾是中生和旱生植物蒸腾作用的主要方式 三 蒸腾作用的指标1 蒸腾速率蒸腾强度 植物单位时间内 单位叶面积上蒸腾散失的水量 2 蒸腾效率蒸腾生产率 植物每蒸腾1kg水所形成的干物质的克数 3 蒸腾系数需水量 植物每制造1克干物质所蒸腾水分的克数 4 蒸腾比率光合作用每固定1摩尔CO2所需蒸腾散失的摩尔水量 C3植物 约为500 C4 250 2008年考研题 某植物制造100g干物质消耗了75kg水 其蒸腾系数为 A 750 B 75 C 7 5 D 0 75 二 气孔蒸腾 一 气孔的形态结构及生理特点 保卫细胞 副卫细胞以及中间的小孔合在一起称为气孔器 表2 1不同类型植物的气孔数目和大小 1 不同植物气孔的数目 大小及分布不同 气孔面积仅占叶面积的1 左右 但气孔的蒸腾量却相当于叶片等面积的自由水面蒸发量的50 左右 不与小孔的面积成正比 而与小孔的周缘长度成正比 这就是小孔律 2 气孔的面积小 蒸腾速率高 细胞质中含有丰富的线粒体一般表皮细胞所没有的叶绿体 A 双子叶植物烟草一对保卫细胞的电子显微照片 与叶面垂直 3 保卫细胞具有多种细胞器 鸭跖草表皮气孔保卫细胞中的叶绿素荧光 双子叶植物和大多数单子叶植物的保卫细胞呈肾形 靠气孔口一侧的腹壁厚 背气孔口一侧的背壁薄 4 保卫细胞具有不均匀加厚的细胞壁及微纤丝结构 二 气孔运动的机理 调节机制 气孔运动由于保卫细胞的膨压变化引起的 K 泵学说 苹果酸代谢学说 淀粉与糖转化学说等 保卫细胞的水势变化是由K 及苹果酸等渗透调节物质进出保卫细胞引起的 1 无机离子泵学说 保卫细胞 气孔开 气孔闭 外副卫细胞 内副卫细胞 气孔开放和关闭时的保卫细胞的副卫细胞K 和pH变化示意图 0 16 0 29 0 2 0 10 pH5 78 pH5 56 0 1 pH5 60 pH5 19 2 苹果酸代谢学说 气孔运动是由于保卫细胞中淀粉和糖之间的相互转化而形成的 淀粉转化为可溶性糖时渗透势降低 气孔张开 可溶性糖转化为淀粉时渗透势上升 气孔关闭 3 淀粉与糖转化学说 2010年考研题 下列学说中 不属于解释气孔运动机制的是A K 累积学说 B 压力流动学说 C 淀粉 糖互变学说 D 苹果酸代谢学说 三 影响气孔运动的外界因素1 光主要环境因素 红光和蓝光都可引起气孔张开 红光是通过间接效应 蓝光是调控气孔开放最为有效的光质 隐花色素和向光素 2 二氧化碳低浓度CO2促进气孔张开 高浓度CO2促使气孔关闭 3 温度气孔开度一般随温度的上升而增大 在30 左右气孔开度最大 超过30 或低于10 开度变小或关闭 这表明气孔运动是与酶促反应有关的生理过程 4 水分植物含水量降低时 气孔开度减小 严重失水时 即使在光下 气孔也会关闭 5 植物激素细胞分裂素促进气孔张开 而脱落酸促进气孔关闭 1 光照光是影响蒸腾作用的最主要外界条件2 温度3 湿度4 风速5 土壤状况蒸腾失水量与根系吸水量在正常情况下是等量的 三 影响蒸腾作用的外界因素 2009年考研题 简述环境因素对蒸腾作用的影响 简答题 每小题8分 降低蒸腾的途径和措施1 减少蒸腾面积移栽植物时 去掉一些枝叶 减少蒸腾面积 降低蒸腾失水量 以提高成活率 在傍晚或阴天移栽植物 栽后喷水遮荫 在温室 大棚中栽培植物或用地膜 遮阳网 秸秆覆盖等措施 2 降低蒸腾速率 脱落调节在干旱季节许多植物通过使叶片脱落减少叶面积 降低蒸腾作用 以保持含水量 Thisisabaobabtree 猴面包树 Baobabsdroptheirleavesduringthedryseasontoreduceevaporation CEIBA 木棉 TREEINDRYSEASON 3 使用抗蒸腾剂抗蒸腾剂 降低植物蒸腾速率但对其光合作用和生长影响不太大的物质 含有高分子成膜剂 蒸腾抑制剂 植物生长调节剂和微量元素等 第二章植物的水分代谢 第一节水在植物生命活动中的作用第二节植物细胞对水分的吸收第三节植物根系对水分的吸收第四节蒸腾作用第五节植物体内水分的运输第六节合理灌溉的生理基础小结 第五节植物体内水分的运输一 水分运输的途径和速度 土壤 根毛 根皮层 内皮层 中柱鞘 根导管或管胞 茎导管 叶柄导管 叶脉导管 叶肉细胞 叶细胞间隙 气孔下腔 气孔 大气 二 水分在植物体中上升的机制 一是动力二是水柱的连续性 红杉树生长在潮湿的雨林中 高80米 北美红杉高可达110m 澳洲桉树 美国普林斯登大学里中的水杉树 GiantCaliforniaredwoodtrees Howcanwaterascend100mtall 动力决定于导管两端的压力势差 一是根压二是蒸腾拉力根压一般不超过0 2MPa 至多能使水分上升20 4m 1 水分沿导管上升的动力 蒸腾拉力 内聚力几十MPa 重力 张力0 5 3 0MPa 附着力 根压0 2MPa 十几个Mpa 水分子间存在大量的氢键 水的内聚力可达几十MPa 水的内聚力远大于水柱张力 水分子与导管壁的纤维素分子间还有附着力 2 水柱的连续性爱尔兰人H H Dixon内聚力学说 蒸腾流 内聚力 张力学说 一 名词解释水势 压力势 衬质势 渗透吸水 自由水 束缚水 吸胀吸水 根压 吐水 伤流 蒸腾作用 蒸腾系数 蒸腾效率 内聚力学说 二 说