第二章植物的水分生理
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第二章植物的水分生理
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
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。
CEIBA（木棉） TREE IN DRY SEASON 第二章植物的水分生理
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。
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。
第二章植物的水分生理
4Hale Waihona Puke Baidu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。
第二章植物的水分生理
1.不同植物气孔的数目、大小及分布不同
表2-1 不同类型植物的气孔数目和大小
植物类型
气孔数/叶面 积（ mm2）
气孔口径 长（μm） 宽（μm）
气孔面积 占叶面积(%)
阳性植物 阴性植物 禾本科植物 冬季落叶树
100～200 40～100 50～100 100～500
10～20 15～20 20～30 7～15
第二章植物的水分生理
(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
第二章植物的水分生理
气孔蒸腾是中生和旱生植物蒸腾作用的主要方式
第二章植物的水分生理
(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
第二篇 代谢生理
第二章 植物的水分生理(2)
第二章植物的水分生理
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。
第二章植物的水分生理
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CO２的同化
第二章植物的水分生理
三、影响蒸腾作用的外界因素
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
第二章植物的水分生理
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)
第二章植物的水分生理
降低蒸腾的途径和措施
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
第二章植物的水分生理
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
第二章植物的水分生理
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
第二章植物的水分生理
3.保卫细胞具有多种细胞器
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)
第二章植物的水分生理
鸭跖草表皮气孔保卫细胞中的叶绿素荧光 第二章植物的水分生理
4.保卫细胞具有不均匀加厚的细胞壁及微纤丝结构
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。
水势提高 保卫细胞失水膨压↓
气孔开放
第二章植物的水分生理
气孔关闭
3.淀粉与糖转化学说
➢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
第二章植物的水分生理
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
第二章植物的水分生理
(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)。
第二章植物的水分生理
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。
4～5 5～6 3～4 1～6
0.8～1.0 0.8～1.2 0.5～0.7 0.5～1.2
第二章植物的水分生理
2.气孔的面积小，蒸腾速率高
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。
外副卫细胞 保卫细胞
气孔闭
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
第二章植物的水分生理
2.苹果酸代谢学说
光照 保卫细胞光合作用 消耗CO2，细胞内pH↑ 淀粉磷酸化酶水解活性↑ 淀粉水解为G-1-P
水势下降 保卫细胞吸水膨压↑
黑暗 保卫细胞呼吸作用 产生CO2，细胞内pH↓ 淀粉磷酸化酶合成活性↑ G-1-P合成为淀粉
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。
2.降低蒸腾速率
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。
第二章植物的水分生理
This is a baobab tree（猴面包树）. Baobabs drop their leaves during the dry season to reduce evaporation.
第二章植物的水分生理
(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。
第二章植物的水分生理
1.无机离子泵学说
内副卫细胞
pH5.19 pH5.78
气孔开
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
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。
CEIBA（木棉） TREE IN DRY SEASON 第二章植物的水分生理
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。
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。
第二章植物的水分生理
4Hale Waihona Puke Baidu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。
第二章植物的水分生理
1.不同植物气孔的数目、大小及分布不同
表2-1 不同类型植物的气孔数目和大小
植物类型
气孔数/叶面 积（ mm2）
气孔口径 长（μm） 宽（μm）
气孔面积 占叶面积(%)
阳性植物 阴性植物 禾本科植物 冬季落叶树
100～200 40～100 50～100 100～500
10～20 15～20 20～30 7～15
第二章植物的水分生理
(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
第二章植物的水分生理
气孔蒸腾是中生和旱生植物蒸腾作用的主要方式
第二章植物的水分生理
(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
第二篇 代谢生理
第二章 植物的水分生理(2)
第二章植物的水分生理
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。
第二章植物的水分生理
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CO２的同化
第二章植物的水分生理
三、影响蒸腾作用的外界因素
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
第二章植物的水分生理
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)
第二章植物的水分生理
降低蒸腾的途径和措施
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
第二章植物的水分生理
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
第二章植物的水分生理
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
第二章植物的水分生理
3.保卫细胞具有多种细胞器
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)
第二章植物的水分生理
鸭跖草表皮气孔保卫细胞中的叶绿素荧光 第二章植物的水分生理
4.保卫细胞具有不均匀加厚的细胞壁及微纤丝结构
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。
水势提高 保卫细胞失水膨压↓
气孔开放
第二章植物的水分生理
气孔关闭
3.淀粉与糖转化学说
➢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
第二章植物的水分生理
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
第二章植物的水分生理
(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)。
第二章植物的水分生理
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。
4～5 5～6 3～4 1～6
0.8～1.0 0.8～1.2 0.5～0.7 0.5～1.2
第二章植物的水分生理
2.气孔的面积小，蒸腾速率高
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。
外副卫细胞 保卫细胞
气孔闭
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
第二章植物的水分生理
2.苹果酸代谢学说
光照 保卫细胞光合作用 消耗CO2，细胞内pH↑ 淀粉磷酸化酶水解活性↑ 淀粉水解为G-1-P
水势下降 保卫细胞吸水膨压↑
黑暗 保卫细胞呼吸作用 产生CO2，细胞内pH↓ 淀粉磷酸化酶合成活性↑ G-1-P合成为淀粉
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。
2.降低蒸腾速率
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。
第二章植物的水分生理
This is a baobab tree（猴面包树）. Baobabs drop their leaves during the dry season to reduce evaporation.
第二章植物的水分生理
(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。
第二章植物的水分生理
1.无机离子泵学说
内副卫细胞
pH5.19 pH5.78
气孔开