植物的蒸腾作用
蒸腾作用是水分从活的植物体表面(主要是叶子)以水蒸气的形式散失到大气中的过程。蒸腾作用使植物内部充满了水,给不单独喝水的动物提供了水补给。蒸腾作用对整个生态系统以及气候变化产生深远的影响。
植物的蒸腾作用
蒸腾作用是水分在植物中运动并从叶、茎和花等地上部分蒸发的过程。
水是植物所必需的,但只有根部吸收的少量水用于生长和新陈代谢。剩下的97–99.5%通过蒸腾和消化而流失。叶子表面点缀着称为气孔(单气孔)的气孔,在大多数植物中,它们在叶子的下面数量更多。气孔的边界是保卫细胞及其气孔辅助细胞(统称为气孔复合体),它们可以打开和关闭气孔。
蒸腾作用通过气孔发生,可以被认为是与气孔打开相关的必要成本,以允许二氧化碳气体从空气中扩散以进行光合作用。蒸腾作用还可以冷却植物,改变细胞的渗透压,并使矿物质养分和水从根部大量流动到枝条。两个主要因素影响水从土壤流向根部的速率:土壤的水力传导率和通过土壤的压力梯度的大小。 这两个因素都会影响水从根部通过木质部流向叶片气孔的整体流速。
蒸腾作用的影响因素
一、内部因素
1.气孔频度为每1mm2叶片上的气孔数。气孔频度大则有利于蒸腾作用的进行。
2.气孔大小。气孔直径较大,内部阻力小,蒸腾快。
3.气孔下腔。气孔下腔容积 大,叶内外蒸气压差大,蒸腾快。
4.气孔开度。气孔开度大,蒸腾快;反之,则慢。
二、外部因素
1.地表温度:地表温度高,蒸腾作用强;地表温度低,蒸腾作用弱。一般来说,地表温度越高,蒸腾速率越大。
2.大气温度:大气温度升高,空气中水分的温度和含量会增加,蒸腾作用也会增强;大气温度降低,空气中的水分含量和温度也会降低,蒸腾作用会减弱。
3.大气压:大气压越高,蒸腾作用越弱;大气压越低,蒸腾作用越强。
4.湿度:当湿度高时,空气中的水分量增多,蒸腾作用就会减弱;湿度低,水分量少,蒸腾作用就会增强。
5. 风速:与其他因素一样,风速也是影响蒸腾作用的重要因素。当风力增大时,蒸腾速率也会增加。
6. 土壤含水量:一般来说,土壤中含水量越高,蒸腾作用就越强;土壤含水量低,蒸腾作用就越弱。
蒸腾作用的意义是什么
环境意义:
为大气提供大量的水蒸气,使当地的空气保持湿润,使气温降低,让当地的雨水充沛,形成良性循环。
生理意义:
1.蒸腾作用是植物对水分的吸收和运输的一个主要动力,特别是高大的植物,假如没有蒸腾作用,由蒸腾拉力引起的吸水过程便不能产生,植株较高部分也无法获得水分。
2.由于矿质盐类(无机盐)要溶于水中才能被植物吸收和在体内运转,既然蒸腾作用是对水分吸收和流动的动力,那么,矿物质也随水分的吸收和流动而被吸入和分布到植物体各部分中去。所以,蒸腾作用对这两类物质在植物体内运输都是有帮助的。
3.蒸腾作用能够降低叶片的温度。太阳光照射到叶片上时,大部分能量转变为热能,如果叶子没有降温的本领,叶温过高,叶片会被灼伤。而在蒸腾过程中,水变为水蒸气时需要吸收热能(1g水变成水蒸气需要能量,在20℃时是2444.9J,30℃时是2430.2J),因此,蒸腾能够降低叶片表面的温度。