第一节 水分对植物的重要性

溶液的水势就成负值。
溶液越浓，水势 越低 。
水分移动需要能量。
水势高
水分
水势低
表1-1 几种常见化合物 水溶液的水势范围
溶液 水势/MPa
纯水
Hoagland营养液 海水 1mol/L 蔗糖 1mol/L KCl
0
-0.05 -2.69 -2.50 -4.50
第二节 植物细胞对水分的吸收 三. 细胞的渗透性吸水
一. 植物的含水量 二. 植物体内水分存在的状态 三. 水分在植物生命活动中的作用
第一节 水分在植物生命活动中的重要性
一、 植物的含水量
不同植物含水量不同
水生植物——鲜重的90％以上
干旱中生长的地衣、藓类——仅占6％左右
草本植物——70％～85％
木本植物——稍低于草本植物
一种植物，不同环境下有差异 荫蔽、潮湿 > 向阳、干燥环境
细胞中含有大量溶质，其溶质势为各溶质势 的总和。
三. 细胞的渗透性吸水
（2)压力势
由于压力的存在而使体系水势改变的数值，用ψ p表示
原生质吸水膨胀，对细胞壁产生压力，而细胞壁 对原生质会产生一个反作用力，这就是细胞的压 力势。
ψw = ψ π + ψp + ψg
一般情况下，压力势为正值； 质壁分离时，压力势为零；
第一章
植物水分生理
没有水就没有生命 水是生命起源的先决条件 有收无收在于水
植物对水分的吸收、运输、利用和散失的过程， 被称为植物的水分代谢(water metabolism)。
植物的水分代谢包括：
水 分 的 吸 收
水 分 的 运 输
水 分 的 利 用
水 分 的 散 失
GO
第一节 水分在植物生命活动中的重要性

2、作物形态指标：生长速度、颜色变化、萎蔫程度。 3、生理指标：叶片水势、细胞液浓度、气孔状况。
三、节水灌溉的生理基础
1、精确灌溉 2、调亏灌溉 3、控制性分根区灌溉
本章复习题
1、名词解释： 水势、渗透势、压力势、渗透作用、蒸腾速率、 蒸腾比率、蒸腾系数、水分临界期、根压 2、问答题：
（1）、通过质壁分离可以解决那些问题？
水分临界期（critical period of water）： 植物对水分不足最敏感、最易受害的时期。
小麦：分蘖-抽穗期；灌浆-乳熟期
二、合理灌溉的指标
合理灌溉除满足植物的正常生长之外， 还能改善栽培环境的土壤条件和气候环境， 间接对作物发生影响。
1、土壤含水量：一般作物生长较好的土壤含水量为60-80%。
蒸腾的器官：叶片（主要），茎及地上部其它器官。
1、皮孔蒸腾：皮孔（木本植物的0.01%） 2、角质蒸腾：角质层（一般占5~10%） 3、气孔蒸腾：气孔
二、气孔蒸腾
（一）、气孔运动
（二）、气孔运动的机理
1.淀粉-糖变化学说 主要内容：认为保卫细胞水势的变化是糖和淀粉互相转化的 结果。关键酶为淀粉磷酸化酶（在PH6.1-7.3促进淀粉水解， PH2.9-6.1促进葡萄糖-1磷酸合成淀粉）。光照条件下由于保 卫细胞具有叶绿体，进行光合作用消耗二氧化碳细胞PH升高， 促进淀粉水解，细胞内可溶物质增加，水势降低，气孔吸水 打开。在黑暗条件下，光合作用停止，而呼吸作用仍进行， 累积二氧化碳使细胞PH升高，促进淀粉合成，细胞内可溶物 质减少，水势增加，气孔关闭。
四、水势
1、热力学名词
自由能：在恒温、恒压条件下，系统中可以作功的能量。 束缚能：在恒温、恒压条件下，系统中不能作功的能量。 化学势：1mol物质中的自由能就是该物质的化学势。

水分对植物生长的 影响
充足的水分是植物生长的重要条件
• 第一，水分是植物细胞扩张生长的动力。植物细胞在扩张生长的 过程中，需要充足的水分使细胞产生膨胀压力，如果水分不足， 扩张生长受阻，植株生长矮小。禾谷类作物在拔节和抽穗期间， 主要靠节间细胞的扩张生长来增加植株高度，此时需要水分较多， 如果严重缺水，不仅植株生长矮小，而且有可能抽不出穗子，导 致严重减产。
06
对水分蒸腾作用的影响
08
对种子萌发的影响
➢ 对植物形态的影响
植物通过水分供应进行光合作用和干物质积累，其积累量的大小直接反映在株高、茎粗、叶面积和产 量形成的动态变化上。在水分胁迫下，随着胁迫程度的加强，枝条节间变短，叶面积减少，叶数量增 加缓慢；分生组织细胞分裂减慢或停止；细胞伸长受到抑制；生长速率大大降低。遭受水分短缺的植 株个体低矮，光合叶面积明显减小。
试验表明：植物组织水分 接近饱和时，光合最强； 水分过多，组织水分达到 饱和时，气孔被动关闭， 光合受到抑制。水分缺乏， 光合降低；严重缺水至叶 子萎蔫时，光合急剧下降， 甚至停止。此时补水，即 使叶子恢复到原来的膨胀 状态，而光合速率也很难 恢复到原来的水平。
➢ 对光 合作 用的 影响
水分通过植物体表面进行蒸发的过程称为蒸腾作用。叶片含水量越高，气孔阻力越小， 蒸腾强度越大；叶片含水量越低，蒸腾强度越小。蒸腾作用的强弱还与水分供应有关， 而供水在很大程度上取决于根系的生长分布。根系发达，吸水就容易，供给地上部的 水也就多，有助于蒸腾。
枝叶是水分蒸腾的主要器官，往往因蒸腾失水大 于根系吸水，而造成水分亏缺。
特别是土壤干旱或供水不足时，根系吸收有限的水分，首先满足自己的需要，给地上部分输送的 就很少。所以土壤水分不足时对地上部的影响比地下部的影响更大。根冠比增大。反之，若土壤

水的化学势差。
2、水势
水势（water potential）：是指在等温等压下，体系
中每偏摩尔体积的水与纯水的化学势差。
ψw=(μw-μwO)/ Vw,m μwO ：纯水的化学势。 μw-μwO ：表示水的化学势差,单位为J/mol。 Vw,m ：表示水的偏摩尔体积，单位为m3/mol。是指在恒温
第一章 植物的水分生理
水是植物的一个重要环境条件。植物一切正常生 命活动只有在细胞含有一定的水分状况下才能进行； 否则，植物的正常生命活动就会受阻，甚至死亡。所 以，在农业生产中，水是决定收成有无的重要因素之 一。农谚说：“有收无收在于水，收多收少在于肥”， 就是这个道理。
植物对水分的吸收、运输、利用和散失的过程， 称为植物的水分代谢（water metabolism）。
植物细胞高含水量及水的不可压缩性，使细胞产生 静水压，维持一定的紧张度，使植物保持固有姿态。 5、水调节植物体温和环境气候
水份可维持体温相对稳定。蒸腾散热，调节体温； 低温时灌水护苗；高温干旱时灌水调节温度和湿度。
早春寒潮降临时，秧田灌水可保温抗寒
第二节 植物细胞对水分的吸收
一、植物细胞的水势
1、自由能与化学势 系统中物质总能量=束缚能+自由能
主要内容
第一节 水分在生命活动中的作用 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 植物的蒸腾作用 第五节 植物体内水分向地上部分的运输 第六节 合理灌溉的生理基础
第一节 水分在生命活动中的作用
一、水分子的结构
二、水的物理化学性质 1、高比热容 2、高气化热 3、高溶解热 4、水的密度 5、水的蒸汽压 6、水的内聚力、粘附力和表面张力 7、水的高抗张（拉）力及不可压缩性 8、水的介电常数及溶解性

2、化学势：一摩尔任何物质所具有的自由 能称为该物质的化学势(用μ来表示)。
单位J/mol
水的化学势用μw来表示
△ μw= μw- μw0
纯水的化学势规定为0，因此水的化学势差也可视 为水的化学势。
＊△3、水 势(Ψw)：
水势是每偏摩尔体积水的化学势（差）.单位J/m3
即同温同压下，一体系中水溶液的化学势（ w ）与纯水的化
一、植物的含水量 植物体都含有水，其含水量一般约占组织鲜重70%~90%。 但可因植物的种类、器官和组织、年龄、环境条件的不同
而有较大的差异。
植物种类： 水生90%>陆生(中生70-90%,旱生可以低至6%)； 草本>木本；
器官或组织：根尖、幼叶80~90%；树干 40~50%； 休眠芽40%；休眠种子10%~14%；
例溶2液：中细，胞体A积, 不S＝变－；4巴，若把它放入－2巴的 细中胞 ，B体,积S不＝变－；8巴，若把它放入－5巴的溶液 问A、B细胞的W， P 各为多少？若将A、 B细胞连在一起，问水分向何处流动？
例3：把植物组织放入一系列不同浓度的 蔗糖溶液里，当温度27℃，浓度0.55M时 ，此时溶液的浓度和细胞体积不再发生 变化，求植物组织Ψw？
4、重力势(Ψg):是指重力对水势的影响。 其值依赖于相对于参考状态而言水的高度、密度和重
力加速度。
高度每增加10米，水势增加0.1MPa
当在细胞水平考虑水分运输时， Ψg很小，常忽略， 此时典型细胞的Ψw=Ψs+Ψp+Ψm
已形成中央大液泡的成熟细胞，Ψm很小, Ψw=Ψs+Ψp
未形成液泡的细胞（风干种子）或干燥的土壤， Ψw=Ψm
水是许多生化反应的良好介质，如光合作用的碳同 化、呼吸作用的糖降解、蛋白质和核酸的代谢都 发生在水相当中；

2 化学势
3 水溶液的化学势 4 水势
1 、物质系统总能量
束缚能：不能用于做有用功的能量。 自由能：在恒温恒压下能够做有用功的那 部分能量。具有加合性。
凡是满足了恒温、恒压条件的变化过程都可以 用自由能增量（ΔG)来判断变化方向和限度。 ΔG=G2-G1 ΔG<0，自由能减少，自动变化； ΔG>0，自由能增加，需外界能量； ΔG=0，系统处于动态平衡。
细胞水势、溶质势、压力势与细胞体积的关系
细胞水势、溶质势、压力 势
/MPa Ⅳ
1.5 1.0 0.5 0 -0.5 -1.0 -1.5 -2.0 -2.5
Ⅲ Ψp Ψw Ψs
0.9 1.0 1.1
Ⅰ
Ⅱ
1.2
1.3
1.4
1.5
相对体积
一般：Ψs:-1.0～2.0MPa; ΨP :白天0.3～0.5、晚上1.5MPa. 植物叶片：生长快（-0.2～-0.8）、亏缺（-0.8～-1.5）、伤害（-2.0～-3.0）
2、化学势(chemical potential)
用来描述体系中发生化学反应的本领及转移的 潜在能力。 混合体系中某一组分的化学势：此组分的偏摩 尔自由能，是在等温等压条件下1 mol组分的自由 能。即在等温等压保持其他各组分浓度不变时，加 入1摩尔j物质所引起体系自由能的增量。
3、水溶液的化学势(μ w) :
三、水对植物的生理生态作用 生理作用： 水是原生质的主要组分（80%以上）。 水直接参与植物体内重要的代谢过程。 水是物质吸收、运输的良好介质。 水保持植物的固有姿态：枝叶挺立、萎蔫等 均有水的参与。 细胞的分裂、生长和伸长需要足够的水。
生态作用： 调节植物体温 高比热：稳定植物体温 高汽化热：降低体温，避免高温危害 介电常数高：有利于离子的溶解 水对可见光有良好的通透性 水可调节植物的生存环境

二、节水灌溉技术
（一）喷灌技术 如右上图。 如右上图。 （二）微灌技术 （三）膜上灌技术 如右下图，点击可播放。 如右下图，点击可播放。 （四）地下灌技术 （五）植物调亏灌溉技术
三、少耕、免耕技术 少耕、
（一）少耕 少耕的方法主要有以深松代翻耕， 少耕的方法主要有以深松代翻耕 ，以旋耕 代翻耕、间隔带状耕种等。 代翻耕、间隔带状耕种等。 （二）免耕 国外免耕法一般由三个环节组成： 国外免耕法一般由三个环节组成 ： （ 1） ） 利用前作残茬或播种牧草作为覆盖物； 利用前作残茬或播种牧草作为覆盖物；（2）采 ） 用联合作业的免耕播种机开沟、喷药、 施肥、 用联合作业的免耕播种机开沟 、 喷药 、 施肥 、 播种、覆土、镇压一次完成作业； 播种、覆土、镇压一次完成作业；（3）采用农 ） 药防治病虫、杂草。 药防治病虫、杂草。
五、保墒技术
（一）适当深耕 （二）中耕松土 （三）表土镇压 （四）创造团粒结构体 （五）植树种草
六、水土保持技术
（一）水土保持耕作技术 （ 1） 以改变小地形为主的耕作法 ； （ 2） 以 ） 以改变小地形为主的耕作法； ） 增加地面覆盖为主的耕作法。 增加地面覆盖为主的耕作法。 （二）工程措施 （1）山坡防护工程（梯田、拦水沟埂、水平 ）山坡防护工程（梯田、拦水沟埂、 沟等） 沟等）；（2）山沟治理工程（沟头防护工程、谷 ）山沟治理工程（沟头防护工程、 坊等） 坊等）；（3）山洪排导工程（排洪沟、导流等）； ）山洪排导工程（排洪沟、导流等） （4）小型蓄水工程（小水库、蓄水塘坝等）。 ）小型蓄水工程（小水库、蓄水塘坝等） （三）林草措施 封山育林、荒坡造林（ 封山育林、荒坡造林（水平沟造 鱼鳞坑造林） 护沟造林、 林、鱼鳞坑造林）、护沟造林、种草 等。
（三）植物根系吸水 1． 水在植物体内外的吸收和运输途径

生物课后服务活动记录表一一水分对植物的影响一、水分是花卉植物生长发育的基础种子发芽、幼苗生长、开花结实都离不开适量的水分。

水为植物体的重要组成部分，也是植物生命活动的必要条件。

植物生活所需要的元素除碳和少量氧气外，都来自含在水中的矿物质被根毛吸收后供给植物体的生长和发育。

光合作用也只有在水存在的条件下，光作用于叶绿素时才能进行，所以植物需水量很大。

二、不同花卉植物对水分的要求植物种类不同，需水量差异很大，这与不同植物原产地雨量及分布状况不同有关。

通常依据花卉对水分的要求不同分为旱生花卉、湿生花卉、中生花卉、水生花卉四大类：（一）旱生花卉指能长期忍受干旱而生长发育良好的花卉类型。

本类花卉多见于雨量稀少的荒漠地区和干燥的低草原上。

旱生花卉在系统发育过程中形成了在生理和形态方面适应干旱的特征，如叶片变小或退化成刺状、毛状或肉质化；表皮角质层加厚，气孔下陷；叶片质地硬而革质，有光泽或具有绒毛；细胞液浓度与渗透压增大等，由此大大减少了植物体内水分的蒸腾，同时这类花卉一般都具有发达的根系，更增加了其抵御干旱的能力。

如仙人掌科、景天科、番杏科以及大戟科等多浆植物。

（二）湿生花卉该类花卉耐旱性弱，需要生长在潮湿环境中，在干旱或中等湿度环境下生长不良或枯死。

其特点是通气组织发达、渗透压较低，根系不发达，控制蒸腾作用的结构弱，叶片薄而软。

如一些热带兰、蕨类、凤梨科、天南星科、秋海棠类、湿生鸢尾类等花卉。

（三）中生花卉这类花卉适于生长在干湿适中的环境中，对水分要求介于旱生花卉与湿生花卉之间。

有些种类偏向于旱生植物特征，喜中性偏干燥环境；有些种类偏向于湿生植物特征，喜中性偏湿环境。

绝大部分露地花卉属于此类。

（四）水生花卉水生花卉是指常年生活在水中、或在其生命周期内某段时间生活在水中的花卉。

水生花卉的植物体全部或大部分浸没在水中，一般不能脱离水湿环境。

其根系不发达，输导组织衰退，植物体表面几乎都有吸收功能，机械组织弱化，细胞渗透压很低，一般不超过10个大气压。

水对植物生长的重要性水是生命之源，对于植物的生长来说，它更是不可或缺的重要因素。

水的重要性体现在多个方面，包括供给植物所需的养分、维持植物细胞的结构和功能、参与植物的新陈代谢等等。

本文将从不同角度探讨水对植物生长的重要性。

首先，水是植物生长的基础。

植物通过根系吸收土壤中的水分，并通过导管系统将水分输送到各个部位。

水是植物体内的主要溶剂，它可以溶解植物所需的养分，如氮、磷、钾等。

这些养分是植物生长所必需的，它们参与植物的新陈代谢、组织生长和细胞分裂等重要过程。

没有水的供应，植物将无法吸收养分，导致生长受限甚至死亡。

其次，水对植物细胞的结构和功能具有重要影响。

植物细胞主要由水分组成，水分填充在细胞的胞液中。

胞液是细胞内各种生物化学反应的场所，也是细胞内物质运输的媒介。

水的存在使得细胞能够保持一定的渗透压，维持细胞的形态和稳定性。

此外，水还参与细胞的光合作用和呼吸作用。

光合作用是植物利用阳光能量将二氧化碳和水转化为有机物质的过程，是植物生长的能量来源。

呼吸作用是植物将有机物质氧化分解为能量的过程。

这两个过程都离不开水的参与，水是光合作用和呼吸作用的媒介和反应物。

此外，水还对植物的温度调节起着重要作用。

植物通过蒸腾作用将水分从根系吸收到叶片，并通过气孔释放到空气中。

蒸腾作用不仅使植物体内保持一定的水分，还通过蒸发带走了植物体内的热量，起到降温的作用。

这对于植物在高温环境下生长至关重要。

同时，蒸腾作用还能维持植物体内的水分平衡，防止过度脱水和水分过剩。

另外，水还对植物的根系生长和土壤结构起着重要影响。

水分是根系生长的必要条件，它能够软化土壤，使根系更容易穿透土壤。

水分的存在也促进了土壤中微生物的繁殖和活动，有利于土壤的肥力提高。

此外，水分还能够稳定土壤结构，防止土壤侵蚀和水土流失。

总之，水对植物的生长具有重要性。

它供给植物所需的养分，维持植物细胞的结构和功能，参与植物的新陈代谢，调节植物的温度，促进根系生长和土壤结构的稳定。

质壁分离复原（deplasmolysis） 质壁分离复原（deplasmolysis）
高浓度溶液中， 高浓度溶液中，植 物细胞液泡失水， 物细胞液泡失水， 原生质体与细胞壁 分离的现象。 分离的现象。
Plasmolysis Deplasmolysis
低浓度溶液中， 低浓度溶液中，植 物细胞液泡吸水， 物细胞液泡吸水， 原生质体与细胞壁 重新接触的现象。 重新接触的现象。
3. 植物细胞是一个渗透系统
成熟细胞的原生质层（原生质膜、 成熟细胞的原生质层（原生质膜、 原生质和液泡膜）相当于半透膜。 原生质和液泡膜）相当于半透膜。 半透膜 液泡液、原生质层和细胞外溶液构 液泡液、 成了一个渗透系统。 成了一个渗透系统。 证明植物细胞是一个渗透系统 质壁分离（plasmolysis） 质壁分离（plasmolysis）
1. 学习水势概念的意义?
2.水势的哪一种成分较容易测定?
第三节 植物根系对水分的吸收※
根吸水的区域： 根吸水的区域： 根毛数量度多 吸收面积大； 数量度多， 根毛数量度多，吸收面积大； 细胞壁较薄，透水性好； 细胞壁较薄，透水性好；
输导组织发达
•栽植物时要带土，尽量减少根毛损伤，以利成活。 栽植物时要带土，尽量减少根毛损伤，以利成活 栽植物时要带土
水孔蛋白广泛分布于植物各个组织。 水孔蛋白广泛分布于植物各个组织。 所有的活细胞均有aquaporins,不同的组织有不同的 不同的组织有不同的 所有的活细胞均有 aquaporins。根系水分进入有约 控制。 。根系水分进入有约80%由aquaporins控制。 由 控制
三、细胞的渗透作用 1.渗透作用
纯水 糖水 半透膜（水分子可自由移动而
溶质不能自由移动）
2.自由能和水势 2.自由能和水势

➢ 对种子萌发的影响
吸水是种子萌发的主要条件。种子只有吸收
了足够的水分后，各种与萌发有关的生理生化 作用才能逐步开始。这是因为水分可以使种皮 膨胀软化，氧气容易透入而增强胚的呼吸，同 时也使胚易于突破种皮；水分可使原生质由凝 胶状态转变为溶胶状态，使代谢增强，并在一 系列酶的作用下，使胚乳的贮藏物质逐步转化 为可溶性物质，供胚生长分化之用；水分可促 进可溶性物质运输到正在生长的幼芽、幼根，
在水分充足的情况下，植物生长很 快，个大枝长，茎叶柔嫩，
然而，
机械组织和保护组织不发达，植株 的抗逆能力降低，易受低温、干旱
和病虫的危害。
CONTENTS
01
对植物形态的影响
03
对产量形成的影响
05
对光合作用的影响
07
对细胞汁液浓度与叶水势的 影响
02
对叶片变化的影响
04
水分对根冠发育的影响
06
充足的水分是植物生长的重要条件
• 第二，水分是各种生理活动的必 要条件。植物生长首先需要一定 的有机物作为建造细胞壁和原生 质的材料，这些材料主要是光合 作用的产物，而水是光合作用顺 利进行的必要条件，缺水光合作 用降低。同时光合作用制造的有 机物质向生长部位运输也需要水 分。缺水时，有机物趋于水解， 呼吸作用急剧增加，这些都不利 于植物生长。
枝叶是水分蒸腾的主要器官，往往因蒸腾失水大 于根系吸水，而造成水分亏缺。
特别是土壤干旱或供水不足时，根系吸收有限的水分，首先满足自己的需要，给地上部分输送的 就很少。所以土壤水分不足时对地上部的影响比地下部的影响更大。根冠比增大。反之，若土壤
水分过多，土壤通气条件差，对地下部分的影响比地上部分的影响更大，根冠比降低。

水对植物体的三个作用(一)水对植物体的三个作用水的输送作用•水对植物来说是非常重要的一种营养物质，它能够通过根系被植物吸收到植物体内部。

•植物的根系能够吸收到土壤中的水分，通过根的细胞转运到茎和叶片的细胞中。

•在茎和叶片的细胞中，水起到了输送养分和物质的作用，它能够带动养分和物质在植物体内部进行运输。

•植物如同一个管道系统一样，通过水的输送能够保证营养物质的均衡供应和代谢物的顺利排除。

水的养分溶解作用•植物根系吸收到土壤中的水分后，水分中会溶解一些营养物质。

•这些溶解的营养物质能够被植物体充分利用，提供生长和发育所需的养分。

•水的养分溶解作用能够使植物体获得多种元素，如氮、磷、钾等，以及微量元素如铁、锌等。

•这些元素对植物的正常生长和充分发育起着至关重要的作用。

水的生理调节作用•水对植物体的生理调节作用主要表现在保持植物体的水分平衡。

•植物通过调节水分的吸收和排除来维持自身的水分平衡，保持细胞内外的正常渗透压。

•水分对植物的渗透压调节起着重要作用，它能够保持细胞的正常形态和功能。

•当环境中的水分供应不足时，植物会通过对气孔的调节来减少水分蒸发，以保持正常的水分平衡。

通过以上三个作用，水对植物体的重要性不言而喻。

它在植物的生长和发育过程中起到了至关重要的作用，保证了植物的正常生活和功能。

对于创作者来说，了解水对植物的作用不仅能丰富我们的知识，还可以为我们的创作提供新的灵感和素材。

水的温度调节作用•水对植物体的温度调节作用非常重要。

在炎热的夏天，水分能够通过蒸腾作用吸收和消耗热量，起到降温的效果。

•植物的叶片通过蒸腾作用释放水分，从而将周围环境的温度降低，保护自身免受高温的侵害。

•同样地，在寒冷的冬天，水分能够凝结成为冰，为植物提供一层保护。

冰能够减缓温度的变化，降低周围环境对植物的影响。

•水的温度调节作用保证了植物的温度适宜，有利于植物的正常生长和发育。

水的光合作用参与作用•水对植物的光合作用起着至关重要的参与作用。

简述水分对植物的生态作用水分对植物的生态作用是至关重要的。

它不仅直接参与了植物的生命活动，还在全球的生态系统中起到了关键的调节作用。

以下是对水分在植物生态方面的作用的详细阐述：1.参与生命活动：水是植物生命活动的必要条件。

从细胞的分裂、伸展、组织的形成，到养分的吸收、运输和利用，以及光合作用的进行，无一不需要水分的参与。

水还直接参与了植物的新陈代谢，为植物的生长和发育提供了必要的环境。

2.调节温度：水对植物生长环境的温度有着重要的调节作用。

当周围环境温度过高时，水可以帮助植物降温，防止植物受到热伤害。

反之，在温度过低时，水可以起到保温的作用，保护植物免受冻害。

3.维持水分平衡：水分的吸收和散发是植物维持水分平衡的关键。

通过根部吸收土壤中的水分，植物可以保持组织细胞的湿度，并调节其内部的水分平衡。

同时，通过叶片的蒸腾作用，植物可以排放多余的水分，防止水分在体内过度积累。

4.促进养分吸收：水是植物吸收养分的重要媒介。

土壤中的养分通常以溶解在水中的形式被植物吸收。

因此，水分的存在和流动是植物获取养分的关键。

5.调节光合作用：水还直接参与了光合作用的过程。

它不仅是光合作用的主要反应物之一，还在调节光合器官的水分平衡中起着重要作用。

通过控制水分的吸收和排放，植物可以调节叶片的气孔开度，从而影响光合作用的效率。

6.应对环境变化：水分对植物的生态作用还包括应对环境变化。

例如，在干旱条件下，植物可以通过减缓生长、关闭气孔等方式适应缺水的环境。

而在水分过多时，植物可以采取措施防止水分过度积累导致的伤害。

7.维持生态平衡：在全球生态系统中，水分的循环和分布对维持生态平衡起着重要作用。

通过降雨、蒸发、地表径流等过程，水分在不同的生态系统之间流动，影响着生态系统的稳定性和生物多样性。

8.促进生物多样性：水分的存在和变化还直接或间接地影响着各种生物的生存和繁殖。

在一些湿地和沼泽生态系统中，水分的存在和变化对保护生物多样性和维持生态系统的平衡具有特别重要的意义。

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μj＝（
）P. T. ni
i≠j
式中μ为组分j的化学势，G是体系的自由能，P. T及ni分别是体系的压力、温度及其它组分的 摩尔数。
G n j
所以，体系中某组分化学势的高低直接反映了每摩尔该组分物质自由能的高低。
化学势与物质的运动 化学反应的方向和物质转移的方向取决于反应（转移）前后两种状态化学势的大小，它们 总是自发地从高化学势向低化学势移动。如：溶质总是从浓度高（化学势高）的地方向浓度 低（化学势低）的地方扩散。
用质壁分离现象解决下列几个问题： （1）说明生活细胞的原生质具有选择透性或具有半透膜的性质；
（2）鉴定细胞的死活。细胞死后，原生质层的结构被破坏，丧失了选择透性，渗透 系统不复存在，细胞不能再发生渗透作用，细胞也就不能再发生质壁分离。
（3）用来测定细胞的渗透势等。
（四）植物细胞的水势 典型的植物细胞水势由三部分组成:
在溶液中，溶质的颗粒降低了水的自由能，所以，在溶液中水的化学势小于零，为负 值。根据水势的定义公式可知，溶液的水势为负值。溶液越浓，水势越低。如海水的水势 为-2.5MPa，1mol蔗糖溶液的水势-2.7 MPa。
开放溶液中水势的计算 开放溶液中水势称为溶质势或渗透势（ψS），是由于水中溶质的存在而引起的水 势降低值。可用下式计算：
怎样证明？
用质壁分离现象证明。
图1－2 植物细胞质壁分离（plasmolysis）现象
1.正常细胞 2. 3. 质壁分离的细胞
植物细胞由于液泡失水，使原生质体向内收缩与细胞壁分离的现象称为质壁分离。
将已发生质壁分离的细胞置于水势较高的溶液或纯水中，则细胞外的水分向内渗透， 使液泡体积逐渐增大，使原生质层也向外扩张，又使原生质层与细胞壁相接合，恢复原来 的状态，这一现象称为质壁分离复原。