第三章 植物整体水分平衡
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植物的运输系统与水分平衡植物是地球上最为复杂的生物之一,它们拥有独特的运输系统,用于输送水分和营养物质。
这个系统由根、茎和叶组成,它们紧密合作,确保植物的生长和发育。
根是植物的吸收器官,它们通过根毛吸收土壤中的水分和溶解的营养物质。
根毛是细小的突起,增加了根的表面积,提高了吸收效率。
水分和营养物质进入根后,通过根的细胞间隙和细胞膜,被运输到茎和叶。
茎是植物的支撑和传输器官,它们通过木质部和韧皮部进行水分和营养物质的运输。
木质部由木质部细胞组成,主要负责水分的上升。
木质部细胞形成了一条连续的管道,称为导管,它们通过毛细现象将水分从根部吸引到茎和叶。
韧皮部则主要负责营养物质的运输,它由韧皮部细胞组成,形成了一条连续的管道,称为筛管。
筛管通过活细胞间的细胞壁形成筛管元素,营养物质通过筛管元素的细胞壁进入筛管,然后被运输到茎和叶。
叶是植物的光合器官,它们通过气孔进行气体交换和水分调节。
气孔是叶表皮上的微小开口,它们由两个成为气孔导管的细胞组成。
气孔导管可以打开和关闭,以控制水分的蒸发和二氧化碳的吸收。
当气孔打开时,水分从叶中蒸发出来,形成水蒸气,这被称为蒸腾作用。
蒸腾作用不仅有助于植物吸收水分,还有助于维持植物体内的水分平衡。
植物的运输系统和水分平衡密切相关。
植物通过根吸收土壤中的水分,然后通过茎和叶将水分输送到全身。
水分的上升主要依靠木质部的毛细现象,而水分的下降则主要依靠蒸腾作用。
当水分蒸发时,植物会通过根吸收更多的水分,以保持水分平衡。
这种水分平衡的调节对植物的生长和发育至关重要。
除了水分,植物的运输系统还负责输送营养物质。
植物通过根吸收土壤中的营养物质,然后通过茎和叶将营养物质输送到全身。
这种营养物质的运输主要依靠韧皮部的筛管。
筛管通过活细胞间的细胞壁形成连续的管道,使营养物质能够顺利地运输到茎和叶。
这些营养物质在茎和叶中被用于光合作用和其他生物化学反应,以维持植物的生长和发育。
总之,植物的运输系统与水分平衡密不可分。
植物生理学思考题第一章植物细胞1.细胞有哪些共性?比较原核细胞和真核细胞。
2.植物细胞与动物细胞相比有哪些独特的亚细胞结构?其主要生理功能为何?3.原生质胶体有何特性,在植物适应环境方面有何重要意义。
4.说明细胞壁在动态变化中的形成过程。
5.从细胞壁的组成和结构说明细胞壁的功能。
6.举例说明微丝在植物生命活动中的生理功能。
7.有哪些实验证据表明微管细胞骨架参与植物细胞信息传递。
8.讨论液泡在植物生命活动过程中的作用。
9.举两例说明细胞器在细胞生命活动中的相互协调作用。
10.什么是内膜系统?说明细胞的分室作用及其在细胞生命活动中的意义。
11..说明植物胞间连丝的亚微结构, 胞间连丝是如何控制细胞间物质运输的。
第二章水与植物细胞1.水分子的氢键对水的物理化学性质有何重要影响?2.什么是水势?水势的基本组成有哪些?3.水的基本运动形式有哪些?它们各自是如何被驱动的?4.植物细胞的水势有哪些基本组成?它们对水的进出细胞有何影响?5.细胞膜和细胞壁在水分进出细胞过程中的作用是什么?6.测定植物水势、渗透势和膨压的方法有哪些?它们各自有何优缺点?第三章植物整体的水分平衡1.土壤中的水分状况如何影响植物根的水分吸收?2.水是如何通过植物的根进入植物体的?3.水是通过什么机制经木质部向上运输的?4.木质部有哪些类型的细胞,它们的结构特征及其与水分运输的关系是什么?5.何谓蒸腾作用?蒸腾作用有哪些方式?6.什么是气孔复合体?它有哪些类型?气孔如何控制叶片的气体交换?7.气孔是如何感知外界条件的变化而调控保卫细胞的运动的?8.保卫细胞中参与气孔运动调控的信号转导途径有哪些,它们是如何协调以控制气孔运动的?9.有关气孔运动渗透调节的假说有哪些?它们都有哪些研究的证据?10.气孔运动受哪些因素的影响?第四章植物细胞跨膜离子运输机制1、在正常情况下,植物细胞膜外侧环境中的钾离子浓度约为1-10mM, 而膜内侧(细胞质内)的钾离子浓度在100mM左右;即:细胞质内带正电荷的钾离子浓度远高于膜外侧;但据膜两侧之间钾离子浓度差由Nernst方程计算出的跨膜电位却为内负外正,请解释为什么?2、较为低等的海生植物能在钠盐较高的环境中生长,高等陆生植物则一般对钠盐较为敏感;而高等陆生植物一般被认为是自低等的海生植物进化而来。
树木的水分平衡林学概论
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目录
1.树木的水分平衡概念
2.树木的水分需求
3.树木的水分摄取方式
4.树木的水分流失方式
5.树木水分平衡的维护
正文
树木的水分平衡是指树木通过根系吸收水分,经过树干、树叶等部位的输送和蒸发,达到体内外水分收支平衡的状态。
在林学中,研究树木的水分平衡对于了解树木生长、发育和保护具有重要意义。
首先,了解树木的水分需求是研究水分平衡的关键。
树木的水分需求受到多种因素影响,如树种、气候、土壤等。
不同树种的水分需求差异较大,例如针叶树和阔叶树的水分需求就有所不同。
气候因素如温度、湿度等也会影响树木的水分需求。
土壤的水分状况直接影响树木的水分摄取。
其次,树木的水分摄取方式主要有两种:根毛和根压。
根毛是树木根系吸收水分的主要部位,通过根毛的扩大表面积,提高水分吸收效率。
根压是树木内部的一种压力,可以推动水分向上输送。
这两种方式共同保证树木的水分需求得到满足。
然后,树木的水分流失主要通过蒸腾作用进行。
蒸腾作用是指树木叶片中的水分在气孔的开放下,转化为水蒸气释放到大气中的过程。
蒸腾作用对于树木的生长和生存具有重要意义,如调节体温、减少水分流失、促进养分吸收等。
最后,维护树木水分平衡的方法主要有以下几点:合理灌溉、保护土
壤湿度、改善土壤结构、合理施肥等。
合理灌溉可以保证树木的水分需求得到满足,保护土壤湿度有利于树木根系的发育,改善土壤结构可以提高土壤水分的保持能力,合理施肥有助于树木养分的吸收和利用。
四、气孔蒸腾气孔蒸腾是陆生植物在进化过程中形成的解决CO2吸收和水分蒸发之间矛盾的一个有效机制。
气孔是叶片与外界进行气体交换的通道,对光和、呼吸、蒸腾均有重要调控作用。
气孔分布:双子叶植物:主要在下表皮;单子叶植物:上下表皮;木本植物:只分布在下表皮;水生植物:只分布在上表皮。
气孔复合体: 保卫细胞、副卫细胞或邻近细胞以及保卫细胞中的小孔引起气孔运动的主要原因:保卫细胞的吸水膨胀或失水收缩气孔纤维素微纤丝的排列保卫细胞特点:◇细胞体积小,外壁薄内壁厚,吸水时较薄的外壁易用于伸展,细胞向外弯曲,气孔张开。
◇细胞壁中径向排列有辐射状微纤束与内壁相连,便于对内壁施加影响。
◇叶绿体具明显的基粒结构,常有淀粉积累。
淀粉是白天减少而夜晚增多。
表皮细胞无叶绿体◇成熟保卫细胞与周围细胞间没有胞间连丝存在气孔扩散的小孔扩散定律气孔通过多孔表面的扩散速率不与面积成正比,而与周长成正比,称为小孔扩散定律。
气孔在叶面上所占的面积,一般不到1%,气孔的蒸腾量也不会超过与叶片同样面积的自由水面的蒸发量的1%,但事实上达到50%以上。
小孔之间要保持合适距离,才能充分发挥边缘效应。
植物气孔的分布有一定的距离。
秋海棠气孔间距离是气孔直径的11.5 倍苹果树10 倍四季豆12 倍气孔运动的方式肾形保卫细胞: 向外弯曲时,气孔打开哑铃形保卫细胞: 两端的哑铃球膨胀变大时, 气孔打开气孔开放时间:白天开放,晚上关闭;CAM途径植物白天关闭, 晚上开放。
环境因素对气孔运动的影响光照:光照下张开,黑暗下关闭;CO2:低浓度CO2导致气孔张开;空气湿度:水分亏缺时气孔关闭;温度:高温导致气孔关闭或开放;风:风使气孔关闭内部因素对气孔蒸腾的影响(内在节律)(四)气孔运动的调节机制1、气孔运动对蓝光的反应2、气孔运动的渗透调节3、植物激素ABA 对气孔运动的调节气孔运动对蓝光的反应双光实验气孔对光的反应是2个不同的系统:1、依赖于保卫细胞的光合作用;2、被蓝光所推动。