蒸騰生理意義

(1) 蒸騰作用是植物對(duì)水分吸收和運(yùn)輸?shù)囊粋€(gè)主要?jiǎng)恿Γ?

(2) 蒸騰作用促進(jìn)植物對(duì)礦物質(zhì)的吸收和運(yùn)輸；

(3) 蒸騰作用能降低植物體和葉片的溫度；

(4) 蒸騰作用的正常進(jìn)行，氣孔開放，有利于光合作用中 CO₂ 固定。

蒸騰的器官：葉片（主要），莖及地上部其它器官。

蒸騰的方式：氣孔蒸騰（主要），角質(zhì)蒸騰，皮孔蒸騰。

植物體的各部分都有潛在的對(duì)水分的蒸發(fā)能力。當(dāng)植物幼小的時(shí)候，暴露在地面上的全部表面都能蒸騰；木本植物長(zhǎng)大以后，莖枝上的皮孔可以蒸騰，稱之為皮孔蒸騰。但是皮孔蒸騰的量只占全蒸騰量的 0.1% ，所以，植物的蒸騰作用絕大部分是靠葉片的蒸騰。

葉片的蒸騰有兩種方式：（1）通過(guò)角質(zhì)層的蒸騰叫角質(zhì)蒸騰；（2）通過(guò)氣孔的蒸騰叫氣孔蒸騰。氣孔蒸騰是植物葉片蒸騰的主要形式。

蒸騰強(qiáng)度亦稱“蒸騰率”。單位時(shí)間的葉面蒸騰量。隨植物的生長(zhǎng)階段、土壤水分狀況、氣候等因素而變化。

一般用每小時(shí)每平方分米所蒸騰的水量（g）來(lái)表示，即

Q=m/（t·S）

式中，Q為蒸騰強(qiáng)度，g/（dm²·h）；m為蒸騰的水量，g；t為時(shí)間，h；S為葉面積，dm²。

容積法測(cè)定植物的蒸騰強(qiáng)度，是將帶葉的植物枝條通過(guò)一段乳膠管與一支滴定管相連，管內(nèi)充滿水，組成一個(gè)簡(jiǎn)易蒸騰計(jì)。蒸騰一定時(shí)間（t）后，即可從滴定管刻度讀出蒸騰失水的容積，換算成質(zhì)量即為蒸騰的水量（m），然后用質(zhì)量法測(cè)定出枝條中葉的總面積（S）。得到以上數(shù)據(jù)后，代入上述公式即可求出蒸騰強(qiáng)度。

質(zhì)量法測(cè)定葉面積的原理是：假定一張白紙各部分分布均勻，那么紙的面積（b）就與紙的質(zhì)量（a）成正比，該紙單位質(zhì)量的面積為b/a，即知道質(zhì)量就可求出面積。今將枝條上的葉片的實(shí)際大小描在白紙上，并沿筆線剪下來(lái)，然后稱其總質(zhì)量（x），則葉的總面積S=（b/a）·x。

植物進(jìn)行蒸騰的主要場(chǎng)所是葉片，蒸騰以兩種方式在葉片上進(jìn)行：一種是出現(xiàn)在葉片角質(zhì)層上，這是角質(zhì)蒸騰；另一種是出現(xiàn)在葉片氣孔上，這是氣孔蒸騰。由于水分對(duì)于植物的生長(zhǎng)有著重要作用，所以水分的喪失會(huì)對(duì)植物造成嚴(yán)重的傷害。

為了降低蒸騰對(duì)植物的不利影響，植物的葉片表面形成了一層角質(zhì)層，這個(gè)角質(zhì)層能夠有效地阻止水分的流失。此外，植物葉片上的氣孔有著精致的結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)也能減慢水分的流失速度。所以蒸騰作用的主要方式是氣孔蒸騰。

首先，蒸騰作用為植物吸收和運(yùn)輸水分提供動(dòng)力。葉片的水分散失掉后，葉片細(xì)胞液的濃度自然就會(huì)提高，于是就產(chǎn)生了向葉脈細(xì)胞吸水的動(dòng)力，這樣葉片就向莖吸水，莖又向根吸水，迫于強(qiáng)大的壓力，根不得不向土壤吸水。

其次，水在從根部向葉片運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中，把溶解于水中的各種養(yǎng)料也一并帶到了植物全身；最后，蒸騰作用還能夠幫助植物降溫散熱。植物像動(dòng)物一樣也怕烈日的烤曬，為了不至于被烤焦，植物就通過(guò)蒸發(fā)水分把熱量從體內(nèi)散發(fā)出去，以保持一定的恒溫。

蒸騰作用是指水分從植物表面散失的現(xiàn)象。

水分在植物的表面由液體變成氣體，這過(guò)程需要能量，這能量稱為蒸發(fā)潛熱，在大自然中這能量是由太陽(yáng)供應(yīng)的。

蒸騰作用會(huì)在三個(gè)地方進(jìn)行

氣孔：氣孔分布在葉片及綠莖上，水分從植物細(xì)胞蒸發(fā)，水汽透過(guò)氣孔向外界擴(kuò)散，在茂密的植物大概有90%的水分是透過(guò)這途徑散失的。

角質(zhì)層：水分在表皮細(xì)胞的細(xì)胞壁蒸發(fā)，并穿過(guò)覆蓋著葉片及綠莖的角質(zhì)層，視乎角質(zhì)層的厚度，大約有10%的水分是透過(guò)這途徑散失的。

皮孔：水汽透過(guò)木質(zhì)莖上的皮孔散失，縱使這是樹木在落葉后水分的主要散失途徑，在一般情況下占水分散失的比例很小。

在不尋常的炎熱天氣下，蒸騰作用可使得植物免于被灼傷，但適應(yīng)了炎熱天氣的植物會(huì)有其他更有效的抗熱手段。

在葉片中，水分可以沿三個(gè)途徑移動(dòng)：

質(zhì)粒外途徑：無(wú)生質(zhì)粒是指植物體內(nèi)相鄰不絕的細(xì)胞壁所構(gòu)成的系統(tǒng)（除了根部細(xì)胞內(nèi)的凱氏帶）。細(xì)胞壁由纖維組成，有大約50%的空位可以容納水分。當(dāng)水分從由葉肉細(xì)胞向氣室蒸發(fā)，在無(wú)生質(zhì)粒的水分就會(huì)產(chǎn)生張力，透過(guò)水分子間的拉力使水分在細(xì)胞壁間移動(dòng)，葉片散失的水分最終由木質(zhì)部?jī)?nèi)的水分補(bǔ)充。

共質(zhì)粒途徑：植物細(xì)胞透過(guò)胞間連絲彼此相互連接，其詳細(xì)機(jī)理尚未清晰，但可以肯定水分及溶質(zhì)可以透過(guò)這系統(tǒng)移動(dòng)而無(wú)須穿越層層的細(xì)胞膜。

液泡途徑：水分在植物細(xì)胞間穿過(guò)無(wú)生質(zhì)粒、共質(zhì)粒及液泡而移動(dòng)，當(dāng)水分從葉肉細(xì)胞（細(xì)胞A）蒸發(fā)，細(xì)胞內(nèi)的水勢(shì)就會(huì)下降，相鄰的葉肉細(xì)胞（細(xì)胞B）的水勢(shì)就會(huì)比該細(xì)胞為高，從而使水分由細(xì)胞B移動(dòng)向細(xì)胞A，此亦會(huì)使細(xì)胞B的水勢(shì)下降，令相鄰的葉肉細(xì)胞（細(xì)胞C）的水勢(shì)比細(xì)胞B為高，如此類推，使葉片中由高水勢(shì)的木質(zhì)部至低水勢(shì)葉肉細(xì)胞間形成水勢(shì)梯度，水分就會(huì)從木質(zhì)部移動(dòng)向葉肉細(xì)胞。順帶一提，在此情況下令水勢(shì)下降的主因是壓力勢(shì)的下降，而非溶質(zhì)勢(shì)的下降。

植物從根部吸收到的水分，大約只有1%留在體內(nèi)，用于各種生理過(guò)程，而其他的99%會(huì)通過(guò)蒸騰作用散失，而且數(shù)量很大，一株玉米到結(jié)實(shí)為止大約要通過(guò)蒸騰作用散失200公斤的水。

蒸騰牽引力（Transpiration pull）是大多數(shù)植物水分往上運(yùn)輸?shù)膭?dòng)力。原因是水分的散失使得這些部位的胞液濃度上升，水分沿濃度梯度逆重力在木質(zhì)部中往上運(yùn)輸。詳見(jiàn)植物體無(wú)機(jī)鹽運(yùn)送途徑。

植物通過(guò)氣孔的開合可以有效控制蒸騰作用對(duì)自身的影響。

蒸騰作用在調(diào)節(jié)周邊環(huán)境的溫度濕度方面影響很大?？偟恼f(shuō)來(lái)，樹木茂密的地方，降雨量比較大，溫差也會(huì)相對(duì)于樹木稀疏的地區(qū)少。

唐元稹詩(shī)：“云雷暗交構(gòu)，川澤方蒸騰。 ”

清蒲松齡《聊齋志異·馬介甫》：“坐伺良久， 萬(wàn)石 頻起催呼，額頰間熱汗蒸騰?！?

鄭振鐸《桂公塘》一：“所難堪的祇是那一陣陣的腥騷氣，就從立足的地面蒸騰上來(lái)。”

水分從植物地上部分以水蒸氣狀態(tài)向外散失的過(guò)程叫蒸騰作用。水分從植物體內(nèi)散失到大氣中的方式有兩種，一種是以液態(tài)逸出體外，例如吐水；另一方式是以氣態(tài)逸出體外，即蒸騰作用，這是植物失水的主要方式。

常用的蒸騰作用的定量指標(biāo)有：

蒸騰蒸騰速率

植物在一定時(shí)間內(nèi)，單位葉面積上散失的水量稱為蒸騰速率，又稱蒸騰強(qiáng)度。

蒸騰蒸騰比率

植物每消耗 1kg水所生產(chǎn)干物質(zhì)的克數(shù)，或者說(shuō)，植物在一定時(shí)間內(nèi)干物質(zhì)的累積量與同期所消耗的水量之比稱為蒸騰比率或蒸騰效率。

蒸騰蒸騰系數(shù)

植物制造 1g 干物質(zhì)所消耗的水量（ g ）稱為蒸騰系數(shù)（或需水量），它是蒸騰比率的倒數(shù)。

蒸騰外界因素

(1) 光：光促進(jìn)氣孔的開啟，蒸騰增加。

(2) 水分狀況：足夠的水分有利于氣孔開放，過(guò)多的水分反而使氣孔關(guān)閉。

(3) 溫度：氣孔開度一般隨溫度的升高而增大，但溫度過(guò)高失水增大也可使氣孔關(guān)閉。

(4) 風(fēng)：微風(fēng)有利于蒸騰，強(qiáng)風(fēng)蒸騰降低。

(5)CO₂濃度： CO₂ 濃度低促使氣孔張開，蒸騰增強(qiáng)。

蒸騰降低蒸騰的途徑

(1) 減少蒸騰面積；

(2) 改善植物生態(tài)環(huán)境；

(3) 應(yīng)用抗蒸騰劑。2100433B

植物的蒸騰作用絕大部分靠葉片的蒸騰。但是幼小植物，暴露在地面上的全部表面都能進(jìn)行蒸騰作用。木本植物長(zhǎng)大以后，莖枝上的皮孔也可以蒸騰，稱為皮孔蒸騰。

葉片的蒸騰有兩種方式：①通過(guò)角質(zhì)層的蒸騰稱為角質(zhì)蒸騰，角質(zhì)層本身不易讓水通過(guò)，但角質(zhì)層中間含有吸水能力強(qiáng)的果膠質(zhì)，同時(shí)角質(zhì)層也有孔隙，可讓水分自由通過(guò)。角質(zhì)層蒸騰和氣孔蒸騰在葉片蒸騰中所占的比重，與植物的生態(tài)條件和葉片年齡有關(guān)，也就是和角質(zhì)層厚薄有關(guān)。例如：陰生和濕生植物的角質(zhì)蒸騰往往超過(guò)氣孔蒸騰。幼嫩葉子的角質(zhì)蒸騰可達(dá)總蒸騰量的1/3到1/2。一般植物成熟葉片的角質(zhì)蒸騰，僅占總蒸騰量的3%～5%。②通過(guò)氣孔的蒸騰稱為氣孔蒸騰。氣孔蒸騰是植物葉片蒸騰的主要形式。③全表面蒸騰：植物幼小時(shí)，暴于空氣中的表面。 ④皮孔蒸騰(lenticular transpiration)：植物莖、枝、 花、果實(shí)上的皮孔，占0.1%2100433B

蒸發(fā)蒸騰作用水分通過(guò)植物活體表面進(jìn)行蒸發(fā)的過(guò)程稱為蒸騰作用。在蔬菜作物全生育期內(nèi)蒸騰散失的水量占總耗水量的50%～60% ，蒸發(fā)蒸騰作用的意義：蒸發(fā)蒸騰作用產(chǎn)生的拉力是水分吸收的動(dòng)力，是水分和無(wú)機(jī)鹽在植物體內(nèi)運(yùn)輸?shù)膭?dòng)力，還能降低葉片表面的溫度避免陽(yáng)光灼傷。

氣孔的張開和閉合可以調(diào)節(jié)蒸發(fā)蒸騰作用，使植物體內(nèi)保持適量的水分。當(dāng)氣孔張開時(shí)蒸發(fā)蒸騰作用強(qiáng)烈、散失的水分多，當(dāng)氣孔閉合時(shí)蒸發(fā)蒸騰作用弱、散失的水分少。影響氣孔的張開和閉合的外界條件有光照和溫度，一般在晴朗無(wú)風(fēng)的夏天，土壤水分供應(yīng)充足，蒸發(fā)蒸騰作用強(qiáng)烈，而在陰雨天氣蒸發(fā)蒸騰作用比較弱。植物一天中蒸發(fā)蒸發(fā)蒸騰作用的變化規(guī)律是：清晨日出后，由于光照加強(qiáng)，溫度升高，蒸發(fā)蒸騰作用隨之增強(qiáng)，到午后三時(shí)左右達(dá)到最高峰，三時(shí)以后，光照逐漸減弱，植物體內(nèi)的水分減少，氣孔逐漸關(guān)閉，蒸發(fā)蒸騰作用隨之下降，日落后蒸發(fā)蒸騰作用降到最低點(diǎn)。

植物靠根系從土壤中吸收的水除了很少一部分參加植物體內(nèi)各項(xiàng)生命活動(dòng)以外，絕大部分通過(guò)蒸發(fā)蒸騰作用散失到大氣中去。