植物生理学双语课件.ppt

1、Chapter 1 Water Relationship in Plant 植物水分的吸收、体内运输分配以及排出的过程水分代谢 。“有收无收在于水，多收少收在于肥”。 Section1 Role of water in plant life 1.1 Water content and status in plant(植物的含水量及水分存在状态) 1.1.1 Water content。 。 1.1 Water content and status in plant(植物的含水量及水分存在状态) 1.1.1 Water content。 。 Plant types： ：水生90%以上陆生40-9

2、0% 旱生（沙漠）植物6%。木本陆生40-90% 旱生（沙漠）植物6%。木本阳生。 1.1 Water content and status in plant (植物的含水量及水分存在状态) 1.1.1 Water content。 。 植物种植物种类类： ：水生90%以上陆生40-90% 旱生（沙漠）植物6%。木本阳生。 Plant organs： ：生生长长点、根尖、幼嫩茎点、根尖、幼嫩茎等达90%以上功能叶功能叶70-90%树树干干40-50% 休眠芽休眠芽40% 风风干种子干种子8-14%。 凡是生命活凡是生命活动动越旺盛的部分，含水量也越高越旺盛的部分，含水量也越高。 。 1.1.2

3、 Status in plant。 。Free water and bound water。 free water： ：不与不与细细胞的胞的组组分分紧紧密密结结合，易合，易自由移自由移动动的水分，称的水分，称为为自由水。自由水。其特点是参与代谢，能作溶剂，易结冰。 1.1.2 Status in plant。 。Free water and bound water。 free water： ：不与不与细细胞的胞的组组分分紧紧密密结结合，易合，易自由移自由移动动的水分，称的水分，称为为自由水。自由水。其特点是参与代谢，能作溶剂，易结冰。 bound water： ：与与细细胞的胞的组组分分紧紧密

4、密结结合合,不不易自由移易自由移动动的水分，称的水分，称为为束束缚缚水。水。其特点是不参与代谢，不能作溶剂，不易结冰。 自由水自由水/束束缚缚水的比水的比值值增加增加时时， ，植物植物细细胞胞原生原生质质体体处处于溶胶于溶胶(sol)状状态态， ，代代谢谢活活动动旺旺盛，生盛，生长长快，但抗逆性弱；快，但抗逆性弱； 自由水自由水/束束缚缚水的比水的比值值减少减少时时， ，植物植物细细胞胞原生原生质质常常趋趋于凝胶于凝胶(gel)状状态态， ，代代谢谢活活动动减减弱，生弱，生长变长变慢，但抗逆性却增慢，但抗逆性却增强强。 。1.2 Role of water in plant life (1)C

5、omponent of protoplasm 植物细胞原生质含水量一般在70-90%。 (2)Substrate for plant metabolism 光合、呼吸、有机物合成与分解。 (3)Solution for plant absorption and transportation (4)Keeping plant in shape (extension) (5) Balance plant temperatureSection2 Water absorption by plant cell 三种方式: Osmosis absorption； imbibition absorption

6、; metabolism absorption。 其中以渗透性吸水为主.2.1 Osmosis absorption by plant cell细胞的渗透性吸水 2.1.1 Free energy, chemical potential and water potential bound energy and free energy。 自由能自由能是指能够作功的能量和参与反应的本领。 每摩尔体积物质的自由能为化学化学势势， ，是一种物质能够用于作功或发生反应的能量度量。 Water potential： ： 水水势势是指在同温同是指在同温同压压的一系的一系统统中，一偏摩中，一偏摩尔尔体体积积（

7、 （V）水（含溶）水（含溶质质的水）的自由能的水）的自由能(w）与一摩）与一摩尔尔体体积积（ （V） ）纯纯水的自由能水的自由能(0w)的差的差值值(w)。 。Water potential is defined as the difference in free energy per unit volume, between matrically -bound, pressurized, or osmotically- constrained water and pure water。 。 w=(w / Vw) - （0wVw) =(w-0w)Vw =wVw 代表水代表水整体整体参与化学反参

8、与化学反应应和移和移动动的本的本领领。 人为地设定在等温等压条件下，纯水的水势为零w0=0。溶液的水势就小于0，为负值。溶液越浓，其水势的负值越大。 w的单位是MPa=106Pa=10bar。 海水为-2.5M Pa、 1M NaCl 为4.46MPa、植物细胞在-0.11.5MPa。 2.1.2 Osmosis and osmotic potential(semipermeable membrane)Osmosis (渗透作用渗透作用)是是指指 半透性膜：动物膀胱、蚕豆种皮、透析袋。 Osmotic potential (渗透渗透势势 ，Solute potential、溶质势s ) 。 由

9、于溶由于溶质质的存在而降低的水的存在而降低的水势势。 s(Mpa)= -0.0083iCT。 i渗透系数，NaCl的i为1.80，CaCl2的i为2.60,蔗糖的i为1. C溶质浓度 T绝对温度。 2.1.3 Plant cell is an osmotic system Cell wall ( consists of cellulose,pectin and semi-cellulose)A permeable membrane。 Protoplastic layer (Plasmic membrane and tonoplast)A semipermeable(selective) mem

10、brane。 Plasmolysis (质壁分离) and Deplasmolysis (质壁分离复原）高浓度溶液中，植高浓度溶液中，植物细胞液泡失水，物细胞液泡失水，原生质体与细胞壁原生质体与细胞壁分离的现象。分离的现象。PlasmolysisDeplasmolysis低浓度溶液中，植低浓度溶液中，植物细胞液泡吸水，物细胞液泡吸水，原生质体与细胞壁原生质体与细胞壁重新接触的现象。重新接触的现象。植物细胞质壁分离和复原示意图 研究研究质质壁分离和复原的意壁分离和复原的意义义： ： 原生原生质层质层具有具有选择选择透性。透性。 研究研究质质壁分离和复原的意壁分离和复原的意义义： ： 原生原生质层

11、质层具有具有选择选择透性。透性。 判断判断细细胞死活。胞死活。 研究研究质质壁分离和复原的意壁分离和复原的意义义： ： 原生原生质层质层具有具有选择选择透性。透性。 判断判断细细胞死活。胞死活。 测测定定细细胞液的溶胞液的溶质势质势， ，进进行行农农作物品种作物品种抗旱性抗旱性鉴鉴定。定。 研究研究质质壁分离和复原的意壁分离和复原的意义义： ： 原生原生质层质层具有具有选择选择透性。透性。 判断判断细细胞死活。胞死活。 测测定定细细胞液的溶胞液的溶质势质势， ，进进行行农农作物品种作物品种抗旱性抗旱性鉴鉴定。定。 测测定物定物质进质进入原生入原生质质体的速度和体的速度和难难易易程度。程度。 2

12、.1.4 Water potential elements of the plant cell w=s+p+m+g。 ssolute potential。 。它取决于细胞内溶质颗粒(分子或离子)总和。 植物叶s为-1-2 MPa，旱生植物叶片s 达-10MPa。 s还存在着日变化和季节变化。 p pressure potential（ （压压力力势势） ）。 由于由于细细胞膨胞膨压压的存在而提高的的存在而提高的水水势势。 。 一般为正值(p0) 。 。 草本(温暖天气）下午为+0.3+0.5MPa，晚上为+1.5MPa。 特殊情况下，压力势会等于零或负值。如初始质壁分离时，压力势为零；剧烈蒸腾

13、时，细胞的压力势会呈负值。p膨压膨压 mmatric potential（ （衬质势）。 细细胞内胶体物胞内胶体物质质（ （如蛋白质、淀粉、细胞壁物质等）对对水分吸附而引起水水分吸附而引起水势势降低的降低的值值。 为负值。 干燥种子的m可达-100MPa； 未形成液泡的细胞具有明显的衬质势， 已形成液泡的细胞（-0.01MPa左右），可以略而不计。 一般植物细胞水势:w=s+p。 Cell volume(times) 2.1.5 Water movement between cells in plantdependent on ws = -1.2MPa p = 1.0MPas = -1.0MP

14、a p = 0.9MPas = -0.8MPa p = 0.4MPaABCs = -1.2MPa p = 1.0MPa w =-0.2MPas = -1.0MPa p = 0.9MPa w =-0.1MPas = -0.8MPa p = 0.4MPa w =-0.4MPaA B CAC 等渗溶液：等渗溶液：溶液的s等于细胞或细胞器的w图图 土壤土壤植物植物大气连续大气连续体系中的水势体系中的水势 2.2 Imbibing absorption of water of plant cell Imbibition (吸吸胀胀作用作用)是是亲亲水胶体吸水膨水胶体吸水膨胀胀的的现现象象。 只与成分有关

15、：蛋白质淀粉纤维素 脂类。豆科植物种子吸胀现象非常显著。 未形成液泡的植物细胞，如风干种子、分生细胞主要靠吸胀作用。 吸吸胀胀作用的作用的动动力力为为m，因为s=0，p=0，w=m。 脂类 2.3 Metabolic absorption of water by plant cell 利用利用细细胞呼吸胞呼吸释释放出的能量，使水分通放出的能量，使水分通过质过质膜而膜而进进入入细细胞的胞的过过程程代代谢谢性吸水性吸水。 抑制呼吸(二硝基酚等)细胞吸水也减少；促进呼吸（通气、加糖）细胞吸水就增强。 2.4 Water channel proteins or aquaporins （水通道蛋白或水孔

16、蛋白） 指指细细胞膜或液泡膜上，可减少水分跨膜运胞膜或液泡膜上，可减少水分跨膜运输输阻力，加快水分阻力，加快水分进进出生物膜的一出生物膜的一类类蛋白蛋白质质。 。 所有的活所有的活细细胞均有胞均有aquaporins,不同的不同的组织组织有有不同的不同的aquaporins。根系水分。根系水分进进入有入有约约80%由由aquaporins控制控制。 。 Aquaporins facilitate the diffusion of water and small neutral solutes across plant cell membranes.。PNP ANPAPNAH2OH2OSmall

17、 neutral solutes Aquaporins的可能生理功能：的可能生理功能： 生殖生生殖生长长、 、细细胞伸胞伸长长、叶枕运、叶枕运动动、 、矿质营矿质营养吸收、养吸收、对对旱和旱和盐胁盐胁迫的响迫的响应应。 。 Section3 Absorption of water by plant root3.1 Absorption region 根系主要吸水根系主要吸水区域区域根毛区根毛区 数量度多，吸收面数量度多，吸收面积积大；大； 细细胞壁胞壁较较薄，透水性好；薄，透水性好； 输导组织发输导组织发达。达。 栽植物栽植物时时要要带带土，尽量减少根毛土，尽量减少根毛损伤损伤，以，以利成活利

18、成活。 3.2 Mechanism of water absorption by root主主动动吸水和被吸水和被动动吸水吸水 3.2.1 Active absorption of water 根系本身生理活根系本身生理活动动而引起植物吸收水分而引起植物吸收水分的的现现象。象。 根系吸水的途径根系吸水的途径 Apoplast (质质外体外体)是指原生是指原生质质以外的包括以外的包括细细胞壁、胞壁、细细胞胞间间隙和木隙和木质质部的部的导导管等无生管等无生活物活物质质互相互相连结连结成的一个成的一个连续连续的整体。的整体。水分子移动阻力小，移动速度快。 Symplast (共共质质体体)是指活是指

19、活细细胞内的原生胞内的原生质质体通体通过过胞胞间连丝间连丝及及质质膜本身互相膜本身互相连结连结成的一个成的一个连续连续的整体。的整体。 水分在其间依次从一个细胞经过胞间连丝进入另一个细胞。 内皮层细胞向外侧质外体吸收离子，离子最终被转移到中柱导管，导管的离子浓度增高而水势下降，结果水分通过内皮层细胞渗透到中柱导管，使导管产生静水压力即根压。 试验证明，根系置高水根系置高水势势溶液中，溶液中，伤伤流快；流快；低水低水势势溶液中，溶液中，伤伤流速度慢或甚至流速度慢或甚至倒倒流。流。 主主动动吸水与根系的呼吸作用有密切关系吸水与根系的呼吸作用有密切关系。 根 压 产 生 的 机 制 Root pre

20、ssure (根根压压)，由于根系的生理活，由于根系的生理活动动使液流从根部沿木使液流从根部沿木质质部部导导管上升的管上升的压压力。力。一般为0.1-0.2MPa 。 。 它大小和成分代表根生理活它大小和成分代表根生理活动动和和强强弱弱Bleeding (伤流伤流)汁液从伤汁液从伤口（残茎）的切口溢出的现口（残茎）的切口溢出的现象象伤流液伤流液(bleeding sap)。 Guttation (吐水吐水)土壤水分充足、大气温暖、湿润的环境中或清晨，未受未受伤伤叶尖叶尖或叶或叶缘缘向外溢出液滴的向外溢出液滴的现现象象。 。 荷叶、草莓及禾本科吐水较多。 可利用吐水作可利用吐水作为选择为选择壮苗

21、的一种生理指壮苗的一种生理指标标。 。 3.2.2 Passive absorption of water 被动吸水被动吸水是指由于是指由于地上部的地上部的的蒸腾作的蒸腾作用而引起用而引起根部吸水。根部吸水。茎木质部输导组织 动动力是蒸力是蒸腾腾拉力拉力。 Transpiration pull由于蒸由于蒸腾腾作用作用产产生的一系列水生的一系列水势势梯度使梯度使水分沿着水分沿着导导管上升的力。管上升的力。其大小与根系活其大小与根系活力无关。力无关。 通常植物以被通常植物以被动动吸水吸水为为主。主。 植物在蒸腾作用强烈时植株只有被动吸水，而植株在春季叶片尚未展开以及当植物蒸腾受抑制时，主动吸水才占

22、主导地位。 3.3 Factors affecting water absorption by root 内部因素：内部因素：根的根的w 、 、发发达程度、达程度、对对水分的水分的透性、根系呼吸速率等。透性、根系呼吸速率等。 外部因素：外部因素：大气因子影响蒸腾速率，从而间接影响根系的吸水。 土壤因子直接影响根系吸水。 (1) Soil available water (土壤有效水或土土壤有效水或土壤可利用水）壤可利用水）是指能被植物直接吸收利用，是指能被植物直接吸收利用，其含水量高于萎蔫系数其含水量高于萎蔫系数(wilting coefficient)以上的水。以上的水。 萎蔫系数是指当植物

23、发生永久萎蔫时，土壤中尚存的水分含量(以占土壤干重的百分率计)。 植物体内水分不足时，叶片和茎的幼嫩部分下垂，这种现象称为萎蔫(wilting)。 Temporary wilting (暂时萎蔫) 当蒸当蒸腾腾作用大于根系吸水及作用大于根系吸水及转转运水分的速度运水分的速度时时，植物会，植物会产产生萎蔫生萎蔫现现象称象称暂时暂时萎蔫萎蔫。当蒸腾速率降低时，能消除萎蔫状态。如晚间、遮阴等。 Permanent wilting (永久萎蔫永久萎蔫)土壤土壤中缺少有效水，根系吸不到水而造成的萎中缺少有效水，根系吸不到水而造成的萎蔫叫做永久萎蔫蔫叫做永久萎蔫。 降低蒸腾，不能消除萎蔫状态。 立即灌水可

24、消除萎蔫状态。 (2) Soil O2： CO2 、 、N2处处理根部，吸水量降低；供理根部，吸水量降低；供O2 ， ，吸水量增加吸水量增加。 缺乏O2使根细细胞呼吸减弱，影响主胞呼吸减弱，影响主动动吸水吸水；细胞进行无氧呼吸，产生和积累较多酒精酒精等，使根系中毒等，使根系中毒，吸水更少。 (3) Soil temperature 低温：低温：水和原生质水和原生质粘度增加粘度增加，水扩散，水扩散速率下降，不易通速率下降，不易通过原生质；过原生质；呼吸作呼吸作用减弱用减弱，影响主动，影响主动吸水；吸水；根系生长缓根系生长缓慢慢，有碍吸水表面，有碍吸水表面的增加。的增加。高温：根易木栓化高温：根易

25、木栓化，导水性下降。导水性下降。吸水速率温度低温高温适温 (4) Soil solute concentration 根系根系细细胞水胞水势势必必须须低于土壤溶液的水低于土壤溶液的水势势， ，才能从土壤中吸水才能从土壤中吸水 (-0.1MPa)。 化肥施用化肥施用过过量量或或过过于集中于集中时时，可使土壤溶，可使土壤溶液液浓浓度突然升高，阻碍根系吸水，度突然升高，阻碍根系吸水，产产生生烧烧苗苗现现象。象。 Section4 Transpiration 1-5%水分用于代谢 (1)以液体状态散失到体外-吐水现象； (2)以气体状态散失到体外-蒸腾作用。 Transpiration (蒸蒸腾腾作用

26、作用)是指植物地上是指植物地上部分以水气状部分以水气状态态向外界散失水分的向外界散失水分的过过程。程。 4.1 Organs for transpiration Lenticular transpiration (皮孔蒸皮孔蒸腾腾)约约0.1% 植物的蒸植物的蒸腾腾作用作用绝绝大部分是大部分是经过经过叶片叶片进进行行的，称的，称Leaf transpiration(叶片的蒸叶片的蒸腾腾)。 4.1 Organs for transpiration Lenticular transpiration (皮孔蒸皮孔蒸腾腾)约约0.1% 植物的蒸植物的蒸腾腾作用作用绝绝大部分是大部分是经过经过叶片叶片

27、进进行行的，称的，称Leaf transpiration(叶片的蒸叶片的蒸腾腾)。 叶片的蒸腾: 角角质层质层蒸蒸腾腾(cuticular transpiration) ； 气孔蒸气孔蒸腾腾(stomatal transpiration)。 一般植物的成一般植物的成长长叶片其角叶片其角质层质层蒸蒸腾仅腾仅占占总总蒸蒸腾腾量的量的5-10。气孔蒸气孔蒸腾腾90-95%。 。Role and index of transpiration1 Role 2 Index (1) Transpiration rate (蒸蒸腾腾速率速率)。 。植物在植物在一 定一 定 时 间时 间 内内 单单 位 叶 面

28、位 叶 面 积积 蒸蒸 腾腾 的 水 量的 水 量(g/m2s) 。昼1.5-7.5，晚0.3。 测定方法：称重法 仪器法：恒态气孔计（LI-1600） 光合作用仪（LI-6400） (2) Transpiration efficiency or transpiration ratio(蒸蒸腾腾效率效率又名蒸腾比率)。 植物每消耗植物每消耗1kg的水所形成的干物的水所形成的干物质质的的g数。数。野生1-8g/kg，作物2-10g/kg。 (3) Transpiration coefficient or water requirement (蒸蒸腾腾系数又名需水量）系数又名需水量） 。 植物制造

29、植物制造1 g干物干物质质所需水分的克数。所需水分的克数。 野生植物125-1000 g ，作物为100-500 g 。 4.2 Stomatal transpiration 4.2.1 Size, number and distribution of stomata 气孔气体和水分交换的主要通道。马铃薯表皮气孔表 1-2 不同植物气孔的数目、大小及分布植物每平方毫米气孔平均数 下表皮气孔的大小单个气孔开放时的面积全部气孔开放面积上表皮下表皮长宽()(2)占叶面积的 (%)小麦33143872090.52玉米5268195750.82燕麦25233882390.98向日葵58156228136

30、3.13番茄12130136610.85菜豆4028173170.84苜蓿169138-马铃薯51161-甘蓝141227-苹果040014121325.28莲460- 上表皮型上表皮型： ：浮水植物浮水植物睡睡莲莲等等 下表皮型：下表皮型：许许多多苹果、桃、珊瑚树等 上下表皮型：上下表皮型：大多数植物大多数植物 禾谷禾谷类类上下表皮上下表皮的气孔数的气孔数较为较为接近接近； ； 双子叶植物双子叶植物气孔多半分布于叶片的气孔多半分布于叶片的下表下表皮皮。 。 4.2.2 Stomatal diffusionLaw of micro-pore diffusion 水蒸汽通水蒸汽通过过多孔表面多孔

31、表面扩扩散的速率不与小散的速率不与小孔的面孔的面积积成正比，而与小孔的周成正比，而与小孔的周长长成正比。成正比。 在边缘处，扩散分子相互碰撞机会少，因此扩散速率就比在扩散面的中间部分要快。大孔扩散小孔扩散 4.2.3 Mechanism for stomatal opening and closing 气孔一般在白天开放，晚上关气孔一般在白天开放，晚上关闭闭。引起气。引起气孔开关运孔开关运动动的原因主要是保的原因主要是保卫细卫细胞胞(guard cells)的吸水膨的吸水膨胀胀和失水收和失水收缩缩。 。 Stomatal complex（ （气孔复合体）气孔复合体）保保卫卫细细胞与胞与邻邻近近

32、细细胞或副胞或副卫细卫细胞共同胞共同组组成成。 。 保保卫细卫细胞的特点：胞的特点： （ （1）体）体积积小，膨小，膨压变压变化迅速化迅速 （ （2）具有不均匀加厚的）具有不均匀加厚的细细胞壁及微胞壁及微纤丝纤丝 （ （3） ）细细胞胞质质中有一整套中有一整套细细胞器胞器 （ （4）与周）与周围细围细胞之胞之间间有丰富的胞有丰富的胞间连丝间连丝 Stomatal complex structure维纤丝定向图维纤丝定向图保卫细胞副卫细胞保卫细胞体积或形状变化保卫细胞体积或形状变化 细胞内水分得失细胞内水分得失 保卫细胞水势保卫细胞水势变化。变化。水势下降，气孔开放水势下降，气孔开放水势上升，气

33、孔关闭水势上升，气孔关闭 (1) Starch-sugar conversion theory ： ：气孔关闭气孔关闭黑暗黑暗保卫细胞保卫细胞呼吸呼吸作用作用产生产生CO2，细胞内，细胞内pH淀粉磷酸化酶淀粉磷酸化酶合成合成活性活性G-1-P合成为淀粉合成为淀粉水势提高水势提高保卫细胞失水膨压保卫细胞失水膨压气孔开放气孔开放光照光照保卫细胞保卫细胞光合光合作用作用消耗消耗CO2，细胞内，细胞内pH淀粉磷酸化酶淀粉磷酸化酶水解水解活性活性淀粉水解为淀粉水解为G-1-P水势下降水势下降保卫细胞吸水膨压保卫细胞吸水膨压(2) Potassium ion pump or inorganic ion u

34、ptake theory外侧内侧ATPaseATPH+H+K+K+K+K+ K+积积累学累学说说（ （K+浓浓度度对对气孔的影响）气孔的影响） 光下光下保保卫细卫细胞叶胞叶绿绿体合成体合成ATP 活化了活化了质质膜膜H+-ATP酶酶 K+主主动动吸收到保吸收到保卫细卫细胞胞 引起保引起保卫细卫细胞水胞水势势降低降低 吸水吸水 气孔气孔张张开开 黑暗黑暗保保卫细卫细胞叶胞叶绿绿体合成体合成ATP减少减少 钝钝化了化了质质膜膜H+-ATP酶酶 K+从保从保卫细卫细胞胞扩扩散出去散出去 保保卫细卫细胞水胞水势势提高提高 失去水分失去水分 气孔关气孔关闭闭(3) 光下光下保保卫细卫细胞内的胞内的CO2

35、被利用被利用 pH值值就上升至就上升至8.0-8.5 活化了活化了PEP羧羧化化酶酶 可催化可催化PEP草草酰酰乙酸乙酸-苹果酸苹果酸 苹果酸解离苹果酸解离为为2 H+和苹果酸根和苹果酸根 在在H+ /K+泵驱泵驱使下，使下，H+与与K+交交换换 保保卫细卫细胞内胞内K+浓浓度增加度增加 水水势势降低降低 保保卫细卫细胞吸水胞吸水 气孔气孔张张开开4、光合作用促、光合作用促进进气孔开放学气孔开放学说说光下光下保保卫细卫细胞糖胞糖积积累累水水势势下降下降吸水吸水膨膨压压升高升高气孔开放气孔开放黑暗黑暗保保卫细卫细胞糖减少胞糖减少水水势势升高升高细细胞失水胞失水膨膨压丧压丧失失气孔关气孔关闭闭 4

36、.2.4 Factors affecting stomatal opening and closing (1) light。 促进糖、苹果酸的形成和K+、Cl-的积累。 气孔开放对蓝对蓝光更加敏感光更加敏感，受蓝光受体控制。 (2) CO2。 CO2CO2(3) Relative humidity in atmosphere。高有利开放，低保卫细胞失水过度关闭。 (4) temperature 。 一定范围内随温度的上升气孔的开度逐温度的上升气孔的开度逐渐渐增大增大。在。在30左右达到最大气孔开度，左右达到最大气孔开度，35以上的高温会使气孔开度以上的高温会使气孔开度变变小小。 (5) lea

37、f water 。 叶片含水量叶片含水量较较高，气孔开放。叶片含水量不足，高，气孔开放。叶片含水量不足，气孔关气孔关闭闭；太高也关；太高也关闭闭。 。 (6) plant hormones。 ABA使气孔关闭。ABA通过增加胞质Ca2+浓度，间接地激活K+、Cl-流出和抑制K+流入，降低保卫细胞膨压。 IAA 、CTK促进气孔开放。 4.3 Internal and environmental conditions affecting transpirationALLrrCaC扩散阻力扩散力蒸腾速率 4.3.1 Effect of internal factors on transpirati

38、on 移栽苗木移栽苗木时时,剪去部分叶片剪去部分叶片。 4.3.2 Effect of environmental factors on transpiration (1) light。 (2) Atmosphere relative humidity。RH， ，蒸蒸腾腾大大； ；RH太低太低，气孔关闭，蒸蒸腾腾反而反而又下降又下降。 (3) Air temperature。 一定范一定范围围，温度，温度，蒸，蒸腾腾。温度。温度过过低低过过高，高，蒸蒸腾腾。 。 (4) Wind。 (5) Soil conditions 。 Section5 Water transport in plant

39、5.1 Pathway of water transport (Fig)。土壤根毛根的皮层根的中柱鞘根的导管和管胞茎的导管和管胞叶柄的导管和管胞叶脉的导管和管胞叶肉细胞叶细胞间隙气孔下腔气孔大气中Fig Pathway of water transport in plant 5.1.1 Short distance transport 根和叶的径向运根和叶的径向运输输。 。 由根毛根导管 (或管胞).内皮层 细胞的凯氏带阻 碍了水分的运输. 叶脉末端的管胞 气室下腔细胞 5.1.1 Long distance transport 茎中的茎中的纵纵向运向运输输。根导管（或管胞）叶脉末端的导管（或

40、管胞）。 导导管管（被子植物 ）或管胞管胞（裸子植物）. 对水分运输的阻力很小。 5.2 Power of water transport 下部的根根压压, 上部的蒸蒸腾腾拉力拉力。Transpiration-cohesion-tension theory(蒸蒸腾腾内聚力内聚力张张力学力学说说)用水分子由于蒸用水分子由于蒸腾腾作用和分子作用和分子间间内聚力大于内聚力大于张张力，力，来解来解释释水分在水分在导导管内管内连续连续不断向上不断向上输输送的学送的学说说。 。 水分的水分的连续连续性运性运输输 水分沿水分沿导导管或管胞上升的管或管胞上升的动动力力 1、上端：蒸、上端：蒸腾腾拉力拉力 2、

41、下端：根、下端：根压压 3、水分的、水分的连续连续性运性运输输-内聚力学内聚力学说说 （ （1）水分子的）水分子的内聚力内聚力远远大于水柱的大于水柱的张张力力 （ （2）水分子与）水分子与导导管管间还间还有有强强附着力附着力 5.3 Rate of water transport 共共质质体中体中1mm/h，质外体略快。 木木质质部部3-45m/h。 环环孔材孔材树树木木20-40m/h， 散孔材散孔材树木16m/h； 裸子植物裸子植物0.6m/h。 Section6 Effective irrigation based on water physiology 用最少量的水取得最大的效果。用最

42、少量的水取得最大的效果。 6.1 Law of plant water requirement 6.1.1 Plant types： 表 不同作物的蒸腾系数 作物 玉米高粱大麦水稻菜豆马铃薯 棉花 蒸腾系数370 322 520 680 700 640 570 3措施：措施： 维维持植物水分平衡，一般从两方面着手持植物水分平衡，一般从两方面着手（ （1）适当降低蒸）适当降低蒸腾腾的途径：的途径：减少蒸减少蒸腾腾面面积积 降低蒸降低蒸腾腾速率速率 使用抗蒸使用抗蒸腾剂腾剂 （ （2）增加供水：（）增加供水：（为为主）主） 6.1.2 Growth stages苗期分枝(蘖)开花结实期成熟期相相对

43、对需需水水量量发育时期发育时期 Critical period of water (水分临界期)是指是指需水量不一定多，但植物需水量不一定多，但植物对对水分不足最敏水分不足最敏感，最易受害的感，最易受害的时时期期。 花分母细胞减数分裂到四分体时期 禾谷类作物有两个水分临界期，即拔节期（相当于花分母细胞减数分裂到四分体时期）和灌浆期。 最大需水期最大需水期 6.2 Index for effective irrigation 6.2.1 Morphological index (1)幼嫩的茎叶易幼嫩的茎叶易发发生凋萎生凋萎。 (2)茎叶茎叶颜颜色色转转深深。 。 (3)茎叶茎叶颜颜色有色有时变红时变红。 。 (4)植株生植株生长长速度下降速度下降。6.2.2 Physiological index 6.2.3 Irrigation methods (1)地面灌溉法。 (2) 喷喷灌法。灌法。 (3) 滴灌法滴灌法。