第四章植物生長(zhǎng)與水分環(huán)境

1、第四章 植物生長(zhǎng)與水分環(huán)境,王大慶,YOUR SITE HERE,,H2O,,植物吸水,土壤水分,蒸騰作用,大氣降水,,,,,第一節(jié) 植物生長(zhǎng)的水分環(huán)境,水分循環(huán),YOUR SITE HERE,土壤由礦物質(zhì)、有機(jī)質(zhì)、水分、氣體和土壤微生物 組成，水分作為土壤的重要組成部分，參與土壤中不斷進(jìn)行的各種物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)化。水分的形態(tài)、數(shù)量和能量決定著物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)化強(qiáng)度，進(jìn)一步影響著植物吸水和土壤對(duì)植物的營(yíng)養(yǎng)和水分供應(yīng)。

2、土壤的水分狀況導(dǎo)致土壤的肥力差 異，土壤水分是土壤肥力因素中 不可分割的組成部分。針對(duì)地區(qū) 氣候和水資源狀況調(diào)節(jié)土壤的水 分含量與狀態(tài)，增加土壤有效水 含量，是農(nóng)業(yè)增產(chǎn)

3、增收的重要措 施之一。,一 土 壤水 分,,,退 出,水分運(yùn)動(dòng),水分能態(tài),有效水分,概 述,水分調(diào)節(jié),水分類型,YOUR SITE HERE,退 出,土壤水分來源：降水，灌溉，地下水。土壤水分形態(tài)：固態(tài)，液態(tài)，氣態(tài)。液態(tài)水分類型：吸濕水，膜狀水，毛管水， 重力水。,（一）、土壤水的類型,水分運(yùn)動(dòng),水分能態(tài),有效水分,概 述,

4、水分類型,水分調(diào)節(jié),水分關(guān)系,毛 管 水,膜 狀 水,吸 濕 水,重 力 水,YOUR SITE HERE,1. 吸濕水,吸濕水：土粒依據(jù)分子引力和靜電引力從土壤空氣中吸收的氣態(tài)水分，是最靠近土粒表面的一層水膜。 影 響：土壤質(zhì)地，有機(jī)質(zhì)，空氣濕度。 意 義：無效水。,退 出,水分運(yùn)動(dòng),水分能態(tài),有效水分,概 述,水分類型,水分調(diào)節(jié),水分關(guān)系,毛 管 水,膜 狀 水,吸 濕 水,重

5、 力 水,YOUR SITE HERE,2. 膜狀水,膜狀水：土壤含水量達(dá)到吸濕系數(shù)后，土粒剩余的分子引力和靜電引力吸附的液態(tài)水膜。 影 響：土?？偙砻娣e，土壤質(zhì)地，有機(jī)質(zhì)含量，土壤溶液濃度。 意 義：艱難吸收的有效水。,退 出,水分運(yùn)動(dòng),水分能態(tài),有效水分,概 述,水分類型,水分調(diào)節(jié),水分關(guān)系,毛 管 水,膜 狀 水,吸 濕 水,重 力 水,YOUR SITE HERE,,,3. 毛管水,

6、毛管水：土壤含水量超過最大分子持水量時(shí)依靠毛管力保持在毛管孔隙中的液態(tài)水。 影 響：毛管半徑，毛管孔隙度，土壤有機(jī)質(zhì)含量。 意 義：有效水分。,退 出,水分運(yùn)動(dòng),水分能態(tài),有效水分,概 述,水分類型,水分調(diào)節(jié),水分關(guān)系,毛 管 水,膜 狀 水,吸 濕 水,重 力 水,YOUR SITE HERE,,,,,,,,,,,,4. 重力水,重力水：土壤含水量超過田間持水量后，多余的由于重力作用沿大孔隙向

7、下滲漏的水分。 影 響：土壤質(zhì)地。 意 義：旱田無效，水田有效。,退 出,水分運(yùn)動(dòng),水分能態(tài),有效水分,概 述,水分類型,水分調(diào)節(jié),水分關(guān)系,毛 管 水,膜 狀 水,吸 濕 水,重 力 水,YOUR SITE HERE,退 出,,,,5. 土壤水分之間的關(guān)系,水分運(yùn)動(dòng),水分能態(tài),有效水分,概 述,水分類型,水分調(diào)節(jié),水分關(guān)系,毛 管 水,膜 狀 水,吸 濕 水,重 力

8、 水,YOUR SITE HERE,退 出,（二）、土壤水分的表示方法及有效性,水分運(yùn)動(dòng),水分能態(tài),有效水分,概 述,水分類型,水分調(diào)節(jié),水分有效,水分表示,YOUR SITE HERE,退 出,1. 土壤水分的表示方法,重量百分?jǐn)?shù)：水重占干土重（105~110℃烘干）的百分?jǐn)?shù)。 容積百分?jǐn)?shù)：土壤水的溶積占土壤容積的百分?jǐn)?shù)。 相對(duì)含水量：土壤自然含水量占該土壤田間持水量的百分?jǐn)?shù)。

9、 土壤水貯量：一定厚度的土層內(nèi)土壤水的厚度（mm）。,水分運(yùn)動(dòng),水分能態(tài),有效水分,概 述,水分類型,水分調(diào)節(jié),水分有效,水分表示,YOUR SITE HERE,土壤最大有效水量＝田間持水量－萎蔫系數(shù)　　 土壤實(shí)際有效水量＝土壤實(shí)際含水量－萎蔫系數(shù)速效水階段：田間持水量----毛管斷裂含水量 70%田

10、間持水量 毛管水連續(xù)，移動(dòng)迅速，供應(yīng)及時(shí)，“水就根”。緩效水階段：毛管斷裂含水量----45%田間持水量粗毛管水?dāng)嗔眩苿?dòng)緩慢，供應(yīng)不足，“根就水”。遲效水階段： 45%田間持水量----萎蔫系數(shù) 膜狀水，移動(dòng)更慢，難于利用，暫時(shí)萎蔫。,退 出,2. 土壤水分的有效性,水分運(yùn)動(dòng),水分能態(tài),有效水分,概 述,水分類型,水分調(diào)節(jié),水分有效,水分表示,YOUR SITE HERE,退 出,土壤

11、水分能態(tài)：土壤水分的能量狀態(tài)，由于土壤水移動(dòng)緩慢，主要考慮其勢(shì)能。,（三）、土壤水的能態(tài),土壤水分能態(tài)：土壤水分的能量狀態(tài)，由于土壤水移動(dòng)緩慢，主要考慮其勢(shì)能。 水分能態(tài)表示：土水勢(shì) 土壤水吸力 土壤水分特征曲線。,水分運(yùn)動(dòng),水分能態(tài),有效水分,概 述,水分類型,水分調(diào)節(jié),水分特征,水 吸 力,土 水 勢(shì),YOUR SITE HERE,,,

12、,,,,,,,,土水勢(shì)：同溫、同壓、同一高度下，土壤水與純水 的自由能差。意 義：土壤內(nèi)水分由水勢(shì)高向水勢(shì)低的區(qū)域移動(dòng)。影 響：土壤吸力。,1. 土水勢(shì),退 出,水分運(yùn)動(dòng),水分能態(tài),有效水分,概 述,水分類型,水分調(diào)節(jié),水分特征,水 吸 力,土 水 勢(shì),YOUR SITE HERE,土壤水吸力：土壤水在承受一定的土壤吸力的情況下 所處的能量。,,,,,,,,,,,土壤

13、水吸力：土壤水在承受一定的土壤吸力的情況下 所處的能量。意 義：土壤含水量愈低，土壤水吸力愈大。土壤水 分由吸力低處向水力高處移動(dòng)。,2. 土壤水吸力,退 出,水分運(yùn)動(dòng),水分能態(tài),有效水分,概 述,水分類型,水分調(diào)節(jié),水分特征,水 吸 力,土 水 勢(shì),YOUR SITE HERE,水分特征曲線：用土壤水的能量指標(biāo)（巴）和土壤水 的數(shù)量指標(biāo)（水重

14、%）制定的相關(guān)曲 線。,水分特征曲線：用土壤水的能量指標(biāo)（巴）和土壤水 的數(shù)量指標(biāo)（水重%）制定的相關(guān)曲 線。意 義：同時(shí)反應(yīng)土壤 含水量、土壤 水吸力和土壤 水分有效性之 間的關(guān)系。,退 出,3. 水分特征曲線,水分運(yùn)動(dòng),水分能態(tài),有效水分,概 述,水分類型,水分調(diào)節(jié),水

15、分特征,水 吸 力,土 水 勢(shì),YOUR SITE HERE,退 出,土壤水汽的擴(kuò)散與凝聚： 水氣壓高處----→水氣壓低處 水多處----→水少處 暖處----→冷處（夏季土壤回潮，春季土壤返漿）土壤水分的蒸發(fā)： 大氣蒸發(fā)力階段--土壤含水量＞田間持水量， 自由蒸發(fā)，決定大氣。

16、 土壤導(dǎo)水率控制階段--土壤含水量＝田間持水量 控制蒸發(fā)，灌后適時(shí)松土。 擴(kuò)散控制階段--土壤含水量＜毛管斷裂含水量 氣態(tài)擴(kuò)散，干土層，鎮(zhèn)壓。,四、土壤水分的運(yùn)動(dòng),水分運(yùn)動(dòng),水分能態(tài),有效水分,概 述,水分類型,水分調(diào)節(jié),YOUR S

17、ITE HERE,五、土壤水分的調(diào)節(jié),（1）發(fā)展節(jié)水灌溉 根據(jù)土壤的持水量確定灌水定額：灌水量=田間持水量-土壤自然含水量；實(shí)行節(jié)水灌溉技術(shù)——管道灌、噴灌、滴灌等。 （2）控制地表徑流，增加土壤水分入滲。實(shí)行坡地等高耕作，溝、壟間套種植。（3）加強(qiáng)栽培措施，減少土壤水分蒸發(fā)。雨后或灌水后及時(shí)中耕或地面覆蓋，都能減少土壤水的損失。采取地面覆蓋，如地膜覆蓋、秸稈覆蓋等可降低土壤蒸發(fā)強(qiáng)度。在疏松、漏風(fēng)跑墑的土壤上，鎮(zhèn)壓也是保墑

18、的有效措施。實(shí)行免耕栽培；應(yīng)用土壤增溫保墑劑。（4）合理耕作、施用有機(jī)肥，提高土壤水分有效性：提高田間持水量，降低凋萎系數(shù)。改良土壤質(zhì)地、結(jié)構(gòu)，增加孔隙度，減少無效孔隙，提高土溫。,YOUR SITE HERE,植物通過蒸騰作用向空氣中散失水分，江、河、湖、海和土壤中的水分經(jīng)過蒸發(fā)分散到空氣中，兩者共同組成大氣中的水分。大氣中的水分有氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)三種形態(tài)，大多數(shù)情況下以氣態(tài)形式存在，三種形態(tài)在一定條件下可相互轉(zhuǎn)化。表示空氣潮濕程

19、度（水分含量）的物理量，稱為空氣濕度。通常用水氣壓、相對(duì)濕度、飽和差和露點(diǎn)溫度來表示。由液態(tài)或固態(tài)水轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)水的過程叫蒸發(fā)，水面蒸發(fā)是一個(gè)復(fù)雜的物理過程，它受溫度、空氣濕度、風(fēng)速、氣壓等眾多氣象因子影響。 大氣中的水分不斷增多達(dá)到飽和，遇到合適的條件要發(fā)生凝聚作用。由氣態(tài)水轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)水或固態(tài)水的過程稱為凝結(jié)，最終以雨、雪、雹、露、霜、霧等形式降落地面。,二 大 氣 中的 水 分,,,退 出,概 述,植物需

20、水,水氣凝結(jié),水分蒸發(fā),空氣濕度,YOUR SITE HERE,退 出,大氣中水分存在狀態(tài)：氣態(tài)，液態(tài)，固態(tài)。,大氣中水分存在狀態(tài)：氣態(tài)，液態(tài)，固態(tài)。空氣濕度：表示空氣潮 濕程度的物 理量，用水 氣壓、相對(duì) 濕度、飽和 差和露點(diǎn)溫 度表示。,（一）、空氣濕度,概 述,植物需水,水氣凝結(jié),水分蒸發(fā),空氣濕度

21、,飽 和 差,相對(duì)濕度,水 汽 壓,露點(diǎn)濕度,YOUR SITE HERE,水氣壓：空氣中水氣產(chǎn)生的壓力，也稱絕對(duì)濕度，以 百帕（hpa）為單位。,水氣壓：空氣中水氣產(chǎn)生的壓力，也稱絕對(duì)濕度，以 百帕（hpa）為單位。影 響：水氣含量（正相關(guān)），溫度（正相關(guān)）。,1. 水氣壓（e）,退 出,概 述,植物需水,水氣凝結(jié),水分蒸發(fā),空氣濕度,飽 和 差,相

22、對(duì)濕度,水 汽 壓,露點(diǎn)濕度,YOUR SITE HERE,相對(duì)濕度：空氣中的實(shí)際水氣壓與相同溫度下的飽和 水氣壓的百分比。,2. 相對(duì)濕度（U）,退 出,概 述,植物需水,水氣凝結(jié),水分蒸發(fā),空氣濕度,飽 和 差,相對(duì)濕度,水 汽 壓,露點(diǎn)濕度,YOUR SITE HERE,飽和差：一定溫度條件下，飽和水氣壓與空氣中實(shí)際 水氣壓的差值。

23、 d = E – e,飽和差：一定溫度條件下，飽和水氣壓與空氣中實(shí)際 水氣壓的差值。 d = E – e影 響：溫度 空氣水氣含量不變的情況下，溫度下降，飽和差減??；溫度升高，飽和差增大；空氣飽和，飽和差為零。,3. 飽和差（d）,退 出,概 述,植物需水,水氣凝結(jié),水分蒸發(fā),空氣濕度,飽

24、和 差,相對(duì)濕度,水 汽 壓,露點(diǎn)濕度,YOUR SITE HERE,露點(diǎn)溫度：空氣中水氣含量和水氣壓不變時(shí)，通過降 低氣溫使空氣達(dá)到飽和時(shí)的溫度。,露點(diǎn)溫度：空氣中水氣含量和水氣壓不變時(shí)，通過降 低氣溫使空氣達(dá)到飽和時(shí)的溫度。影 響：水氣壓（正相關(guān)） 空氣中水氣壓較大，溫度降低很少即達(dá)飽和，因而露點(diǎn)溫度較高；空氣

25、中水氣壓較小，溫度降低很大幅度才能達(dá)飽和，因而露點(diǎn)溫度較低。,退 出,4. 露點(diǎn)溫度（td）,概 述,植物需水,水氣凝結(jié),水分蒸發(fā),空氣濕度,飽 和 差,相對(duì)濕度,水 汽 壓,露點(diǎn)濕度,YOUR SITE HERE,退 出,水分蒸發(fā)：由液態(tài)或固態(tài)水轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)水的過程， 包括水面蒸發(fā)，植物蒸騰和土壤蒸發(fā) 三種。,（二）、水分蒸發(fā),水分

26、蒸發(fā)：由液態(tài)或固態(tài)水轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)水的過程， 包括水面蒸發(fā)，植物蒸騰和土壤蒸發(fā) 三種。影響因素----水溫（正相關(guān)） 飽和差（正相關(guān)） 風(fēng)速（正相關(guān)） 水氣壓（負(fù)相關(guān)）

27、 水面形狀（凸面＞凹面）,概 述,植物需水,水氣凝結(jié),水分蒸發(fā),空氣濕度,YOUR SITE HERE,退 出,水分凝結(jié)：由氣態(tài)水轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)或固態(tài)水的過程。,水分凝結(jié)：由氣態(tài)水轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)或固態(tài)水的過程。水分凝結(jié)的條件：,水分凝結(jié)：由氣態(tài)水轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)或固態(tài)水的過程。水分凝結(jié)的條件： 水氣達(dá)到飽和----增加水氣含量 降溫（露點(diǎn)

28、溫度）,水分凝結(jié)：由氣態(tài)水轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)或固態(tài)水的過程。水分凝結(jié)的條件： 水氣達(dá)到飽和----增加水氣含量 降溫（露點(diǎn)溫度） 凝結(jié)核----對(duì)水分子有親和力和吸附力的微粒。,水分凝結(jié)：由氣態(tài)水轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)或固態(tài)水的過程。水分凝結(jié)的條件： 水氣達(dá)到飽和----增加水氣含量

29、 降溫（露點(diǎn)溫度） 凝結(jié)核----對(duì)水分子有親和力和吸附力的微粒。 灰塵，煙粒，鹽粒，花粉，SO2， SO3,水分凝結(jié)：由氣態(tài)水轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)或固態(tài)水的過程。水分凝結(jié)的條件： 水氣達(dá)到飽和----增加水氣含量

30、 降溫（露點(diǎn)溫度） 凝結(jié)核----對(duì)水分子有親和力和吸附力的微粒。 灰塵，煙粒，鹽粒，花粉，SO2， SO3 。水氣凝結(jié)物：露，霜，霧，雪，云，雨，雹。,（三）、水氣凝結(jié)與降水,概 述,植物需水,水氣凝結(jié),水分蒸發(fā),空氣濕度,雨 雪 雹,霧,霜,露,云,YOUR SIT

31、E HERE,1. 水氣凝結(jié) ? 露,形成條件：無風(fēng)或微風(fēng)的夜 晚，地面有效輻 射強(qiáng)烈，近地氣 層溫度降至露點(diǎn) 溫度以下。作用：放熱， 萎蔫植物復(fù)蘇， 引起病蟲害。,退 出,概 述,植物需水,水氣凝結(jié),水分蒸發(fā),空氣

32、濕度,雨 雪 雹,霧,霜,露,云,YOUR SITE HERE,2. 水氣凝結(jié) ? 霜,形成條件：無風(fēng)或微風(fēng)的夜 晚，地面有效輻 射強(qiáng)烈，近地氣 層溫度降至露點(diǎn) 溫度以下，露點(diǎn) 溫度＜ 0℃ 。作用：放熱，

33、萎蔫植物復(fù)蘇， 引起病蟲害。,退 出,概 述,植物需水,水氣凝結(jié),水分蒸發(fā),空氣濕度,雨 雪 雹,霧,霜,露,云,YOUR SITE HERE,3. 水氣凝結(jié) ? 霧,形成條件：低層溫度降至露 點(diǎn)溫度以下。種類：輻射霧 平流霧 平流輻射霧作用：影響光合 推遲開花 果實(shí)劣質(zhì)

34、 病蟲入侵預(yù)防：降低地下水位 營(yíng)造防護(hù)林,退 出,概 述,植物需水,水氣凝結(jié),水分蒸發(fā),空氣濕度,雨 雪 雹,霧,霜,露,云,YOUR SITE HERE,云底高、云量少、云層薄、顏色明亮，不會(huì)下雨。,云底低、云量多、云層厚、顏色黑暗，可能下雨。,4. 水氣凝結(jié) ? 云,云：高空大氣中的水氣凝結(jié) 而成的水滴、冰晶或他 們混合組成的懸浮體。形成條件：充足的水分

35、 足夠的凝結(jié)核 適宜的冷卻條件作用：天氣晴雨的征兆。,退 出,概 述,植物需水,水氣凝結(jié),水分蒸發(fā),空氣濕度,雨 雪 雹,霧,霜,露,云,YOUR SITE HERE,退 出,降水量：降水未經(jīng)蒸發(fā)、滲透、流失而在地面積聚的 水層厚度。,形成條件：冷熱對(duì)流（雷陣雨） 地

36、形迫雨（地形雨） 干濕交接（鋒面雨） 臺(tái)風(fēng)影響（臺(tái)風(fēng)雨）表示方法：降水量 降水強(qiáng)度 降水形式：雨 ? 雪 ? 雹,蜘蛛收網(wǎng) 大雨必降,5. 水氣凝結(jié) ? 雨 ? 雪 ? 雹,概 述,植物需水,水氣凝結(jié),水分蒸發(fā),空氣濕度,雨 雪 雹,霧,霜,露,云,YOUR SITE HERE

37、,退 出,（四）、水分與植物,概 述,植物需水,水氣凝結(jié),水分蒸發(fā),空氣濕度,需水規(guī)律,需 水 量,YOUR SITE HERE,農(nóng)業(yè)諺語：有收無收在于水，收多收少在于肥。 風(fēng)調(diào)雨順，五谷豐登。植物的需水量： 玉米（株）----2000kg 小麥（1千克干物質(zhì)）----400~500kg蒸騰系數(shù)：植物每合成1克干物質(zhì)所需要蒸騰水

38、 分的克數(shù)。,1. 植物需水量,退 出,概 述,植物需水,水氣凝結(jié),水分蒸發(fā),空氣濕度,需水規(guī)律,需 水 量,YOUR SITE HERE,退 出,水分監(jiān)界期：植物對(duì)水分缺乏最敏感、最易受到傷害的 時(shí)期。一般為“花粉母細(xì)胞四分體形成期”。植物的需水規(guī)律： 生理需水----根系吸水，體內(nèi)運(yùn)輸，葉面蒸騰。 生態(tài)需水----株間

39、蒸發(fā)，田間滲透。 植物需水量----植株蒸騰，株間蒸發(fā)，田間滲透。“少-多-少”規(guī)律：出苗--拔節(jié)（少） 拔節(jié)--開花（多） 拔節(jié)--衰老（少）,2. 植物需水規(guī)律,概 述,植物需水,水氣凝結(jié),水分蒸發(fā),空氣濕度,需水規(guī)律,需 水 量,YOUR SITE HERE,第二節(jié) 水分與植物

40、生長(zhǎng),（一）植物的需水量 (一)不同作物對(duì)水分的需要量不同　 根據(jù)蒸騰系數(shù)估計(jì)水分的需要量：　　生物產(chǎn)量×蒸騰系數(shù) = 理論最低需水量　 (生物產(chǎn)量——作物一生中形成的全部有機(jī)物的總量) (二)同一作物不同生育期對(duì)水分的需要量不同 早稻苗期 由于蒸騰面積較小，水分消耗量不大；　 分蘗期 蒸騰面積擴(kuò)大，氣溫逐漸升高，水分消耗量增大；　 孕穗開花期 蒸騰量達(dá)最大值，耗水量也最多；　

41、成熟期 葉片逐漸衰老、脫落，水分消耗量又逐漸減少。,YOUR SITE HERE,一、作物的水分臨界期,作物的水分臨界期 -植物在生命周期中，對(duì)水分缺乏最敏感、最易受害的時(shí)期。 大多處于花粉母細(xì)胞四分體形成期，這個(gè)時(shí)期一旦缺水，就使性器官發(fā)育不正常。如小麥一生中有兩個(gè)水分臨界期：孕穗期。缺水，小穗發(fā)育不良，特別是雄性生殖器官發(fā)育受阻或畸形發(fā)展。開始灌漿到乳熟末期。缺水，影響旗葉的光合速率和壽命，減少有機(jī)物的制造和運(yùn)輸

42、，影響灌漿，空癟粒增多，產(chǎn)量下降。,YOUR SITE HERE,二、水分在植物生命活動(dòng)中的作用1.水分是原生質(zhì)的組成成分,含水量減少 溶膠 凝膠 含水量增加,,,YOUR SITE HERE,2.水分是生命活動(dòng)的介質(zhì)和參與者 3.水分是物質(zhì)吸收和運(yùn)輸物質(zhì)的工具 4.水分能使植物保持固有的姿

43、態(tài) 生理需水--滿足植物生理活動(dòng)所需要的水分 生態(tài)需水--利用水的理化特性,調(diào)節(jié)植物周圍的環(huán)境所需要的水分,YOUR SITE HERE,三 植物對(duì)水分的吸收,滿足植物生長(zhǎng)發(fā)育的需要水分，主要是從土壤中吸取的。植物吸水的器官是根，吸水部位是根毛區(qū)。細(xì)胞是植物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位，植物吸水首先是細(xì)胞吸水。,YOUR SITE HERE,（一）、植物吸水原理,（1）水勢(shì)水勢(shì)：相同溫度下，一個(gè)系統(tǒng)中一摩爾的水與一摩爾的純水之間的

44、自由能差。溶液濃度愈大，水勢(shì)愈低。水的流動(dòng)方向由水勢(shì)的高低決定，水由水勢(shì)高流向水勢(shì)低的區(qū)域。水在植物體內(nèi)的移動(dòng)主要形式為集流與擴(kuò)散。滲透作用是擴(kuò)散的一種特殊形式。,YOUR SITE HERE,細(xì)胞吸水,擴(kuò)散作用： 物質(zhì)分子從高濃度區(qū)域向低濃度區(qū)域轉(zhuǎn)移，直到均勻分布的現(xiàn)象。滲透作用：水分子通過半透膜由水勢(shì)高向水勢(shì)低的部位流動(dòng)的現(xiàn)象。半透膜：水分子可以自由通過，其他物質(zhì)有 選擇通過的特殊的膜。原生質(zhì)層：包括質(zhì)膜、細(xì)胞

45、質(zhì)和液泡膜看成一個(gè)半透膜，液泡內(nèi)的細(xì)胞液含許多溶解在水中的物質(zhì)，具有水勢(shì)。因此，細(xì)胞構(gòu)成一個(gè)滲透系統(tǒng) 。細(xì)胞的吸水方式：滲透性吸水（細(xì)胞形成液泡后的主要吸水方式）；吸脹吸水（未形成液泡的細(xì)胞的吸水方式）；代謝性吸水（直接消耗能量的吸水方式）。植物細(xì)胞主要是通過滲透作用來吸收水分的。,YOUR SITE HERE,質(zhì)壁分離與復(fù)原,,,質(zhì)壁分離： 細(xì)胞失水使原生質(zhì)與細(xì)胞壁分離的現(xiàn)象。質(zhì)壁分離復(fù)原： 質(zhì)壁

46、分離的細(xì)胞吸水，原生質(zhì)膨脹最終恢復(fù)與細(xì)胞壁相接觸的現(xiàn)象。 利用細(xì)胞質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離復(fù)原的現(xiàn)象可以判斷細(xì)胞死活。,YOUR SITE HERE,（2）根系吸水,1.根系吸水的部位主要在根的尖端，從根尖向上約10mm的范圍內(nèi)，包括根冠、根毛區(qū)、伸長(zhǎng)區(qū)和分生區(qū)，以根毛區(qū)的吸水能力最強(qiáng)，因?yàn)椋孩俑?，增大了吸收面積(5～10倍)；②細(xì)胞壁外層由果膠質(zhì)覆蓋，粘性較強(qiáng)，有利于和土壤膠體粘著和吸水；③輸導(dǎo)組織發(fā)達(dá)，水分轉(zhuǎn)移的

47、速度快。,,YOUR SITE HERE,（二）.植物根系吸水動(dòng)力,主動(dòng)吸水——由植物根系生理活動(dòng)而引起的吸水過程。 根的主動(dòng)吸水具體反映在根壓上。 被動(dòng)吸水——植物根系以蒸騰拉力為動(dòng)力的吸水過程。,YOUR SITE HERE,根系吸水的動(dòng)力,根壓——是指由于植物根系生理活動(dòng)而促使液流從根部上升的壓力。大多數(shù)植物的根壓為0.1～0.2MPa，有些木本植物的根壓可達(dá)0.6～0.7MPa。傷流和吐水是證實(shí)根壓存在的兩種生理現(xiàn)象。

48、,YOUR SITE HERE,①傷流 從受傷或折斷的植物組織傷口處溢出液體的現(xiàn)象。 傷流是由根壓引起的。從傷口流出的汁液叫傷流液。傷流液其中除含有大量水分之外，還含有各種無機(jī)物、有機(jī)物和植物激素等。,傷流和根壓示意圖傷流液從莖部切口處流出；用壓力計(jì)測(cè)定根壓,YOUR SITE HERE,②吐水 葉片尖端或邊緣的水孔向外溢出液滴的現(xiàn)象。,YOUR SITE HERE,,（三）.產(chǎn)生根壓的原因,①植物根系主動(dòng)吸收土壤溶液中的

49、離子。②離子轉(zhuǎn)運(yùn)到根的內(nèi)皮層內(nèi)，使中柱細(xì)胞和導(dǎo)管的溶質(zhì)增加。③內(nèi)皮層的水勢(shì)低于土壤溶液的水勢(shì)時(shí)，土壤中的水分順?biāo)畡?shì)梯度從外部經(jīng)內(nèi)皮層滲透進(jìn)入中柱細(xì)胞和導(dǎo)管。,YOUR SITE HERE,,,（四）影響根系吸水的土壤條件,1.土壤溫度①土溫低使根系吸水下降，原因：粘度增加，擴(kuò)散速率降低；根系呼吸速率下降，主動(dòng)吸水減弱；根系生長(zhǎng)緩慢，有礙吸水面積的擴(kuò)大。②土溫過高對(duì)根系吸水不利，原因： 提高根的木質(zhì)化程度，加速根的老化，

50、 根細(xì)胞中各種酶蛋白變性失活。,YOUR SITE HERE,2.土壤通氣狀況 CO2濃度過高或O2不足，則根的呼吸減弱，不但會(huì)影響根壓的產(chǎn)生和根系吸水，而且還會(huì)因無氧呼吸累積較多的酒精而使根系中毒受傷。3.土壤水分 土壤缺水時(shí)，植物細(xì)胞失水，膨壓下降，葉片、幼莖下垂，這種現(xiàn)象稱為萎蔫。 4.土壤溶液濃度 土壤溶液濃度過高，土壤水勢(shì)降低，若低于根系水勢(shì)植物不能吸水反而失去水分，這樣導(dǎo)致生

51、理性干旱。,（四）影響根系吸水的土壤條件,YOUR SITE HERE,,第三節(jié) 水分的散失——蒸騰作用,一、蒸騰作用1.蒸騰作用：植物體內(nèi)的水分以氣態(tài)散失到大氣中去的過程。2.蒸騰作用的生理意義  ①蒸騰拉力是植物吸水與轉(zhuǎn)運(yùn)水分的主要?jiǎng)恿?#160; ②促進(jìn)木質(zhì)部汁液中物質(zhì)的運(yùn)輸  ③降低植物體的溫度（夏季，綠化地帶的氣溫比非綠化地帶的氣溫要低3-5 ℃）  ④有利于CO２的吸收、同化3.蒸

52、騰作用的方式皮孔蒸騰（莖、枝）角質(zhì)層蒸騰（葉）氣孔蒸騰（葉）——植物蒸騰作用的最主要方式,YOUR SITE HERE,二、氣孔蒸騰,1.氣孔的形態(tài)結(jié)構(gòu)及生理特點(diǎn)：氣孔是植物表皮上一對(duì)特化的細(xì)胞─保衛(wèi)細(xì)胞和由其圍繞形成的開口的總稱，是植物進(jìn)行體內(nèi)外氣體交換的門戶。植物葉片表面特別是葉緣部分分布著大量的氣孔，但氣孔很小。氣孔所占面積，不到葉面積的1%，但氣孔的蒸騰量卻相當(dāng)于所在葉面積蒸發(fā)量的10％～50％，甚至100％。 2.

53、小孔擴(kuò)散律：氣體通過多孔表面擴(kuò)散的速率,不與小孔的面積成正比，而與小孔的周長(zhǎng)成正比。,YOUR SITE HERE,三、氣孔運(yùn)動(dòng)的機(jī)理,⒈蔗糖－淀粉假說氣孔運(yùn)動(dòng)是由于保衛(wèi)細(xì)胞中蔗糖和淀粉間的相互轉(zhuǎn)化而引起滲透勢(shì)改變而造成的。 2. 無機(jī)離子泵學(xué)說又稱K+泵假說。 K+從副衛(wèi)細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)到保衛(wèi)細(xì)胞中引起滲透勢(shì)下降，氣孔張開；K+反向轉(zhuǎn)運(yùn)，則氣孔關(guān)閉。,YOUR SITE HERE,四、影響蒸騰的因素,1.光  通常氣孔

54、在光下張開,暗中關(guān)閉。2.水分 水分脅迫條件下氣孔開度減小，如蒸騰過于強(qiáng)烈，即使在光下，氣孔也會(huì)關(guān)閉。3.溫度  隨溫度的上升氣孔開度增大，30℃左右開度最大。4.風(fēng)  微風(fēng)促進(jìn)蒸騰，強(qiáng)風(fēng)引起氣孔關(guān)閉。總之：外界較高的光強(qiáng)和溫度、較低的濕度、較大的風(fēng)速有弊于氣孔的蒸騰。,YOUR SITE HERE,五、水分的傳導(dǎo),一、水分傳導(dǎo)途徑： 土壤 根毛 皮層 內(nèi)皮層 中柱鞘