蒸腾作用科普知识

2023-11-13 科普知识

　　蒸腾作用是水分从活的植物体表面（主要是叶子）以水蒸汽状态散失到大气中的过程，是与物理学的蒸发过程不同，蒸腾作用不仅受外界环境条件的影响，而且还受植物本身的调节和控制，因此它是一种复杂的生理过程。下面是小编为大家整理的蒸腾作用科普知识，仅供参考，欢迎阅读。

　　蒸腾作用的作用

　　1、植物对水分吸收和运输的一个主要动力；

　　2、蒸腾作用促进植物对矿物质的吸收和运输；

　　3、蒸腾作用能降低植物体和叶片的温度；

　　4、蒸腾作用的正常进行，气孔开放，有利于光合作用中二氧化碳固定。

　　蒸腾作用简介

　　蒸腾是指植物体表（主要指叶子）的水分通过水蒸气的形式散发到空气中的过程。蒸腾与物理学上所说的蒸发有着一定的差别，蒸腾作用不仅会受到外界环境的影响，还会受到植物的调节和控制，所以蒸腾作用要比蒸发作用复杂得多，蒸腾作用的发生与植物的大小无关，即使是幼苗依然能够进行蒸腾。

　　蒸腾作用原理

　　首先，蒸腾作用为植物吸收和运输水分提供动力。叶片的水分散失掉后，叶片细胞液的浓度自然就会提高，于是就产生了向叶脉细胞吸水的动力，这样叶片就向茎吸水，茎又向根吸水，迫于强大的压力，根不得不向土壤吸水；

　　其次，水在从根部向叶片运输的过程中，把溶解于水中的各种养料也一并带到了植物全身；最后，蒸腾作用还能够帮助植物降温散热。植物像动物一样也怕烈日的烤晒，为了不至于被烤焦，植物就通过蒸发水分把热量从体内散发出去，以保持一定的恒温。

　　方式分类

　　皮孔蒸腾

　　木本植物经由枝条的皮孔和木栓组织的裂缝的蒸腾，叫做皮孔蒸腾。但是皮孔蒸腾的量非常小，约占树冠蒸腾总量的0.1%。

　　角质层蒸腾

　　通过叶片和草本植物茎的角质层的蒸腾，叫做角质层蒸腾，约占蒸腾作用的5%~10%。幼嫩叶子的角质蒸腾可达总蒸腾量的1/3到1/2。一般植物成熟叶片的角质蒸腾，占总蒸腾量的5%～10%。长期生长在干旱条件下的植物其角质层蒸腾更低，其蒸腾总量小于5%。

　　气孔蒸腾

　　通过气孔的蒸腾，叫做气孔蒸腾，气孔蒸腾是植物蒸腾作用的最主要方式。

　　气孔是植物进行体内外气体交换的重要门户。水蒸气（H2O）、二氧化碳（CO）、氧气（O2）都要共用气孔这个通道，气孔的开闭会影响植物的蒸腾、光合、呼吸等生理过程。

　　气孔是植物叶片表皮组织的小孔，一般由成对的保卫细胞(guard cell)组成。保卫细胞四周环绕着表皮细胞，毗连的表皮细胞如在形态上和其它表皮细胞相同，就称之为邻近细胞(neighbouring cell)，如有明显区别，则称为副卫细胞(subsidiary cell)。保卫细胞与邻近细胞或副卫细胞构成气孔复合体。保卫细胞在形态上和生理上与表皮细胞有显著的差别。

　　生理指标

　　蒸腾速率

　　蒸腾速率（transpiration）又称为蒸腾强度或蒸腾率。指植物在单位时间、单位叶面积通过蒸腾作用散失的水量。常用单位g/m/h、mg/dm/h。大多数植物白天的蒸腾速率是15～250g/m/h，夜晚是1～20g/m/h。

　　蒸腾效率

　　蒸腾效率(transpiration ratio)是指植物每蒸腾1kg水时所形成的干物质的克数。常用单位：g/kg。一般植物的蒸腾效率为1～8g/kg。

　　蒸腾系数

　　蒸腾系数(transpiration coefficient)又称需水量，指植物每制造1g干物质所消耗水分的克数。它是蒸腾效率的倒数。大多数植物的蒸腾系数在125～1000之间。木本植物的蒸腾系数比较低，如松树约40；草本植物蒸腾系数较高，玉米为370、小麦为540。蒸腾系数越低，则表示植物利用水的效率越高。

　　影响因素

　　内部

　　气孔频度（stomatal frequency,为每平方毫米叶片上的气孔数），气孔频度大有利于蒸腾的进行。

　　气孔大小气孔直径较大，内部阻力小，蒸腾快。

　　气孔下腔气孔下腔容积大，叶内外蒸气压差，蒸腾快。

　　气孔开度气孔开度大，蒸腾快；反之，则慢。

　　外部

　　影响蒸腾作用的外部因素蒸腾速率取决于叶内外蒸气压差和扩散阻力的大小。所以凡是影响叶内外蒸气压差和扩散阻力的外部因素，都会影响蒸腾速率。

　　（1）光照光对蒸腾作用的影响首先是引起气孔的开放，减少气孔阻力，从而增强蒸腾作用。其次，光可以提高大气与叶子的温度，增加叶内外蒸气压差，加快蒸腾速率。

　　（2）温度对蒸腾速率的影响很大。当大气温度降低时，叶温比气温高出2～10℃，因而气孔下腔蒸气压的增加大于空气蒸气压的增加，使叶内外蒸气压差增大，蒸腾速率增大；当气温过高时，叶片过度失水，气孔关闭，蒸腾减弱。

　　（3）湿度在温度相同时，大气的相对湿度越大，其蒸气压就越大，叶内外蒸气压差就变小，气孔下腔的水蒸汽不易扩散出去，蒸腾减弱；反之，大气的相对湿度较低，则蒸腾速率加快。

　　（4）风速风速较大，可将叶面气孔外水蒸汽扩散层吹散，而代之以相对湿度较低的空气，既减少了扩散阻力，又增加了叶内外蒸气压差，可以加速蒸腾。强风可能会引起气孔关闭，内部阻力增大，蒸腾减弱。