植物生理学-植物的水分生理

《植物生理学-植物的水分生理》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第三节植物根系对水分的吸收一、根系吸水的部位二、根系吸水的途径三、根系吸水的机制四、影响吸水的土壤条件根系是植物吸水的主要器官一、根系吸水的部位（自学）伸长区分生区根冠根毛区土壤中水分根渗透扩散根毛导管质外体途径共质体途径中柱细胞内皮层的径向迁移皮层二、根系吸水的途径1.共质体途径（apoplastpathway）2.质外体途径（symplastpathway）是指水分从一个细胞的细胞质经过胞间连丝，移动到另一个细胞的细胞质。移动速度较慢。1.共质体途径2.质外体途径水分通过细胞壁、细胞间隙等没有原生质的部分移动，移动速度快。根系的

2、质外体被内皮层分为两部分：内皮层以内的质外体和内皮层以外的质外体外部质外体内皮层外，包括根毛、皮层的胞间层、细胞壁和细胞间隙凯氏带木栓化，膜与壁紧贴在一起。水、溶质不能自由通过。内部质外体内皮层内，包括成熟的导管和中柱各部分。内皮层细胞壁上的凯氏带水分只能通过内皮层的原生质体进入细胞。即进入共质体。质外体空间→内皮层细胞原生质层(共质体)→质外体空间(导管)。三、根系吸水的机理根据吸水的动力植物根系吸水的方式有两种：主要方式两种方式动力主动吸水根压（activeabsorptionofwater）（rootpressure）被动吸水

3、蒸腾拉力(passiveabsorptionofwater)（transpirationalpull)(一)主动吸水1.根压（rootpressure）主动吸水是由于根系本身生理活动引起的水分吸收,一般认为主动吸水的动力是根压。——由于植物根系生理活动(?)产生的促使水分从根部上升的压力。伤流吐水证实根压存在的两种现象：如果从植物的茎基部靠近地面的部位切断，不久可看到有液滴从伤口流出。这种从受伤或折断的植物组织中溢出液体的现象，叫做伤流（bleeding）。流出的汁液是伤流液（bleedingsap）。伤流吐水证实根压存在的两种现象

4、：伤流液的成分有水、无机物、有机物、植物激素，可以根据伤流研究根部的代谢。伤流量的多少可做为根系生理活动的一个指标。伤流吐水证实根压存在的两种现象：没有受伤的植物如处在土壤水分充足，气温适宜，天气潮湿的环境中，叶片的尖端或边缘也有液体外泌的现象，这种现象称为吐水（guttation）。2.根压产生的机理主要内容：内皮层、内皮层以外的质外体（皮层细胞壁、细胞间隙）、内皮层以内的质外体（中柱导管）形成一个渗透系统，由于根部的代谢活动产生内皮层以外质外体和内皮层以内质外体间的水势差，水分顺水势差通过内皮层渗透到根部导管。渗透理论根部导管与

5、外液之间是如何建立起渗透系统的？内皮层上具有四面木栓化加厚的凯氏带,不能允许水分和物质自由通过。水分只能通过内皮层细胞原生质向内运输。整个内皮层细胞就象一圈选择性透膜把中柱与皮层隔开。只要中柱中的水分与皮层中的水分存在水势差，水分便会通过渗透作用进出中柱了。为什么导管内的水势能低于外液的水势？土壤中的溶质可以与水分一起通过质外体向根部扩散，当达到内皮层以后，扩散被凯氏带阻档。由于皮层中O2浓度较高，因此可以产生足够强的呼吸，产生的能量以利于离子的主动吸收。并通过多次的主动转运，将离子通过胞间联丝转运到中柱的薄壁细胞中去。中柱内细胞中

6、的离子顺着浓度梯度扩散到质外体（特别是导管）中，使导管中的离子浓度升高，水势降低。这样就建立了一个跨越内皮层的水势梯度，水分就会通过渗透进入中柱，产生根压。支持渗透理论的实验现象:当把植物根部放在纯水中，伤流加快；如果把植物根部放在浓溶液中，伤流减少，已流出的伤流液甚至会被重新吸回去；由此可见，根压的产生是一个渗透过程，并与植物的代谢有关。主动吸水通常不是根系主动吸收水本身而是植物利用代谢能量主动吸收外界溶质，从而造成导管溶液的水势低于外界溶液的水势，而水则是被动地顺水势梯度从外部进入导管，水流的真正动力是水势差。（二）被动吸水通过

7、蒸腾拉力进行的吸水方式称为被动吸水。1.蒸腾拉力（transpirationalpull）由于蒸腾作用产生一系列水势梯度使导管中水分上升的力量称为蒸腾拉力。主动吸水和被动吸水在植物吸水的过程中所占的比重，因植物生长状况和蒸腾速率而异。通常正在蒸腾着的植株，尤其是高大的树木，其吸水的主要方式为被动吸水。只有春季叶片未展开或树木落叶后，以及蒸腾速率很底的夜晚，主动吸水才是主要的吸水方式。主动吸水和被动吸水暂时萎蔫（temporarywilting）永久萎蔫（permanentwilting）永久萎蔫系数（permanentwilting

8、coefficient）：指植物刚发生永久萎蔫时，土壤水分与土壤干重的百分比。与土壤颗粒粗细、土壤胶体数量，作物种类等有关，粗砂、细砂、壤土、粘土依次递增。萎蔫四、影响根系吸水的条件(自学)第四节蒸腾作用(transpiration)