蒸騰作用科普知識

2023-11-13 科普知識

　　蒸騰作用是水分從活的植物體表面（主要是葉子）以水蒸汽狀態散失到大氣中的過程，是與物理學的蒸發過程不同，蒸騰作用不僅受外界環境條件的影響，而且還受植物本身的調節和控制，因此它是一種復雜的生理過程。下面是小編為大家整理的蒸騰作用科普知識，僅供參考，歡迎閱讀。

　　蒸騰作用的作用

　　1、植物對水分吸收和運輸的一個主要動力；

　　2、蒸騰作用促進植物對礦物質的吸收和運輸；

　　3、蒸騰作用能降低植物體和葉片的溫度；

　　4、蒸騰作用的正常進行，氣孔開放，有利于光合作用中二氧化碳固定。

　　蒸騰作用簡介

　　蒸騰是指植物體表（主要指葉子）的水分通過水蒸氣的形式散發到空氣中的過程。蒸騰與物理學上所說的蒸發有著一定的差別，蒸騰作用不僅會受到外界環境的影響，還會受到植物的調節和控制，所以蒸騰作用要比蒸發作用復雜得多，蒸騰作用的發生與植物的大小無關，即使是幼苗依然能夠進行蒸騰。

　　蒸騰作用原理

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

　　其次，水在從根部向葉片運輸的過程中，把溶解于水中的各種養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。植物像動物一樣也怕烈日的烤曬，為了不至于被烤焦，植物就通過蒸發水分把熱量從體內散發出去，以保持一定的恒溫。

　　方式分類

　　皮孔蒸騰

　　木本植物經由枝條的皮孔和木栓組織的裂縫的蒸騰，叫做皮孔蒸騰。但是皮孔蒸騰的量非常小，約占樹冠蒸騰總量的0.1%。

　　角質層蒸騰

　　通過葉片和草本植物莖的角質層的蒸騰，叫做角質層蒸騰，約占蒸騰作用的5%~10%。幼嫩葉子的角質蒸騰可達總蒸騰量的1/3到1/2。一般植物成熟葉片的角質蒸騰，占總蒸騰量的5%～10%。長期生長在干旱條件下的植物其角質層蒸騰更低，其蒸騰總量小于5%。

　　氣孔蒸騰

　　通過氣孔的蒸騰，叫做氣孔蒸騰，氣孔蒸騰是植物蒸騰作用的最主要方式。

　　氣孔是植物進行體內外氣體交換的重要門戶。水蒸氣（H2O）、二氧化碳（CO）、氧氣（O2）都要共用氣孔這個通道，氣孔的開閉會影響植物的蒸騰、光合、呼吸等生理過程。

　　氣孔是植物葉片表皮組織的小孔，一般由成對的保衛細胞(guard cell)組成。保衛細胞四周環繞著表皮細胞，毗連的表皮細胞如在形態上和其它表皮細胞相同，就稱之為鄰近細胞(neighbouring cell)，如有明顯區別，則稱為副衛細胞(subsidiary cell)。保衛細胞與鄰近細胞或副衛細胞構成氣孔復合體。保衛細胞在形態上和生理上與表皮細胞有顯著的差別。

　　生理指標

　　蒸騰速率

　　蒸騰速率（transpiration）又稱為蒸騰強度或蒸騰率。指植物在單位時間、單位葉面積通過蒸騰作用散失的水量。常用單位g/m/h、mg/dm/h。大多數植物白天的蒸騰速率是15～250g/m/h，夜晚是1～20g/m/h。

　　蒸騰效率

　　蒸騰效率(transpiration ratio)是指植物每蒸騰1kg水時所形成的干物質的克數。常用單位：g/kg。一般植物的蒸騰效率為1～8g/kg。

　　蒸騰系數

　　蒸騰系數(transpiration coefficient)又稱需水量，指植物每制造1g干物質所消耗水分的克數。它是蒸騰效率的倒數。大多數植物的蒸騰系數在125～1000之間。木本植物的蒸騰系數比較低，如松樹約40；草本植物蒸騰系數較高，玉米為370、小麥為540。蒸騰系數越低，則表示植物利用水的效率越高。

　　影響因素

　　內部

　　氣孔頻度（stomatal frequency,為每平方毫米葉片上的氣孔數），氣孔頻度大有利于蒸騰的進行。

　　氣孔大小氣孔直徑較大，內部阻力小，蒸騰快。

　　氣孔下腔氣孔下腔容積大，葉內外蒸氣壓差，蒸騰快。

　　氣孔開度氣孔開度大，蒸騰快；反之，則慢。

　　外部

　　影響蒸騰作用的外部因素蒸騰速率取決于葉內外蒸氣壓差和擴散阻力的大小。所以凡是影響葉內外蒸氣壓差和擴散阻力的外部因素，都會影響蒸騰速率。

　　（1）光照光對蒸騰作用的影響首先是引起氣孔的開放，減少氣孔阻力，從而增強蒸騰作用。其次，光可以提高大氣與葉子的溫度，增加葉內外蒸氣壓差，加快蒸騰速率。

　　（2）溫度對蒸騰速率的影響很大。當大氣溫度降低時，葉溫比氣溫高出2～10℃，因而氣孔下腔蒸氣壓的增加大于空氣蒸氣壓的增加，使葉內外蒸氣壓差增大，蒸騰速率增大；當氣溫過高時，葉片過度失水，氣孔關閉，蒸騰減弱。

　　（3）濕度在溫度相同時，大氣的相對濕度越大，其蒸氣壓就越大，葉內外蒸氣壓差就變小，氣孔下腔的水蒸汽不易擴散出去，蒸騰減弱；反之，大氣的相對濕度較低，則蒸騰速率加快。

　　（4）風速風速較大，可將葉面氣孔外水蒸汽擴散層吹散，而代之以相對濕度較低的空氣，既減少了擴散阻力，又增加了葉內外蒸氣壓差，可以加速蒸騰。強風可能會引起氣孔關閉，內部阻力增大，蒸騰減弱。