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水与植物生命

发布日期:2016-05-11 作者: 点击:

  水在生长着的植物体重含量最大。原生质含水量为80%~90%,其中叶绿体和线粒体含50%左右;液泡中则90%以上。组织或器官的含水量随木质化程度增加而减少,如瓜果的肉质部分含水量可超过90%,幼嫩的叶子为80%~90%,根为70%~95%,树干则平均为50%,休眠芽约40%。含水最少的是成熟的种子,一般仅10%~14%,或更少。代谢旺盛的器官或组织含水量都很高。原生质只有在含水量足够高时,才能进行各种生理活动。各种生化反应都需以水为介质或溶液来进行。

  水是光合作用的基本原料之一,它参加各种水解反应和呼吸作用中的多种反应。植物的生长,通常靠吸水使细胞伸长或膨大。膨压降低,生长就减缓或停止。如昙花一现,就是靠花瓣快速吸水膨大、张开;牵牛花清晨开放,日光暴晒后失水卷缩。某些植物分化出特殊的器官,水分进出造成膨压可逆地升降,使器官快速地运动。如水稻叶子在空气干燥、供水不足时,泡状细胞失水,使叶片卷成圆筒状,供水恢复后重新展开;气孔的运动是通过保卫细胞因水分情况变化而胀缩来实现的,从而调节水分散失速率,维持植株水分平衡。反之,有些器官只有失水时才能完成某些功能。如藤萝的果荚,只有干燥时才能爆裂,使其中的种子迸出;蒲公英的种子成熟、失水后才会脱离母体,随风飘荡。

  水特有的理化性质是任何植物都少不了的。水的气化热与比热特别高,有利于发散植株所吸收的辐射热,避免体温大幅度上升。水的表面张力、内聚力及一些物质间的吸附力在植物体内运输中有重要意义。水能透过可见光合紫外光,使日光能透射到叶绿体上供光合作用的之用,或被光敏素等吸收, 引起光形态发生效应。

  当一滴水从天空落下,它将去往哪里呢?又会变成什么呢?一般而言,我们认为降落之后的雨点有3个主要的去向:变为水蒸气进入到大气;形成径流,进入江河湖泊;下渗形成地下水。其实,水蒸气从陆地表面进入到大气,包括了两个不同的生物物理过程:一是与太阳辐射直接相关的蒸发,二是通过生物调节的植物蒸腾作用。在一般人的印象中,大地、江河湖泊的蒸发似乎是陆地表面向大气“供水”的主要来源,但科学家长期研究发现,植物的蒸腾是水汽从陆地表面上升的主要方式,占到整个水汽总量的80%~90%。

  陆生植物与冠分别处于底下与地上,在通常情况下冠部向大气散失水分,根部则吸收水分,因此,水的主要流向是自土壤进入根系,再经过茎到达叶、花、果实等器官,并经过它们的表面,主要是其上的气孔,散失(蒸腾)到大气中去。


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