蒸發蒸騰作用

蒸發蒸騰作用

蒸發蒸騰作用是指植物體內的水以氣體的形式通過氣孔散失到大氣中的過程。

簡介

蒸發蒸騰作用水分通過植物活體表面進行蒸發的過程稱為蒸騰作用。在蔬菜作物全生育期內蒸騰散失的水量占總耗水量的50%~60% ,蒸發蒸騰作用的意義:蒸發蒸騰作用產生的拉力是水分吸收的動力,是水分和無機鹽在植物體內運輸的動力,還能降低葉片表面的溫度避免陽光灼傷。

調節

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氣孔的張開和閉合可以調節蒸發蒸騰作用,使植物體內保持適量的水分。當氣孔張開時蒸發蒸騰作用強烈、散失的水分多,當氣孔閉合時蒸發蒸騰作用弱、散失的水分少。影響氣孔的張開和閉合的外界條件有光照和溫度,一般在晴朗無風的夏天,土壤水分供應充足,蒸發蒸騰作用強烈,而在陰雨天氣蒸發蒸騰作用比較弱。植物一天中蒸發蒸發蒸騰作用的變化規律是:清晨日出後,由於光照加強,溫度升高,蒸發蒸騰作用隨之增強,到午後三時左右達到最高峰,三時以後,光照逐漸減弱,植物體內的水分減少,氣孔逐漸關閉,蒸發蒸騰作用隨之下降,日落後蒸發蒸騰作用降到最低點。

植物靠根系從土壤中吸收的水除了很少一部分參加植物體內各項生命活動以外,絕大部分通過蒸發蒸騰作用散失到大氣中去。

意義

1.降低植物的溫度

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在夏季皮膚上的汗液蒸發掉了人就會感到涼爽,發高燒的病人往往用濕毛巾敷在額頭上,這些都是利用水的蒸髮帶走人體的一部分熱量,從而起到降溫的目的。同樣道理,植物體內水分的蒸騰也能夠起到降溫的作用。這就是為什麼夏季從街道走進一片樹林感到涼爽的原因。

2.促進根吸收水分

葉片水分蒸發去後,葉肉細胞缺水,就要依次吸收葉脈導管、莖內導管、根內導管的水分,從而促進根從土壤里吸水。

3.促進水分和無機鹽的運輸

植物體蒸發蒸騰作用散失的水分,是水分在體內運輸的主要動力,由於蒸騰作用散失水分產生的拉力,使水分連同溶於水中的無機鹽被送到樹冠上,蒸發蒸騰作用產生的拉力,可以把水分由地面送到百米高的樹冠上。

套用

1.在生產上的套用

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[1]及時灌溉,防止發生嚴重萎蔫

植物體內含有足夠的水分,才能正常地進行各項生命活動。由於灌溉不及時,發生短時間的萎蔫,即使只有幾個小時,但對植物生長的影響是非常大的。如植物在形成花芽的時候缺水,可使植物開花減少。

[2]幼苗移栽

種子萌發及幼苗期,植物蒸騰面積少,需水不多,隨著幼苗繼續生長,葉面積不斷擴大,水分的需要量隨之增加,所以移栽植物,要儘量選用幼苗移栽。另外移栽植物儘量選取陰雨天,去掉部分枝葉。

2.森林可以調節氣候

森林可以增加大氣溫度,使天空的雲量增多,從而增加降水量,達到調節氣候的作用。據測定在乾旱的季節里,每平方米麵積的森林,每天能向空中放散大約6千克的水,在驕陽似火的夏天,綠化地區比非綠化地區的氣溫低0.8℃ ,森林中的氣溫比庭院中的氣溫低1.3~3.2℃。城市露天之下的氣溫高達35℃時,樹蔭下的空氣只有22℃左右。因此大規模植樹造林是減輕乾旱,調節氣候的一項重要措施,中國確定每年3月12日為“植樹節”。森林是人類的財富,要保護森林保護環境,大力提倡植樹造林。

影響

(一)外界條件對蒸發蒸騰作用的影響

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蒸發蒸騰作用快慢決定於葉內外的蒸汽壓差大小,所以凡是影響葉內外蒸汽壓差的外界條件,都會影響蒸發蒸騰作用。

光照是影響蒸發蒸騰作用的最主要外界條件。它不僅可以提高大氣的溫度,同時也提高葉溫,一般葉溫比氣溫高2~10℃。大氣溫度的升高增強水分蒸發速率,葉片溫度高於大氣溫度,使葉內外的蒸汽壓差增大,蒸騰速率更快。此外,光照促使氣孔開放,減少內部阻力,從而增強蒸發蒸騰作用。

空氣相對濕度和蒸騰速率有密切的關係。由於植物不斷蒸騰,氣孔下腔的相對濕度是不會達到100%的,但是葉肉細胞的細胞壁水分不斷轉變為水蒸氣,源源補充,所以氣孔下腔的相對濕度並不低,保證了蒸騰作用順利進行。但當空氣相對濕度增大時,空氣蒸汽壓也增大,葉內外蒸汽壓差就變小,蒸騰變慢。所以大氣相對濕度直接影響蒸騰速率。

溫度影響蒸騰速率很大。當相對濕度相同時,溫度越高,蒸汽壓越大;當溫度相同時,相對濕度越大,蒸汽壓就越大。葉片氣孔下腔的相對濕度總是大於空氣的相對濕度,葉片溫度一般比氣溫高一些,厚葉更是顯著。因此,當大氣溫度增高時,氣孔下腔蒸汽壓的增加大於空氣蒸汽壓的增加,所以葉內外的蒸汽壓差加大,有利於水分從葉內逸出,蒸騰加強。

風對蒸騰的影響比較複雜。微風促進蒸騰,因為風能將氣孔外邊的水蒸氣吹走,補充一些相對濕度較低的空氣,擴散層變薄或消失,外部擴散阻力減小,蒸騰就加快。可是強風反而不如微風,因為強風可能引起氣孔關閉,內部阻力加大,蒸騰就會慢一些。

蒸騰作用的晝夜變化是由外界條件所決定的。在天氣晴朗、氣溫不太高、水分供應充分的日子裡,隨著太陽的升起,氣孔漸漸張大;同時,溫度增高,葉內外蒸汽壓差變大,蒸騰漸快,在中午12時至下午1~2時達到高峰,俟後隨太陽的西落而蒸騰下降,以至接近停止。但在雲量變化造成光照變化無常的天氣下,蒸騰變化則無規律,受外界條件綜合影響,其中以光照為主要因素。

(二)內部因素對蒸發蒸騰作用的影響

內部阻力是影響蒸發蒸騰作用的內部因素,所以說,凡是能減小內部阻力的因素,都會促進蒸騰速率。

表示法

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1.蒸騰速率(transpiration rate)植物在一定時間內單位葉面積蒸騰的水量。一般用蒸騰水量(g/dm2·h)來表示。通常白天的蒸騰速率是0.5~2.5g/dm2·h,晚上是在0.1g/dm2·h以下。

2.蒸騰比率(transpiration ratio)植物每消耗1kg水時所形成的乾物質(g)。一般野生植物的蒸騰比率是1~8g,而大部分作物的蒸騰比率是2~10g。在實際套用中,為了正確估計蒸騰的生物學意義與經濟意義,可用本表示法。

3.蒸騰係數(transpiration coefficient)(或需水量,water requirement)植物製造1g乾物質所需水分(g)。蒸騰係數越大,利用水分的效率越低。一般野生植物的蒸騰係數是1000~125g,而大部分作物的蒸騰係數是500~100g。蒸騰係數也就是蒸騰比率的倒數。

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