⑴ 蒸騰作用與環境有什麼關系
植物的蒸騰作用對改善環境有很大的作用,人們常說大樹底下好乘涼,一來樹冠阻擋了陽光的直接暴曬,二來由於水的比熱值很高,當蒸騰作用把水分散發到空氣中,水分在蒸發的過程中能夠吸收很大一部分熱量,使周圍的環境溫度降低,同時經蒸騰作用散失的水分可以提高大氣中的濕度,讓人們感覺舒服一些。
⑵ 關於蒸騰作用
問題1:
給根部澆冷水,有以下幾方面將會造成根部水分吸收的變化:
1. 冷水溫度低,將影響根部外界局部微環境溫度的下降,在一定程度上將影響與水通道蛋白等相關蛋白及酶的活性,從而影響根對水的吸收。
2. 冷水中含氧量較少,水境中根部接觸細胞所處的溶解氧環境不利,影響根的呼吸作用,根部細胞代謝收到影響,從而影響到根部對水分的吸收。同理,冷水中大部分離子濃度也會因溶解度的下降而減小,對於離子通道的水運輸也是不利的。
問題2:
種樹時給樹纏繩主要有兩個作用,一個是起綳帶固定防止樹木歪斜的作用,增強樹木的抗機械剪接力的能力。另一個方面就是問題所提到的保水,因為大多數栽種樹木具有皮孔,肉眼可見,是枝幹上植物內部與外界重要的連通通道,水分可由此處散失,緊密地纏上麻繩等較粗的繩子,可以在較大程度上隔絕皮孔,防止水分散失。
P.S.
針對二樓的回復,我部分同意,但是我仍然堅持我的答案,可能是由於我沒能將細胞呼吸、蛋白載體等這些看似與水分吸收無關的生物因素與水分吸收聯系起來,造成了誤解的謬誤,請原諒我言語的不嚴謹。
下面我將就以上問題作簡要的闡釋:
首先,根對水的吸收主要是靠滲透作用吸水,這是當植物細胞形成液泡之後參會產生的。植物的根分為以下部分:根冠(具液泡)、分生區(液泡尚未形成),伸長區(液泡由小變大,由多變少),成熟區(具液泡,具根毛吸收面積大),其主要吸水方式依次為:滲透吸水、吸脹吸水、以吸脹為主—以滲透為主、滲透吸水。
其次,請正確理解擴散與滲透的區別。物質從高濃度到低濃度的運動叫擴散。如氣體從濃度高的地方向濃度低的地方擴散,溶質分子在溶劑中的運動(如蔗糖放入清水後的運動)等。水及其他溶劑分子通過半透膜的擴散叫滲透。由此我們可以看出,滲透與擴散的不同在於滲透必須有半透膜。據此,動物細胞的細胞膜亦是選擇透過性膜,也可以發生滲透作用。
最後回到根吸收礦質元素離子與吸收水分的關繫上,這一點將提示我所說的細胞呼吸等代謝作用以及蛋白酶蛋白載體等對根吸收水分的作用。從而理解溫度(包括外界水溫)對根吸收水分的作用。根吸收水分的動力是蒸騰拉力和根細胞與環境之間的溶液濃度差構成的滲透壓,吸收礦質元素離子的動力主要是根細胞呼吸作用產生的ATP、載體消耗能量做功。礦質元素離子一般先溶於水呈離子狀態,以離子狀態被吸收;而且礦質元素離子進入植物體後也是隨著水分被運輸到植物體的各個器官、組織。礦質元素離子被細胞吸收後,又會影響到細胞內外溶液的濃度,從而影響根細胞的吸水量。
如果還有什麼意見,懇請大家一同來探討。
⑶ 綠色植物的蒸騰作用帶走了植物體的大部分水分,對當地氣候有什麼影響
綠色植物的蒸騰作用帶走了植物中95%以上的水分,使周圍環境濕度增加.若是一片森林的話,大量的水汽進入大氣,會形成雲,增加該地區的降水量.
⑷ 蒸騰作用的定理是什麼蒸騰對我們有哪些好處是
蒸騰作用的定理是:植物體內的水蒸氣從葉片的氣孔中出去。
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。其主要過程為:土壤中的水分→根毛→根內導管→莖內導管→葉內導管→氣孔→大氣.植物幼小時,暴露在空氣中的全部表面都能蒸騰。
蒸騰對人類的好處:
一、蒸騰作用為大氣提供大量的水蒸氣,使當地的空氣保持濕潤,使氣溫降低,讓當地的雨水充沛,形成良性循環。
二、蒸騰作用是植物對水分的吸收和運輸的一個主要動力,特別是高大的植物,假如沒有蒸騰作用,由蒸騰拉力引起的吸水過程便不能產生,植株較高部分也無法獲得水分。
由於礦質鹽類(無機鹽)要溶於水中才能被植物吸收和在體內運轉,既然蒸騰作用是對水分吸收和流動的動力,那麼,礦物質也隨水分的吸收和流動而被吸入和分布到植物體各部分中去。所以,蒸騰作用對這兩類物質在植物體內運輸都是有幫助的。
三、蒸騰作用能夠降低葉片的溫度。太陽光照射到葉片上時,大部分能量轉變為熱能,如果葉子沒有降溫的本領,葉溫過高,葉片會被灼傷。而在蒸騰過程中,水變為水蒸氣時需要吸收熱能(1g水變成水蒸氣需要能量,在20℃時是2444.9J,30℃時是2430.2J),因此,蒸騰能夠降低葉片表面的溫度,使葉子在強光下進行光合作用而不致受害。
⑸ 綠色植物的蒸騰作用帶走了植物體中大部分水分,你認為這對當地氣候會有什麼影響
植物的水分蒸發後進入雲層,水分聚集多了就變成雨水落下來,使氣候更加濕潤
⑹ 蒸騰作用是怎麼回事
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蒸騰作用:蒸騰作用是指水分從植物表面散失。
水分在植物的表面由液體變成氣體,這過程需要能量,這能量稱為蒸發潛熱,在大自然中這能量是由太陽供應的。
蒸騰作用會在三個地方進行:
氣孔:氣孔分布在葉片及綠莖上,水分從植物細胞蒸發,水汽透過氣孔向外界擴散,在茂密的植物大概有90%的水分是透過這途徑散失的。
角質層:水分在表皮細胞的細胞壁蒸發,並穿過覆蓋著葉片及綠莖的角質層,視乎角質層的厚度,大約有10%的水分是透過這途徑散失的。
皮孔:水汽透過木質莖上的皮孔散失,縱使這是樹木在落葉後水分的主要散失途徑,在一般情況下占水分散失的比例很小。
在不尋常的炎熱天氣下,蒸騰作用可使得植物免於被灼傷,但適應了炎熱天氣的植物會有其他更有效的抗熱手段。
在葉片中,水分可以沿三個途徑移動:
無生質體路徑:無生質體是指植物體內相鄰不絕的細胞壁所構成的系統(除了根部細胞內的凱氏帶)。細胞壁由纖維組成,有大約50%的空位可以容納水分。當水分從由葉肉細胞向氣室蒸發,在無生質體的水分就會產生張力,透過水分子間的拉力使水分在細胞壁間移動,葉片散失的水分最終由木質部內的水分補充。
共質體路徑:植物細胞透過胞間連絲彼此相互連接,其詳細機理尚未清晰,但可以肯定水分及溶質可以透過這系統移動而無須穿越層層的細胞膜。
液胞路徑:水分在植物細胞間穿過無生質體、共質體及液泡而移動,當水分從葉肉細胞(細胞A)蒸發,細胞內的水勢就會下降,相鄰的葉肉細胞(細胞B)的水勢就會比該細胞為高,從而使水分由細胞B移動向細胞A,此亦會使細胞B的水勢下降,令相鄰的葉肉細胞(細胞C)的水勢比細胞B為高,如此類推,使葉片中由高水勢的木質部至低水勢葉肉細胞間形成水勢梯度,水分就會從木質部移動向葉肉細胞。順帶一提,在此情況下令水勢下降的主因是壓力勢的下降,而非溶質勢的下降。
植物從根部吸收到的水分,大約只有1%留在體內,用於各種生理過程,而其他的99%會通過蒸騰作用散失,而且數量很大,一株玉米到結實位置大約要通過蒸騰作用散失200公斤的水。
蒸騰牽引力(Transpiration pull)是大多數植物水分往上運輸的動力。原因是水分的散失使得這些部位的胞液濃度上升,水分沿濃度梯度逆重力在木質部中往上運輸。詳見植物體無機鹽運送途徑
植物通過氣孔的開合可以有效控制蒸騰作用對自身的影響。
蒸騰作用在調節周邊環境的溫度濕度方面影響很大。總的說來,樹木茂密的地方,降雨量比較大,溫差也會相對於樹木稀疏的地區少。
⑺ 蒸騰作用對降水的影響占幾成
不同地區,蒸騰作用對降水影響的佔比不同,比如熱帶雨林地區佔比可以達到50%。就全球水循環來說,蒸騰作用對降水的影響佔比只有[9/(9+63+505)]%=1.56%。
蒸騰作用(transpiration)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。其主要過程為:土壤中的水分→根毛→根內導管→莖內導管→葉內導管→氣孔→大氣.植物幼小時,暴露在空氣中的全部表面都能蒸騰。
⑻ 蒸騰作用
葉面的蒸騰是植物進行蒸騰作用的主要形式,有兩種方式:一是通過葉面角質層的蒸騰,稱為角質蒸騰,一般水生植物和幼嫩的葉片的角質蒸騰量較大,可占總蒸騰量的1/3~1/2,而成熟葉片的角質蒸騰僅占總蒸騰量的5%~10%;二是通過氣孔的蒸騰,稱為氣孔蒸騰,成熟的葉片主要通過氣孔進行蒸騰。
蒸騰作用在植物生命過程中具有十分重要的生理意義。植物葉片吸收陽光輻射進行光合作用的同時,也吸收大量的熱量,蒸騰作用會使葉片降溫,避免葉片受到傷害,使光合作用得以正常進行。蒸騰作用使得植物內部出現水分減少,所產生的水勢梯度,是植物根部吸收水分和向上輸送水分的主要驅動力,該過程有助於植物吸收無機物離子,並將根合成的有機物輸送到植物的各個部分,滿足生命活動的需要。
植物在進行光合作用時,需要吸收CO2,釋放出多餘的O2,必須與外界進行氣體交換,同時也要防止水分的散失。葉面表面有一層緻密的角質層,既防止葉內水分散失,同時也阻礙了O2、CO2 的交換。氣孔是葉片與外界進行氣體交換的主要通道。氣孔是葉表皮細胞分化形成的小孔,可根據環境條件變化來調節開合程度,達到在水分損失最小的條件下,獲取足夠的CO2。陽光充足時,光合作用最強,氣孔張開度大,可從空氣中吸取所需的CO2,並蒸騰出足夠的水分,來降低葉子的溫度。夜間,光合作用停止,植物無需從外界得到CO2,氣孔就會關閉,以防水分散失。另外,當土壤中水分發生虧缺時,氣孔也會關閉,以防過度失水對植物造成傷害。從某種意義上講,氣孔猶如一個根據外部環境變化來調節植物自身與外界進行氣體交換的精巧自控閥門。
氣孔是葉皮組織上的兩個保衛細胞圍成的小孔,大部分植物葉片上下表面都有氣孔,其數量因植物種類而異,通常禾本科植物葉片上、下表面都有氣孔,且數目接近;雙子葉植物,下表面氣孔數較多,如向日葵、豌豆等;而許多木本植物的氣孔只分布在葉片下表面上,如桃、桑等;而一些水生植物氣孔只分布在葉片的上表面。氣孔數目和分布特徵是植物長期適應生存環境進化的結果。
葉片上氣孔的直徑很小,雖然數目較多,總面積還不到葉面積的1%,但蒸騰量卻能相當於與葉片等面積的水面蒸發量的15%~50%,甚至與葉片蒸發量相當。這是因為水分通過小孔蒸發時的氣體擴散依小孔定律進行。氣體通過小孔擴散的過程中,邊緣部分氣體分子相互碰撞的概率小,擴散速度快,而中間部分氣體分子碰撞概率高,擴散速度慢,因此氣體擴散速率不是與小孔的面積成正比,而是與小孔的周長成正比,這就是小孔擴散定律(圖1-1)。
圖1-1 水分通過多孔表面(1-3)和自由水面(4)的蒸發情況圖解
氣孔的張開程度對蒸騰有十分密切的關系,通常用氣孔導度來表示,單位為mmol· m-2 ·s-1或m·s-1。Fredrik等(2002)指出,氣孔導度是日平均飽和差和單位葉面積蒸騰量的函數:
生態水文地質學
式中:TC為氣孔導度(m·s-1);λ為蒸發潛熱(2465J·g-1);γ為干濕表常數(65.5Pa·K-1);ρ為空氣密度(1225g·cm-3);Cv為空氣比熱(1.01J·g-1· K-1);E為單位葉面積蒸騰量(g·m2·s-1);D為日平均飽和差(Pa)。
氣孔導度可以用氣孔計和紅外氣體分析儀來測定。氣孔計可測量個體葉片的導度。紅外氣體分析儀則能測量葉片的CO2交換和個體葉片的導度。所測得的葉片導度可用於估計植物冠的蒸騰量。若將氣孔導度乘以葉面指數便可得到面的導度或植物冠的導度。
氣孔的開合運動實質上是由構成氣孔的一對保衛細胞內水分得失引起的體積變化,而導致的兩細胞間空隙大小的變化。當保衛細胞得到的水分較多時,體積膨脹,兩個細胞間的空隙變大,氣孔便張開;保衛細胞失去部分水分時,情況則相反。保衛細胞具有特殊的結構,保衛細胞是一對體積很小的腎形細胞,外壁薄、內壁厚;細胞壁中徑向排列著輻射狀微纖束,並與內壁相連;細胞質中有一整套細胞器,數目較多,葉綠體具基粒構造,常有澱粉積累,白天澱粉積累量減少,夜間增多。保衛細胞結構對細胞體積膨脹與收縮十分有利。
目前關於氣孔運動機理主要有兩種學說:K+累積學說和蘋果酸代謝學說。
K+累積學說:在陽光照射下,保衛細胞葉綠體通過光合磷酸化合成ATP,活化了質膜H+-ATP酶,使K+主動吸收到保衛細胞中,K+濃度增高,引起滲透勢下降,水勢降低,促使保衛細胞吸水,細胞膨脹,氣孔張開。陰離子蘋果酸根平衡K+電性,H+與K+發生交換,H+被轉換到保衛細胞之外,而Cl-則進入保衛細胞內,在這一過程中,保衛細胞已喪失非滲透性物質(H+),換取滲透活性物質(小分子有機酸根、K+和Cl-)的增加,來降低細胞水勢。在黑暗中,則從保衛細胞中擴散出去,細胞水勢提高,失去水分,氣孔關閉。
蘋果酸代謝學說:在陽光照射下,保衛細胞內的CO2 被利用時,pH值上升至8.0~8.5,從而活化了PEP羧化酶,它可催化澱粉降解,產生的PEP和,結合形成草醯乙酸,並進一步被NADPH還原為蘋果酸。蘋果酸離解為兩個H+和蘋果酸根,在H+/K+泵的驅使下,H+與K+交換,同時,蘋果酸根也進入液泡,與Cl-一起平衡K+電性,使保衛細胞內濃度增加,水勢降低,促使保衛細胞吸水膨脹,氣孔張開。光照消失,過程便會逆轉。見圖1-2。
圖1-2 鴨跖草(Commelina cammunis)氣孔開放或關閉狀態下氣孔復合體各細胞中濃度(單位,mmol/L)和pH的變化
保衛細胞的生理特點在於,當條件有利於光化學反應條件時,使光合作用處於最佳狀態;當條件不利於光合作用時,盡量減少水分損失量(Andrew,1999)。
植物通過葉片的光合作用,同化二氧化碳和水,製造有機物並放出氧氣。在這過程中,植物通過葉片上的氣孔與外界進行CO2和O2的交換,並進行蒸騰,使冠部水勢降低。當水勢降低影響到根部時,水勢較高的土壤水便會進入根內,同時攜入植物所需的礦物質和養分,隨水分一起,沿木質部的輸水管道,配送到莖葉,以滿足體內細胞的生理和生物化學反應的需求。整個過程中,氣孔是根據植物本身的生理需求,通過調節開合狀態,來適應外界環境的變化,使植物達到最佳的生存狀態。
雖然裸地蒸發和植物蒸騰同是將土壤水(地下水)蒸散到大氣中,但兩者有本質的區別。裸地蒸發僅是土壤水轉化為氣態水的蒸散;而蒸騰作用,是植物利用土壤水完成了光合作用後向大氣排出水分,在這一過程中,綠色植物通過光合作用,將光能變為化學能,將無機物轉化為有機物,並釋放出氧氣,為人類提供生存所必需的一切。
⑼ 綠色植物的蒸騰作用帶走了植物體中百分之九十九以上的水分。你認為對當地氣候會有什麼影響
1.增加空氣濕度。
2.因為蒸發吸熱,可以適當降低局部地區溫度。
3.植被豐富地區(叢林)可以增強水的循環,即使降水增多。
⑽ 蒸騰作用的詳細介紹
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。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。植物幼小時,暴露在空氣中的全部表面都能蒸騰。
成長植物的蒸騰部位主要在葉片。葉片蒸騰有兩種方式:一是通過角質層的蒸騰,叫做角質蒸騰;二是通過氣孔的蒸騰,叫做氣孔蒸騰,氣孔蒸騰是植物蒸騰作用的最主要方式。蒸騰作用的生理意義:它是植物吸收和運輸水分的主要動力,可加速無機鹽向地上部分運輸的速率,可降低植物體的溫度,使葉子在強光下進行光合作用而不致受害。植物蒸騰丟失的水量是很大的。據估計1株玉米從出苗到收獲需消耗四、五百斤水。自養的綠色植物在進行光合作用過程中,必須和周圍環境發生氣體交換。因此,植物體內的水分就不可避免地要順著水勢梯度丟失,這是植物適應陸地生活的必然結果。適當地抑制蒸騰作用,不僅可減少水分消耗,而且對植物生長也有利。在高濕度條件下,植物生長比較茂盛。蔬菜等作物生產中,採用噴灌可提高空氣濕度,減少蒸騰,一般比土壤灌溉可增產。
生理意義:
(1)是植物吸收和運輸水分的主要動力,特別是對於高大的植物,沒有蒸騰作用,高處的莖葉就無法得到水分。
(2)能降低植物體和葉片表面的溫度,避免高溫灼傷(1g水20℃下蒸發,要吸收2.44KJ能量)。
(3)蒸騰引起的上升液流有助於礦質元素和根系中合成的有機物運輸,氣孔開放有助於呼吸和光合作用。
蒸騰部位
(1)葉片:通過葉片表面上的氣孔進行的蒸騰,叫做氣孔蒸騰(stommatal trspiration):約占總蒸騰量的90%以上。通過葉片表面的角質層進行的蒸騰叫做角質層蒸騰(cuticular trspiration ):約佔5%~10%
(2)莖枝:從莖表皮 的皮孔進行蒸騰稱為皮孔蒸騰(lenticular stommatal trspiration ):約佔0.1%)。
幼小 植物地上部的全部表面都能蒸騰。
(1)蒸騰速率( transpiration rate): 也稱為蒸騰強度,是植物在一定時間之內,單位葉面積上散失的水量。 常用的單位:g /m2-h
一般植物蒸騰速率為:白天:15~250 g / m2-h 夜間:1~20 g / m2-h
(2)蒸騰效率( transpiration ratio):也稱蒸騰比率,是植物每消耗1000g水所生產干物質的克數,或植物在一定時間之內干物質累積量與同期所消耗的水量之比。
植物的蒸騰效率一般在1~8之間
(3)蒸騰系數( transpiration coefficient ):也叫需水量,是植物每製造1克干物質所消耗的水量,是蒸騰效率的倒數。
植物的蒸騰系數一般在100~800之間。