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水與植物生命

發布日期:2016-05-11 作者: 點擊:

  水在生長著的植物體重含量最大。原生質含水量為80%~90%,其中葉綠體和線粒體含50%左右;液泡中則90%以上。組織或器官的含水量隨木質化程度增加而減少,如瓜果的肉質部分含水量可超過90%,幼嫩的葉子為80%~90%,根為70%~95%,樹干則平均為50%,休眠芽約40%。含水最少的是成熟的種子,一般僅10%~14%,或更少。代謝旺盛的器官或組織含水量都很高。原生質只有在含水量足夠高時,才能進行各種生理活動。各種生化反應都需以水為介質或溶液來進行。

  水是光合作用的基本原料之一,它參加各種水解反應和呼吸作用中的多種反應。植物的生長,通常靠吸水使細胞伸長或膨大。膨壓降低,生長就減緩或停止。如曇花一現,就是靠花瓣快速吸水膨大、張開;牽牛花清晨開放,日光暴曬后失水卷縮。某些植物分化出特殊的器官,水分進出造成膨壓可逆地升降,使器官快速地運動。如水稻葉子在空氣干燥、供水不足時,泡狀細胞失水,使葉片卷成圓筒狀,供水恢復后重新展開;氣孔的運動是通過保衛細胞因水分情況變化而脹縮來實現的,從而調節水分散失速率,維持植株水分平衡。反之,有些器官只有失水時才能完成某些功能。如藤蘿的果莢,只有干燥時才能爆裂,使其中的種子迸出;蒲公英的種子成熟、失水后才會脫離母體,隨風飄蕩。

  水特有的理化性質是任何植物都少不了的。水的氣化熱與比熱特別高,有利于發散植株所吸收的輻射熱,避免體溫大幅度上升。水的表面張力、內聚力及一些物質間的吸附力在植物體內運輸中有重要意義。水能透過可見光合紫外光,使日光能透射到葉綠體上供光合作用的之用,或被光敏素等吸收, 引起光形態發生效應。

  當一滴水從天空落下,它將去往哪里呢?又會變成什么呢?一般而言,我們認為降落之后的雨點有3個主要的去向:變為水蒸氣進入到大氣;形成徑流,進入江河湖泊;下滲形成地下水。其實,水蒸氣從陸地表面進入到大氣,包括了兩個不同的生物物理過程:一是與太陽輻射直接相關的蒸發,二是通過生物調節的植物蒸騰作用。在一般人的印象中,大地、江河湖泊的蒸發似乎是陸地表面向大氣“供水”的主要來源,但科學家長期研究發現,植物的蒸騰是水汽從陸地表面上升的主要方式,占到整個水汽總量的80%~90%。

  陸生植物與冠分別處于底下與地上,在通常情況下冠部向大氣散失水分,根部則吸收水分,因此,水的主要流向是自土壤進入根系,再經過莖到達葉、花、果實等器官,并經過它們的表面,主要是其上的氣孔,散失(蒸騰)到大氣中去。


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