蒸腾作用Transpiration

定義 途徑 機制 影響的因素 重要性n水份從植物體表以水蒸氣/H2O(g)的形式散失的過程1)氣孔蒸騰作用氣孔蒸騰作用(stomatal transpiration)n 80-90%n 葉部(大多集中在下表皮)及莖部2)角質層蒸騰作用角質層蒸騰作用(cuticular transpiration)n 10%n 葉部及莖部3)皮孔蒸騰作用皮孔蒸騰作用(lenticel transpiration)n 本本莖(為落葉樹的主要蒸騰過程)n由兩個保衛細胞護著n是(葉及莖)表皮上的小孔n進行氣體交換n呈香腸狀/蠶豆狀n具有葉綠體，能進行光合作用(與其他表皮細胞不同)n沒有胞間連絲，不與其他表皮細胞相連n其細胞壁厚度不一 -內壁較外壁厚n控制氣孔的大小/開關 n由保衛細胞的硬脹度的改變而控制n氣孔的開啟:保衛細胞滲透吸水 -變得硬脹 -外壁較薄，易於拉延 -使細胞呈半月形 -在兩保衛細胞間形成一 空隙 -氣孔開啟n氣孔的關閉:保衛細胞滲透失水 -細胞的硬脹度 -細胞形狀改變 -氣孔關閉 n利用 CoCl2 測試試紙變色的時間n利用蒸騰計(potometer)-氣泡蒸騰計(bubble potometer)-重量蒸騰計(weight potometer)n可分為兩大類:1)外在/環境因素 (external/environmental factors)2)內在因素(internal factors)n溫度(temperature)n光(light)n相對濕度(relative humidity)n風(wind)n泥土的水份供應(availability of water in soil)n大氣壓力(atmospheric pressure)n是最影響蒸騰作用的因素n提供足夠的蒸發潛熱 -水份的蒸發n溫度 -飽和蒸氣壓力 +葉外的相對濕度 -葉內外的水蒸氣分壓 -擴散作用/蒸騰率n溫度 -水份的擴散速率 n淺色葉子亦較其他葉子反射較多陽光 (通常因為有表皮毛狀體/角質層/鱗片，這亦是一旱性特徵)-不易被溫度 而加熱n有光(如:日間)，氣孔開啟 -進行氣孔蒸騰作用n 從早上開始，蒸騰速率 n無光(如:夜間)，氣孔關閉 -不能進行蒸騰作用 +少量水份經皮孔蒸騰neg.Crassulaceae -夜間才開放氣孔，將 CO2 固定為有機酸 -進行光合作用n亦 葉片的溫度 -蒸騰作用 n空氣中的濕度亦影響葉子內外間的水蒸氣濃度差n空氣中的相對濕度 -氣室與大氣間的水蒸氣濃度差 -擴散梯度 -蒸騰率 n在高地，大氣壓力/水蒸氣分壓亦較低 -水蒸氣濃度差 -蒸騰率 高地植物有不少旱生特徵/結構 n在靜止的空氣中/無風 -蒸發出外的水蒸氣積聚在氣孔外 -形成不動的飽和水蒸氣層 -形成一系列的擴散層(diffusion shell)-蒸騰率 n微風 -吹散擴散層 -保持氣室及大氣間的擴散梯度 -蒸騰率n強風 -氣孔關閉 -停止蒸騰作用 -過量失水 n水份供應不足/泥土太乾旱 -水份緊附於泥粒的表面 -泥土溶液的 -泥土溶液與根表皮細胞間的 -滲透作用 -水份的吸收 -水份在植物體內輸送的阻力 -蒸騰率 n保衛細胞失水 -細胞軟縮 -氣孔關閉 -蒸騰率 n葉肉細胞失水 -細胞液的濃度 -水份不易蒸發散失 -蒸騰率 n大氣壓力 (如:高峭的地方)-水蒸氣分壓亦 -蒸騰率n 高山上生長的植物亦有很多旱生特徵及結構以 蒸騰率n與植物的構造及特徵有關n影響植物的蒸騰速率n植物有很多旱生式特徵及結構(xeromorphic characteristics&structures)-水份蒸騰散失n葉部的面積葉部的面積 /大小大小n角質層角質層n氣孔氣孔n葉面有毛葉面有毛/鱗片鱗片n落葉落葉n捲曲葉捲曲葉 n葉片總面積/表面面積與體積的比例 -蒸騰率 n葉片總面積/表面面積與體積的比例 -蒸騰率 n適應:植物葉片的面積大大 (如:針狀)-水份的蒸騰 :甚至以莖部作為主要的光合器官 (如:仙人掌)n影響角質層蒸騰速率:1)薄角質層 -角質層蒸騰速率 2)厚角質層-角質層蒸騰速率n雙子葉植物葉片平放 -與陽光垂直 -上表皮的角質層較厚 -角質層蒸騰作用 -水份蒸發散失n蠟狀角質層亦可反射陽光 -光度及熱力 -蒸騰率 n數目/密度 -氣孔蒸騰速率 (旱生植物的氣孔數目亦較少)n分佈:雙子葉植物下表皮的氣孔數目 上表皮(不平均的分佈)-氣孔蒸騰作用n種類:下陷氣孔(sunken stomata)-蒸發散失的水蒸氣積聚在氣 孔外的穴內 -形成高濕度 -氣室及大氣間的水蒸氣濃度 -擴散梯度 -蒸騰率 n葉面有毛/鱗片 -困著一層靜止及濕潤的空氣層 -水蒸氣濃度差 -擴散梯度 -蒸騰率 n落葉樹(deciduous plants)-生長在溫帶(temperate regions)-在冬天時落葉 -葉片的總表面積 -蒸騰率 -水亦結成冰/天氣乾燥 -對植物的水份供應 -溫度 -水份在植物體內運送 n葉子捲曲 -將水份困在內 -其內的濕度 -水蒸氣濃度差 -擴散速率 -蒸騰速率n如:marram grass(Ammophila)n優點/功用:1)降溫作用(cooling effect)2)促進水份及礦物鹽的吸收及運輸n缺點:1)少量缺水 -植物的生長速率 2)過份失水 -凋謝、嚴重脫水、死亡