水從葉細(xì)胞蒸發(fā)而減小其體積-大氣通過(guò)植物向土壤
植物中的水流
到目前為止,我們的水流討論主要限于通過(guò)土壤的流。那些對(duì)土壤發(fā)展
出來(lái)的基本流原理,對(duì)植物中的水流也同樣適用。但應(yīng)用這些原理到植物與
應(yīng)用到土壤上還有些不同。因?yàn)槲覀兪前淹寥喇?dāng)作植物生長(zhǎng)的介質(zhì)所以我
們現(xiàn)在討論植物系統(tǒng)中水運(yùn)動(dòng)的定性方面是適宜的。
水流進(jìn)入植物的力
植物吸取水所包括的各種過(guò)程可以分成兩個(gè)主要的組,稱為主動(dòng)吸收和
被動(dòng)吸收。主動(dòng)吸收被認(rèn)為是與植物的代謝活度有關(guān)并且需要代謝能量。
水被認(rèn)為是由根壓迫使上升通過(guò)植物組織,根壓是由代謝作用得到其能量。
被動(dòng)吸收是由地上部分蒸騰引起的。水從葉肉細(xì)胞蒸發(fā)而減小其體積,也就
降低了其細(xì)胞的水勢(shì)。這種變化在時(shí)脈的木質(zhì)部和蒸發(fā)細(xì)胞之間建立起一
個(gè)勢(shì)差。水從木質(zhì)部消耗,降低了傳導(dǎo)系統(tǒng)中的水壓。這一降低通過(guò)植物傳
導(dǎo)至根,和越過(guò)根的外皮引起與眥鄰?fù)寥赖乃畡?shì)差。根從土壤中吸收水在土
壤中形成個(gè)基模勢(shì)梯度,水就輸送到吸水的根。這個(gè)過(guò)程的能源是太陽(yáng)或大
氣,它們?yōu)檎羯⑻峁崃?植物組織只是做為水從土壤流向大氣的通道。因
為在這個(gè)過(guò)程中植物不是主動(dòng)的,所以稱為被動(dòng)吸收。主動(dòng)和被動(dòng)吸收兩個(gè)
過(guò)程通常是同時(shí)作用的,但在不同的時(shí)間,這個(gè)或另一個(gè)占主導(dǎo)地位。在土
壤的水勢(shì)高和有利于低蒸發(fā)的條件,主動(dòng)吸收占優(yōu)勢(shì)。在土壤的基模勢(shì)較低
和適于高蒸發(fā)的條件時(shí),被動(dòng)吸收占優(yōu)勢(shì)。絕大部分水是由被動(dòng)吸收吸取的
。在被動(dòng)吸收中,水是清楚地按水勢(shì)差和梯度進(jìn)入和通過(guò)植物。這種情況在
主動(dòng)吸收中就不那么清楚,在主動(dòng)吸收中可能是由代謝活動(dòng)在植物中產(chǎn)生的
電的或熱的差,引起了水流。還沒(méi)有結(jié)論性的證明,表明對(duì)水的主動(dòng)吸收是
由這類過(guò)程或是由在某些方式上與代謝活動(dòng)有關(guān)的水勢(shì)差引起的,然而,由
其他類型的力引起水流和流動(dòng)的可能性,不應(yīng)忽視。水在植物中運(yùn)動(dòng)的方向
植物中被動(dòng)吸收的水運(yùn)動(dòng)歸因于水勢(shì)梯度。在永久婁蔫時(shí)土壤中的水氣壓
大于相同溫度和壓力下純水上水氣壓的98%這意味著士壤大氣中的相對(duì)濕度
大于98%同時(shí)土水勢(shì)也與之相應(yīng)。在葉周圍的大氣,其相對(duì)濕度很少有那么
高;因而,在大氣中水勢(shì)往往低于士壤中的。所以,水運(yùn)動(dòng)的梯度往往是從土
壤通過(guò)植物到大氣的,水是通過(guò)植物組織向上運(yùn)動(dòng)的。沒(méi)有邏輯上必然的理
由,為什么水不應(yīng)從大氣通過(guò)植物向土壤運(yùn)動(dòng),如果水勢(shì)梯度是在這樣的方
向上。
