1绪论与水分生理.ppt

植物生理学 Plant Physiology 绪 论一、定义和内容 定义：研究生命活动规律的科学 内容（规律）：生长发育、物质和能量转换、信息传递和信号转导 二、植物生理学的发展 古代：原始的感性认识 发展阶段： 1、孕育期：开展一些简单实验（16～17世纪） 2、奠基成长期：成为一门学科（ 18～19世纪） 3、发展期：突破性进展，从分子水平揭示植物生命活动规律（ 20世纪至今） 四、现代植物生理学发展特点 1、研究层次越来越宽广 宏观：从个体水平向群体、群落水平发展 微观：从个体向器官、组织、细胞、细胞器到分子水平 2、学科间相互渗透 物理、化学、生物化学与分子生物学、遗传学、生物信息学等 3、理论联系实际 来自农业生产实践，服务生产实践 4、研究手段现代化 保卫细胞特点： 1、肾型保卫细胞：外壁薄内壁厚，这有利于膨压迅速地改变。细胞壁中径向排列有辐射状微纤束与内壁相连，便于对内壁施加影响。吸水时较薄的外壁易用于伸展，细胞向外弯曲，气孔张开。 2、哑铃型：中间壁厚，两端薄，微纤丝径向排列，吸水时较薄的两端横向膨大，气孔张开。 （四）细胞间的水分移动（Ψw ，MPa） A -0.8 B -0.6 C -0.4 （1）将细胞放入高水势溶液中： （2） 将细胞放入低水势溶液中： （3）将细胞放入等水势溶液中: 将一个细胞放入渗透势为-0.2MPa的溶液中，达到动态平衡后，细胞的渗透势为-0.6MPa，细胞的压力势等于多少？ 假设一个细胞的渗透势为-0.8MPa ,将其放入渗透势为-0.3MPa溶液中，请计算细胞的压力势为何值时才分别发生下列三种情况？ 1、细胞体积变大 (0 ≤ ψp 0.5) 2、细胞体积变小 (0.5 ψp ≤0.8 ) 3、细胞体积不变 (ψp =0.5) 第三节 植物根系对水分的吸收※ 一、根系吸水的部位 吸水的主要器官是根系，根吸水的主要部位是根尖，根尖吸水最活跃的部位是根毛区。 二、根系吸水方式及其动力 1、被动吸水 —以蒸腾拉力为吸水动力蒸腾拉力：由于蒸腾作用产生的一系列水势梯度使导管中水分上升的力量。 被动吸水是植物吸水的主要方式。 2、主动吸水—以根压为吸水动力 根压：由于植物根系的生理活动而使液流从根部沿导管上升的压力。 伤流和吐水是由根压引起的。 ◇ 三、影响根系吸水的因素 1、土壤中的可用水分 ◆ 土壤中可利用的水分 ◇ 土壤水分 ▽ 重力水：在重力作用下可通过颗粒间空隙下降源流失的水分。有害。 ▽ 毛细管水：保持在土壤颗粒间毛细管内的水分。可用。植物吸水的大部分来自它。 ▽ 束缚水：土壤颗粒、胶体所吸附的水合层中的水分。一般不能被吸收利用。 ◇ 土壤含水量： ▽ 最大持水量：土 壤中所有孔隙完全被水所占据时的土壤含水量，即饱合含水量。 ▽ 田间持水量：排除重力水而保留毛细管水时土壤含水 量 ◇ 永久萎蔫系数（PWC）：植物刚发生永久萎蔫时土壤中存留的含水量 ◇ 土壤中可利用水=毛细管水—永久萎蔫系数。 与土壤颗粒粗细、土壤胶体数量，作物种类等有关。 2、土壤通气状况 土壤通气不良:A、缺O2，呼吸减弱，影响根压；B、长时间无氧呼吸，根系中毒；C、土壤还原性物质过多，不利于根系生长与吸收。 低温和高温均抑制根系吸水。 4、土壤溶液浓度 施肥过多产生“烧苗”现象。 3、土壤温度 第四节 蒸腾作用 ※ 一、蒸腾作用的生理意义 失水方式：液态散失 — 吐水 气态散失 — 蒸腾作用 蒸腾作用（transpiration）：指植物体内的水分以气态方式从植物的表面向外界散失的过程。 蒸腾作用的生理意义： 1、有利于水分的吸收和运输 蒸腾拉力是高大树木吸水的主要动力 2、有利于矿物质和有机物的吸收和运输 3、维持植物体温的恒定 　二、蒸腾作用的部位及指标 （一）部位 1、植物幼小时，地面以上的全部表面 　２、皮孔蒸腾 — 高大木本植物，约占全部蒸腾的0.1% 3、叶片蒸腾 （1）角质蒸腾 — 约占全部蒸腾的5%~10% （2）气孔蒸腾 — 主要方式