叶作为主要的蒸腾作用器官

什么是蒸腾作用

根部吸收的水经木质部上升到叶片，大部分水从叶内湿润的细胞表面蒸发，以水蒸气形式扩散出去，主要经气孔排出。植物吸收的水中，只有很小一部分真正用于光合作用或被保留在体内。

木质部导管内连续的水柱由水分子之间的内聚力以及水分子与导管壁之间的附着力维系在一起，因此当水从叶片蒸发时，会把整根水柱从根部向上拉升，这一解释称为内聚力，张力学说。

影响蒸腾速率的因素

蒸腾作用为何重要

这几种作用是相互关联的：驱动蒸腾拉力的同一蒸发过程也会给叶片降温并维持细胞膨压，因此在炎热的日子里，若叶片失水速度超过根部吸水速度，蒸腾速率很高的植物可能会枯萎。

• 它产生蒸腾拉力，是把水与溶解的矿物盐从根部经木质部向上拉升的主要动力。
• 它有助于给植物降温，因为蒸发的水会从叶片吸走热能。
• 它使细胞保持膨压，有助于支撑植物非木质部分。
• 它为需要硝酸盐与镁离子等溶解矿物离子（用于生长与合成叶绿素）的叶细胞提供持续供应。

如何考查

常见任务包括描述蒸腾计如何通过测量吸水速率来估算蒸腾速率、解释为何某些条件下蒸腾作用更快，或使用氯化钴纸比较叶片上下表面的蒸腾速率。

考试风格例题

题目。用一根带叶枝条装好蒸腾计，记录在四种条件下五分钟内气泡沿毛细管移动的距离：静止空气、风扇对枝条吹风、枝条罩在塑料袋中，以及枝条移近强光灯。

(a) 说出哪种条件下气泡移动最快，并解释原因。(b) 说出哪种条件下气泡移动最慢，并解释原因。

(c) 解释为何蒸腾计测量的是吸水速率而非直接测量蒸腾作用，以及为何这仍是一个有用的估算。(d) 提出设置蒸腾计以获得可靠读数时需要注意的一项事项。

参考答案。(a) 强光灯下气泡移动最快，因为较高的光照强度使更多气孔张开得更大，增大叶片外水蒸气浓度梯度，从而提高蒸腾速率。

(b) 塑料袋下气泡移动最慢，因为袋子把水蒸气困在叶片周围，提高气孔外侧附近的湿度，并缩小驱动向外扩散的浓度梯度。(c) 蒸腾计测量的是枝条吸水的速率，而非直接测量水蒸气离开叶片的速率，但由于吸收的水大部分经蒸腾作用散失，吸水速率能提供一个接近且可用的蒸腾速率估算值。

(d) 装置必须在水下组装，并把所有接口密封（例如用凡士林），以确保没有气泡或漏水进入系统，否则会导致读数不准确。

练习题

试一试。一名学生用透明指甲油撕膜法比较同一片叶子上下表面的气孔数目，发现下表面的气孔远多于上表面。

解释这一观察结果与叶片失水速率的关系，并提出植物把大部分气孔分布在下表面的一项优点。

考试提示

重点术语

复习这些相关术语，以便精确作答蒸腾作用相关的题目：

• 蒸腾作用，植物散失水蒸气的过程，主要经叶片进行。
• 蒸腾流，由蒸腾作用驱动、水与矿物盐持续向上流动的过程。
• 木质部，把水从根部输送到叶片的组织。
• 气孔，大部分水蒸气离开叶片的孔隙。
• 根毛细胞，从土壤吸水、开启最终以蒸腾作用结束的路径的起点。

来源:SRC-DSKP-EN

常见问题

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