植物生长与环境分析课件.ppt
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1、植物生长与环境植物生长与环境新世纪高职高专教改项目成果教材退 出第二篇 植物生长与环境调控第七章植物生长与 水 分 吸收散失 H2O植物吸水土壤水分蒸腾作用大气降水植物生长与环境植物生长与环境新世纪高职高专教改项目成果教材 植物吸水蒸腾作用土壤水分大气水分水分作用本章小结概 述植物生长与环境植物生长与环境新世纪高职高专教改项目成果教材 生命起源于水，在植物的生活过程中，植物不断地 从周围环境中吸收水分，以满足其正常生命活动的需要。不同的植物、同一植物的不同部位，植物组织的含水量是不同的。植物对环境中水分的要求不同，长期的适应和自然选择便有了旱生植物、陆生植物和水生植物的划分。植物的生长环境在不
2、断地变化，作为一种适应机理，在不同的生长状态下，植物体内的水分以不同的状态存在，并发挥着相应的生理功能。生产上根据当地的土壤、气候等自然环境的特点和植物的生长习性，选择相应作物栽培品种，保证丰产丰收。第七章第一节 水 分 的 生理作用退 出水分状态含 水 量生理功能植物生长与环境植物生长与环境新世纪高职高专教改项目成果教材 不同植物含水量不同；（草本木本）不同植物含水量不同；（草本木本）同一植物不同组织含水量不同；（根尖、茎尖、叶种子）不同植物含水量不同；（草本木本）同一植物不同组织含水量不同；（根尖、茎尖、叶种子）植物生长环境不同含水量不同；（水生植物陆生植物旱生植物）不同植物含水量不同；（
3、草本木本）同一植物不同组织含水量不同；（根尖、茎尖、叶种子）植物生长环境不同含水量不同；（水生植物陆生植物旱生植物）组织代谢状态不同含水量不同。（代谢旺盛代谢微弱）退 出一、植物组织含水量一、植物组织含水量概 述水分状态含 水 量生理功能第七章第一节 水 分 的 生理作用植物生长与环境植物生长与环境新世纪高职高专教改项目成果教材退 出一、植物组织含水量一、植物组织含水量概 述水分状态含 水 量生理功能第七章第一节 水 分 的 生理作用植物生长与环境植物生长与环境新世纪高职高专教改项目成果教材退 出一、植物组织含水量一、植物组织含水量概 述水分状态含 水 量生理功能第七章第一节 水 分 的 生理
4、作用植物生长与环境植物生长与环境新世纪高职高专教改项目成果教材退 出一、植物组织含水量一、植物组织含水量概 述水分状态含 水 量生理功能第七章第一节 水 分 的 生理作用植物生长与环境植物生长与环境新世纪高职高专教改项目成果教材退 出一、植物组织含水量一、植物组织含水量概 述水分状态含 水 量生理功能第七章第一节 水 分 的 生理作用植物生长与环境植物生长与环境新世纪高职高专教改项目成果教材退 出 束缚水：被原生质胶体颗粒或渗透性物质吸附不能自由移动的水。束缚水含量愈高，植物抗性能力愈强。概 述水分状态含 水 量生理功能二、水分的存在状态二、水分的存在状态 束缚水：被原生质胶体颗粒或渗透性物质
5、吸附不能自由移动的水。束缚水含量愈高，植物抗性能力愈强。自由水：不被原生质胶体颗粒或渗透性物质吸附能自由移动的水。植物新陈代谢愈旺盛，自由水含量愈高。第七章第一节 水 分 的 生理作用植物生长与环境植物生长与环境新世纪高职高专教改项目成果教材退 出 原生质的组成成份（70%90%）；生命活动的介质和参与者；营养吸收和转运的工具；植物固有姿态的保持者；恒定体温的缓冲剂（比热、气化热大）；生长发育的动力。概 述水分状态含 水 量生理功能三、水分的生理功能三、水分的生理功能第七章第一节 水 分 的 生理作用植物生长与环境植物生长与环境新世纪高职高专教改项目成果教材 植物体内的一切生命活动，必须在细胞
6、含水充足的 情况下才能进行，有收无收在于水，收多收少在于肥。植物生长的周围环境中，只有土壤中才含有充分而比较稳定的水分。植物的地上部分生存在大气中，只有在下雨和接触到潮湿空气的时候才能发生吸水过程。满足植物生长发育的需要，植物需水主要是从土壤中吸取的。植物吸水的器官是根，吸水部位是根毛区。细胞是 植物体结构和功能的基本单 位，植物吸水首先是细胞吸 水。细胞吸水取决于细胞内 外的水势差，细胞吸水的主 要方式是渗透吸水。第七章第二节 植物对水分的吸收退 出概 述水 势吸水器官细胞吸水植物吸水 植物生长与环境植物生长与环境新世纪高职高专教改项目成果教材吸水器官退 出植物吸水部位：根系根尖根毛区根毛。
7、水 势细胞吸水概 述植物吸水一、植物吸水的器官一、植物吸水的器官第七章第二节 植物对水分的吸收植物生长与环境植物生长与环境新世纪高职高专教改项目成果教材水 势退 出吸水器官细胞吸水概 述植物吸水二、水二、水 势势摩尔（mol）：1mol61023个自由能：不受体系束缚能够用于作功的能 量。水势：相同温度下，一个系统中一摩尔的水 与一摩尔的纯水之间的自由能差。溶 液浓度愈大，水势愈低。半透膜：水分子可以自由通过，其他物质有 选择通过。渗透作用：水分子通过半透膜由水势高向水 势低的部位流动的现象。第七章第二节 植物对水分的吸收植物生长与环境植物生长与环境新世纪高职高专教改项目成果教材退 出细胞吸水
8、水 势吸水器官概 述植物吸水渗透作用发生条件：半透膜，水势差。植物细胞渗透系统：细胞膜+原生质+液泡膜=半透膜 细胞液与胞外溶液水势差别质壁分离：细胞失水使原生质与细胞壁分离的现象。质壁分离复原：质壁分离的细胞吸水，原生质膨胀最终恢复与 细胞壁相接触的现象。植物细胞吸水：细胞主要利用渗透作用吸水，水分移动由水势 高流向水势低的区域。（渗透性吸水，吸胀吸水，代谢性吸水）三、细胞吸水三、细胞吸水第七章第二节 植物对水分的吸收植物生长与环境植物生长与环境新世纪高职高专教改项目成果教材退 出植物吸水水 势细胞吸水概 述四、植物吸水四、植物吸水吸水器官第七章第二节 植物对水分的吸收吸水动力影响因素植物生
9、长与环境植物生长与环境新世纪高职高专教改项目成果教材退 出植物吸水水 势吸水器官细胞吸水概 述 根压根压：借助于根系代谢活动产生的能推动水分吸收和沿导管上升的力量。蒸腾拉力蒸腾拉力：由于叶片蒸腾作用产生的吸水并引水上升的力量。1.植物吸水的动力植物吸水的动力第七章第二节 植物对水分的吸收吸水动力影响因素植物生长与环境植物生长与环境新世纪高职高专教改项目成果教材退 出植物吸水水 势吸水器官细胞吸水概 述2.影响植物吸水的条件影响植物吸水的条件影响条件影响条件：土壤温度（正相关）土壤通气状况（正相关）土壤水分状态。生理干旱生理干旱：土壤不缺水，由于温度过低可土壤溶 液浓度过高，土壤水低于细胞水势，
10、造成根系吸水困难而引起的干旱。第七章第二节 植物对水分的吸收吸水动力影响因素植物生长与环境植物生长与环境新世纪高职高专教改项目成果教材 植物正常的生命活动，通过根系不断地从土壤中吸 收水分。吸收的水分除少数直接参与细胞的代谢作用之外，大量的水分通过植物的地上部分散失到空中，从而牵动植物体内水的流动，完成物质运输和营养分配的过程。水分从植物地上部分以水蒸气状态向外界散失的过程称蒸腾作用，蒸腾作用的主要部位是气孔、角质层和皮孔，据此将蒸腾作用分为气孔蒸腾、角质蒸腾和皮孔蒸腾三种类型，以气孔蒸腾为主。气孔很小，由于边缘效应和明开夜合运动保证了气孔的高效蒸腾。光照、大气湿度、温度和风直接影响蒸作用的效
11、率。第七章第三节 水分散失蒸腾作用退 出概 述小孔扩散蒸腾作用气孔运动影响因素植物生长与环境植物生长与环境新世纪高职高专教改项目成果教材退 出蒸腾作用：水分从植物地上部分以水蒸气的形式大 气中散失的过程。生理意义-水分吸收与运输 营养物质吸收、运输与分配 恒定植物体温 植物内外气体交换 蒸腾部位-皮孔（皮孔蒸腾）角质层（角质层蒸腾）气孔（气孔蒸腾 主要）一、蒸腾作用一、蒸腾作用概 述小孔扩散蒸腾作用气孔运动影响因素第七章第三节 水分散失蒸腾作用皮孔蒸腾角质蒸腾气孔蒸腾新世纪高职高专教改项目成果教材植物生长与环境植物生长与环境封闭细胞补充细胞表 皮木栓形成层栓 内 层木 栓 层1.皮孔蒸腾皮孔蒸
12、腾退 出概 述小孔扩散蒸腾作用气孔运动影响因素第七章第三节 水分散失蒸腾作用皮孔蒸腾角质蒸腾气孔蒸腾新世纪高职高专教改项目成果教材植物生长与环境植物生长与环境2.气孔蒸腾气孔蒸腾表皮细胞保卫细胞气 孔退 出概 述小孔扩散蒸腾作用气孔运动影响因素第七章第三节 水分散失蒸腾作用皮孔蒸腾角质蒸腾气孔蒸腾植物生长与环境植物生长与环境新世纪高职高专教改项目成果教材表皮细胞保卫细胞气 孔叶肉细胞退 出3.角质层蒸腾角质层蒸腾概 述小孔扩散蒸腾作用气孔运动影响因素第七章第三节 水分散失蒸腾作用皮孔蒸腾角质蒸腾气孔蒸腾植物生长与环境植物生长与环境新世纪高职高专教改项目成果教材退 出二、小孔扩散二、小孔扩散 气
13、孔蒸腾高效性的原因 孔面积很小时，通过小孔边缘扩散的分子受到的干扰阻力相对较小、速度快，称边缘效应。因此，分子通过小孔扩散的速率不与小孔面积成比例，而与小孔周长成比例，这是小孔扩散律。气孔蒸腾高效性的原因 孔面积很小时，通过小孔边缘扩散的分子受到的干扰阻力相对较小、速度快，称边缘效应。因此，分子通过小孔扩散的速率不与小孔面积成比例，而与小孔周长成比例，这是小孔扩散律。气孔很小（um2），符合小孔扩散规律，尽管叶面上小孔占的面积很小，只有叶面积的0.5%1%，由于小孔数量多，周长大，所以，水蒸气通过气孔扩散的速率就很高，约为植物总蒸腾量的90以上。概 述小孔扩散蒸腾作用气孔运动影响因素第七章第三
14、节 水分散失蒸腾作用植物生长与环境植物生长与环境新世纪高职高专教改项目成果教材退 出三、气孔运动三、气孔运动明 开夜 合概 述小孔扩散蒸腾作用气孔运动影响因素第七章第三节 水分散失蒸腾作用基础知识夜间闭合白天开放植物生长与环境植物生长与环境新世纪高职高专教改项目成果教材水势（溶质）及其作用光合作用吸收CO2，呼吸作用释放CO2CO2+H2O-H2CO3-H+HCO3PH值：H愈多，PH值愈低，OH愈多，PH值愈高。淀粉磷酸化酶 pH值升高淀粉磷酸-葡萄糖-1-磷酸 pH值降低淀粉不溶于水，葡萄糖溶于水气孔保卫细胞含有叶绿体，能光合作用1.基础知识基础知识退 出概 述小孔扩散蒸腾作用气孔运动影响
15、因素第七章第三节 水分散失蒸腾作用基础知识夜间闭合白天开放植物生长与环境植物生长与环境新世纪高职高专教改项目成果教材 气孔开闭（明开夜合）机理气孔开闭（明开夜合）机理 白天光照，保卫细胞光合作用吸收CO2，CO2 浓度降低，pH值升高，淀粉磷酸化酶催化淀粉转化为葡萄糖溶于细胞液中，保卫细胞水势降低，吸水膨胀，气孔张开。2.白天开放白天开放退 出概 述小孔扩散蒸腾作用气孔运动影响因素第七章第三节 水分散失蒸腾作用基础知识夜间闭合白天开放植物生长与环境植物生长与环境新世纪高职高专教改项目成果教材退 出3.夜间闭合夜间闭合 气孔开闭（明开夜合）机理气孔开闭（明开夜合）机理 夜间黑暗，光合停止，保卫细
16、胞呼吸作用释放CO2，CO2 浓度升高，pH值降低，淀粉磷酸化酶催化葡萄糖转化为淀粉析出细胞液，保卫细胞水势升高，失水收缩，气孔关闭。概 述小孔扩散蒸腾作用气孔运动影响因素第七章第三节 水分散失蒸腾作用基础知识夜间闭合白天开放植物生长与环境植物生长与环境新世纪高职高专教改项目成果教材环境影响：光照（正相关）空气湿度（负相关）大气温度（正相关）CO2（负相关）风（正相关）退 出四、蒸腾作用的影响因素四、蒸腾作用的影响因素概 述小孔扩散蒸腾作用气孔运动影响因素第七章第三节 水分散失蒸腾作用植物生长与环境植物生长与环境新世纪高职高专教改项目成果教材 土壤由矿物质、有机质、水分、气体和土壤微生物 组成
17、，水分作为土壤的重要组成部分，参与土壤中不断进行的各种物质和能量的转化。水分的形态、数量和能量决定着物质和能量的转化强度，进一步影响着植物吸水和土壤对植物的营养和水分供应。土壤的水分状况导致土壤的肥力差 异，土壤水分是土壤肥力因素中 不可分割的组成部分。针对地区 气候和水资源状况调节土壤的水 分含量与状态，增加土壤有效水 含量，是农业增产增收的重要措 施之一。第七章第四节 土 壤水 分退 出水分运动水分能态有效水分概 述水分调节水分类型植物生长与环境植物生长与环境新世纪高职高专教改项目成果教材退 出土壤水分来源：降水，灌溉，地下水。土壤水分形态：固态，液态，气态。液态水分类型：吸湿水，膜状水，
18、毛管水，重力水。一、土壤水的类型一、土壤水的类型水分运动水分能态有效水分概 述水分类型水分调节第七章第四节 土 壤水 分水分关系毛 管 水膜 状 水吸 湿 水重 力 水植物生长与环境植物生长与环境新世纪高职高专教改项目成果教材H2O1.吸湿水吸湿水 吸湿水：土粒依据分子引力和静电引力从土壤空气中吸收的气态水分，是最靠近土粒表面的一层水膜。影 响：土壤质地，有机质，空气湿度。意 义：无效水。退 出水分运动水分能态有效水分概 述水分类型水分调节第七章第四节 土 壤水 分水分关系毛 管 水膜 状 水吸 湿 水重 力 水植物生长与环境植物生长与环境新世纪高职高专教改项目成果教材2.膜状水膜状水 膜状水
19、：土壤含水量达到吸湿系数后，土粒剩余的分子引力和静电引力吸附的液态水膜。影 响：土粒总表面积，土壤质地，有机质含量，土壤溶液浓度。意 义：艰难吸收的有效水。退 出水分运动水分能态有效水分概 述水分类型水分调节第七章第四节 土 壤水 分水分关系毛 管 水膜 状 水吸 湿 水重 力 水植物生长与环境植物生长与环境新世纪高职高专教改项目成果教材3.毛管水毛管水 毛管水：土壤含水量超过最大分子持水量时依靠毛管力保持在毛管孔隙中的液态水。影 响：毛管半径，毛管孔隙度，土壤有机质含量。意 义：有效水分。退 出水分运动水分能态有效水分概 述水分类型水分调节第七章第四节 土 壤水 分水分关系毛 管 水膜 状
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