水从叶细胞蒸发而减小其体积-大气通过植物向土壤
植物中的水流
到目前为止,我们的水流讨论主要限于通过土壤的流。那些对土壤发展
出来的基本流原理,对植物中的水流也同样适用。但应用这些原理到植物与
应用到土壤上还有些不同。因为我们是把土壤当作植物生长的介质所以我
们现在讨论植物系统中水运动的定性方面是适宜的。
水流进入植物的力
植物吸取水所包括的各种过程可以分成两个主要的组,称为主动吸收和
被动吸收。主动吸收被认为是与植物的代谢活度有关并且需要代谢能量。
水被认为是由根压迫使上升通过植物组织,根压是由代谢作用得到其能量。
被动吸收是由地上部分蒸腾引起的。水从叶肉细胞蒸发而减小其体积,也就
降低了其细胞的水势。这种变化在时脉的木质部和蒸发细胞之间建立起一
个势差。水从木质部消耗,降低了传导系统中的水压。这一降低通过植物传
导至根,和越过根的外皮引起与眦邻土壤的水势差。根从土壤中吸收水在土
壤中形成个基模势梯度,水就输送到吸水的根。这个过程的能源是太阳或大
气,它们为蒸散提供热量;植物组织只是做为水从土壤流向大气的通道。因
为在这个过程中植物不是主动的,所以称为被动吸收。主动和被动吸收两个
过程通常是同时作用的,但在不同的时间,这个或另一个占主导地位。在土
壤的水势高和有利于低蒸发的条件,主动吸收占优势。在土壤的基模势较低
和适于高蒸发的条件时,被动吸收占优势。绝大部分水是由被动吸收吸取的
。在被动吸收中,水是清楚地按水势差和梯度进入和通过植物。这种情况在
主动吸收中就不那么清楚,在主动吸收中可能是由代谢活动在植物中产生的
电的或热的差,引起了水流。还没有结论性的证明,表明对水的主动吸收是
由这类过程或是由在某些方式上与代谢活动有关的水势差引起的,然而,由
其他类型的力引起水流和流动的可能性,不应忽视。水在植物中运动的方向
植物中被动吸收的水运动归因于水势梯度。在永久娄蔫时土壤中的水气压
大于相同温度和压力下纯水上水气压的98%这意味着士壤大气中的相对湿度
大于98%同时土水势也与之相应。在叶周围的大气,其相对湿度很少有那么
高;因而,在大气中水势往往低于士壤中的。所以,水运动的梯度往往是从土
壤通过植物到大气的,水是通过植物组织向上运动的。没有逻辑上必然的理
由,为什么水不应从大气通过植物向土壤运动,如果水势梯度是在这样的方
向上。
