氣孔蒸騰

氣孔蒸騰,是植物生理學名詞,是植物葉片細胞進行蒸騰作用的主要方式。

定義

植物細胞內的水分通過氣孔進行蒸騰的方式稱為氣孔蒸騰。

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陸生植物面臨的一個困難問題是,植物既要從大氣中獲取CO2進行光合作用,又要防止水分的散失,而大氣和葉子內CO2的濃度差比起兩者間水蒸氣濃度差要小得多,因此CO2擴散進人葉子比起水蒸氣擴散出葉子也要慢得多。葉子表面的角質層有效地防止了水分的散失避免了葉片乾燥,但是同時也使CO2的進人更加困難。氣孔正是植物在進化過程中產生的解決這個矛盾的重要結構。

氣孔是葉表皮細胞分化而形成的小孔隙。氣孔可以通過調節其小孔的大小來控制氣體進出葉子。當夜晚植物停止光合作用無需從空氣中獲取CO2時,氣孔關閉從而避免了水分的散失;當陽光普照水源充足植物進行光合作用需要大量CO2時,氣孔又會張開以滿足光合作用對CO2的需要,這時由於水分的供應可以充分滿足蒸騰的需要,而燕騰也給葉子帶來光合作用所需的礦質元素。在土壤水分發生虧缺時,氣孔會維持較小的孔徑甚至完全關閉,以避免脫水的傷害。

不同植物的氣孔的數目多少和分布也有所不同。陽生植物具有較多的氣孔,氣孔數可以達到10~200個/mm2;而陰生植物的氣孔較少,一般為40~100個/mm2。大多數植物葉的上下表皮都有氣孔,例如玉米、水稻、大麥、小麥等禾穀類作物的葉片的上下表皮都有氣孔分布,且數目大致相等;雙子葉草本植物,如馬鈴薯、蠶豆、番茄、豌豆等的氣孔大多分布在下表皮,木本植物的氣孔只分布在下表皮;而水生植物,如浮萍的氣孔則僅分布在上表皮。

在氣體通過氣孔進出葉子的擴散過程中,氣體濃度差和界面阻力一般來說是物理的過程,它們不受植物的生物學控制,而氣孔的阻力則是植物通過其生理活動所控制的,是植物調節葉片氣體交換的主要手段。

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