蒸散流
蒸散流(英语:)是维管束植物体中从根至叶的连续水流,植物从根部吸收水与无机盐后,经由木质部的导管运送到全株,并于叶以蒸散作用或泌液作用排出[1]。蒸散流的主要动力为蒸散作用在导管中造成的负压,其流速亦受蒸散作用的速度影响,当环境气温较高、湿度较低时,水分从叶蒸散的速度较快,使蒸散流流速较快;反之环境较湿冷时蒸散流流速较慢[2]。

- 水分与盐分进入根部的木质部的导管中
- 内聚力与附着力使水分在导管中形成管柱
- 水分由木质部运送至植物全株,并在叶的气孔以蒸散作用离开
过程
根部吸收水分
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植物可以共质体途径或质体外途径从土壤将水分与无机盐运输到根的木质部中。前者为水分及无机盐通过植物细胞膜上的信道蛋白进入根部细胞中,并沿着原生质丝穿过皮层,最后到达木质部的运送方式,在运送途中,水分及无机盐可以进入液泡中贮存,再从液泡中输出[3];后者过程中,水分与无机盐起初并不进入细胞内,而是沿着细胞壁的空隙从表皮运送到内皮层,此时会受内皮层细胞壁不透水的构造所阻,无法通过,而必须通过水信道蛋白进入细胞,改由共质体途径继续运送到木质部[4]:180[5]。
木质部的运输
维管束中,木质部的导管专司植物体内的水分及无机盐的运输。水分子间的内聚力以及水分子与管壁间的毛细现象使其在导管中形成连续的水柱,水从叶的气孔中以蒸散作用离开植物体,并在导管中形成负压,将水分向上运输,此即「凝聚力张力假说」(),最早于1727年由英国科学家史蒂芬·黑尔斯提出,但当时没有受到重视,直到1894年才由爱尔兰植物学家亨利·赫瑞修·迪克逊与物理学家约翰·乔利阐明[4]:185。导管中水分的流动可以哈根-帕醉方程描述[4]:186:
可见水流效率与导管半径的四次方成正比,在导管截面积总和一样时,导管数量较少、但半径较大者的输送效率较高[4]:187,但其坚韧度不如导管数量多且半径较小者,且水分反复结冻与融化时,较易造成气穴现象,生长在高纬度或高海拔地区的植物可能因较常面临水分的冻融,其导管的半径通常较生长于低海拔、低纬度者小[4]:193。
当蒸散作用停止时,根压是植物体运送水分的另一种动力,植物以主动运输将无机盐吸入根部后,造成根部渗透压升高,促使水份从土壤渗透入根部,进而在导管中造成正压,有限度地将水分向上推进[6][7]。
参考数据
- Michael Kent. . OUP Oxford. 2000: 276. ISBN 0199141959.
- Brian Beckett, Rose Marie Gallagher. . OUP Oxford. 2001: 78 [2019-05-27]. ISBN 0199148198. (原始内容存档于2019-06-28).
- Martin Rowland. . Nelson Thornes. 1992: 277. ISBN 0174384254.
- Hans Lambers, F Stuart Chapin III, Thijs L. Pons. . Springer Science & Business Media. 2008 [2019-05-27]. ISBN 0387783415. (原始内容存档于2022-01-06).
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- F. Baluska; Milada Ciamporová; Otília Gasparíková; Peter W. Barlow (编). 58 illustrated. Springer Science & Business Media. 2013: 195. ISBN 9789401731010.
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- George Bethell, David Coppock. . Oxford University Press. 1999: 62. ISBN 0199147310.
- Hans Mohr, Peter Schopfer. . Springer Science & Business Media. 1995: 485. ISBN 3540580166.