蒸騰作用

(Transpiration)

定義途徑機制影響的因素重要性蒸騰作用的定義

(Definitionoftranspiration)水份從植物體表以水蒸氣/H2O(g)的形式散失的過程蒸騰作用的種類

(Typesoftranspiration)1)氣孔蒸騰作用(stomataltranspiration)80-90%

葉部(大多集中在下表皮)及莖部2)角質層蒸騰作用(cuticulartranspiration)~10%

葉部及莖部3)皮孔蒸騰作用(lenticeltranspiration)

本本莖(為落葉樹的主要蒸騰過程)保衛細胞(Guardcells)呈香腸狀/蠶豆狀具有葉綠體，能進行光合作用(與其他表皮細胞不同)沒有胞間連絲，不與其他表皮細胞相連其細胞壁厚度不一-內壁較外壁厚控制氣孔的大小/開關氣孔開關的控制

(Regulationofstomatalopening)

由保衛細胞的硬脹度的改變而控制氣孔的開啟:保衛細胞滲透吸水-->變得硬脹-->外壁較薄，易於拉延-->使細胞呈半月形-->在兩保衛細胞間形成一空隙-->氣孔開啟氣孔的關閉:保衛細胞滲透失水-->細胞的硬脹度

-->細胞形狀改變-->氣孔關閉氣孔蒸騰作用的機制

(Mechanismofstomataltranspiration)蒸騰速率的量度

(Measurement)oftranspirationrate)利用CoCl2

測試試紙變色的時間利用蒸騰計(potometer)-氣泡蒸騰計(bubblepotometer)-重量蒸騰計(weightpotometer)影響蒸騰作用的因素

(Factorsaffectingtranspiration)可分為兩大類:

1)外在/環境因素(external/environmentalfactors)2)內在因素(internalfactors)(1)外在因素(Externalfactors)溫度(temperature)光(light)相對濕度(relativehumidity)風(wind)泥土的水份供應(availabilityofwaterinsoil)大氣壓力(atmosphericpressure)(i)溫度(temperature)是最影響蒸騰作用的因素提供足夠的蒸發潛熱-->水份的蒸發溫度-->飽和蒸氣壓力+葉外的相對濕度-->葉內外的水蒸氣分壓-->擴散作用/蒸騰率溫度-->水份的擴散速率淺色葉子亦較其他葉子反射較多陽光(通常因為有表皮毛狀體/角質層/鱗片，這亦是一旱性特徵)-->不易被溫度而加熱(ii)光(Light)有光(如:日間)，氣孔開啟-->進行氣孔蒸騰作用從早上開始，蒸騰速率

無光(如:夜間)，氣孔關閉-->不能進行蒸騰作用+少量水份經皮孔蒸騰eg.Crassulaceae-夜間才開放氣孔，將CO2固定為有機酸-->進行光合作用亦葉片的溫度-->

蒸騰作用(iii)相對濕度(relativehumidity)

空氣中的濕度亦影響葉子內外間的水蒸氣濃度差空氣中的相對濕度-->氣室與大氣間的水蒸氣濃度差-->擴散梯度-->蒸騰率在高地，大氣壓力/水蒸氣分壓亦較低-->水蒸氣濃度差-->蒸騰率高地植物有不少旱生特徵/結構(iv)風(wind)在靜止的空氣中/無風-->蒸發出外的水蒸氣積聚在氣孔外-->形成不動的飽和水蒸氣層-->形成一系列的擴散層(diffusionshell)-->蒸騰率

微風-->吹散擴散層-->保持氣室及大氣間的擴散梯度-->蒸騰率強風-->氣孔關閉-->停止蒸騰作用-->

過量失水(v)泥土中的水份供應(availabilityofwaterinsoil)水份供應不足/泥土太乾旱-->水份緊附於泥粒的表面-->泥土溶液的

-->泥土溶液與根表皮細胞間的-->滲透作用-->水份的吸收-->水份在植物體內輸送的阻力-->蒸騰率

保衛細胞失水-->細胞軟縮-->氣孔關閉

-->蒸騰率

葉肉細胞失水-->細胞液的濃度

-->水份不易蒸發散失-->蒸騰率

(vi)大氣壓力(atmosphericpressure)大氣壓力(如:高峭的地方)-->水蒸氣分壓亦-->

蒸騰率高山上生長的植物亦有很多旱生特徵及結構以蒸騰率(2)內在因素(Internalfactors)與植物的構造及特徵有關影響植物的蒸騰速率植物有很多旱生式特徵及結構(xeromorphiccharacteristics&structures)-->

水份蒸騰散失旱生性結構及特徵葉部的面積/大小角質層氣孔葉面有毛/鱗片落葉捲曲葉(i)葉子的大小(Sizeofleaves)

葉片總面積/表面面積與體積的比例-->蒸騰率葉片總面積/表面面積與體積的比例

-->蒸騰率

適應:植物葉片的面積大大(如:針狀)-->

水份的蒸騰:甚至以莖部作為主要的光合器官(如:仙人掌)(ii)角質層的厚度(cuticle)影響角質層蒸騰速率:1)薄角質層-->角質層蒸騰速率2)厚角質層-->角質層蒸騰速率雙子葉植物葉片平放-->與陽光垂直-->上表皮的角質層較厚-->角質層蒸騰作用-->水份蒸發散失蠟狀角質層亦可反射陽光-->光度及熱力-->蒸騰率

(iii)氣孔(Stomata)數目/密度-->氣孔蒸騰速率(旱生植物的氣孔數目亦較少)分佈:雙子葉植物下表皮的氣孔數目>上表皮(不平均的分佈)-->氣孔蒸騰作用種類:下陷氣孔(sunkenstomata)-->蒸發散失的水蒸氣積聚在氣孔外的穴內-->形成高濕度-->氣室及大氣間的水蒸氣濃度

-->擴散梯度-->蒸騰率

(iv)葉面有毛(hairsonleaves)葉面有毛/鱗片-->困著一層靜止及濕潤的空氣層-->水蒸氣濃度差-->擴散梯度-->蒸騰率

(v)落葉(senescesofleaves)落葉樹(deciduousplants)-生長在溫帶(temperateregions)-在冬天時落葉-->葉片的總表面積-->蒸騰率-水亦結成冰/天氣乾燥-->對植物的水份供應-溫度-->水份在植物體內運送(vi)捲曲葉(rollingofleaves)葉子捲曲-->將水份困在內-->其內的濕度-->水蒸氣濃度差-->