植物水分生理教学中的两个问题

根压与根系吸水根压是植物根系的生理活动使液流从根部上升的压力。一些教科书中将根压视为根系吸水的动力之一,认为根压把根部的水分压到地上部,土壤中的水分便不断补充到根部,这就形成了根系吸水过程。这是不正确的。根系利用代谢能,主动地将土壤中的溶质吸收到内皮层内部,又主动(或被动)地将吸收的溶质转移到导管中,使导管溶液的浓度高于外部溶液的浓度,通     

植物根系吸水机理的研究进展

近年来,植物根系吸水机理在细胞、组织和整体水平上的研究进展非常迅速,对阐明植物抗旱机制及其高效利用有限水资源途径的探讨具有重要意义。本文主要对植物根的复合结构和根系在土壤中的分布、根系中水流性质等方面的最新研究状况进行了概述,特别详细地论述了水通道蛋白的表达及功能与根系中水分运动的关系、以及根系输水的调节和根系吸水过程中的信号传导方面的研究动态,并且评价了根的复合运输模型和根系吸水的数学模型等,最后就其可能生理意义及其应用前景作了评述。     

植物根系吸水机理的研究进展

近年来,植物根系吸水机理在细胞、组织和整体水平上的研究进展非常迅速,对阐明植物抗旱机制及其高效利用有限水资源途径的探讨具有重要意义.本文主要对植物根的复合结构和根系在土壤中的分布、根系中水流性质等方面的最新研究状况进行了概述,特别详细地论述了水通道蛋白的表达及功能与根系中水分运动的关系、以及根系输水的调节和根系吸水过程中的信号传导方面的研究动态,并且评价了根的复合运输模型和根系吸水的数学模型等,最后就其可能生理意义及其应用前景作了评述.     

植物细胞-水分关系中的吸水势

前言植物细胞的吸水,归纳起来有两种方式。一是被动吸水,这是水分顺热力学梯度的移动,包括渗透作用和吸涨作用。二是主动吸水,这是水分逆热力学梯度的传输,依赖细胞中的产能代谢过程。渗透作用是植物细胞吸水的基本机理。尽管对细胞渗透吸水研究较多,但是长期以来对这个问题存在着争     

植物根系吸水模型研究进展

植物根系吸水模型是当前生态水文和陆面过程建模领域最为活跃的研究方向,是研究流域水文、生态、环境以及水资源可持续利用等科学问题中最为关键的部分,研究植物根系吸水的物理和生理机制及其影响因素,是建立植物根系吸水模型的基础.本文通过对植物根系吸水模型研究的回顾,讨论了水分和盐分胁迫在根系吸水中的作用、根系吸水的多维模型、根系吸水在陆面过程中的作用等问题,指出植物根系吸水模型发展所面临的问题并展望了未来的发展方向.     

甘蔗根系活力的研究

<正> 植物根系是吸收水分和矿质营养的主要器官,同时,也是体内许多重要有机物(包括某些生理活性物质)合成的场所。根系与地上部分正常的物质交流和循环,是植物生长正常的重要保证。就农作物而言,高产优质往往决定于根系的正常代谢;根系处于不良条件下代谢失调,常是减产的直接原因。因此,作物根系生理的研究,引起人们的广泛重视。由于根系深藏地下,要了解其活动本质,十分困难。自以提出可以利用植物伤流量来表明根系主动吸水和利用伤流分析来“诊断”植物营状况的观点后,国内外许多研究者把伤     

植物的根系吸水

根系是植物吸水的重要器官。各种植物的根系在土壤中分布的深度和广度是不同的。一般说来,直根系入土较深,须根系入土较浅。如棉花植株(直根系)的主根约3米左右,而洋葱(须根系)的根入土仅约0.5米,水稻的为0.6—0.9米,小麦的较深也只有2米左右(主要分布在耕作层内)。木本植物根系很深,一般可达10—12米。生长在干旱沙漠的骆驼刺的根系竟达20米!使这种植物能从很深的底土层中吸收水分。     

植物根系吸水过程中根系水流阻力的变化特征

以植物根系吸水的人工模拟试验所测得的数据为依据,运用水流的电模拟原理,定理分析了不同土壤水分水平处理下植物根系吸水过程中根系水流阻力各主要分量的大小、变化规律及其相对重要性．结果表明,在同一水分水平处理中,植物根内木质部传导阻力（Ｒｃ）随生长时间的推移而减小,随土层深度的加深而增大,土根接触阻力（Ｒｓｒ）、植物根系吸收阻力（Ｒｒ）随生长时间表现出先下降后上升阶段的动态变化特征;在不同水分水平处理中,Ｒｃ、Ｒｓｒ、Ｒｒ均随土壤湿度减小而大幅度增大;在植物根系水流阻力各分量中,Ｒｒ占根系水流阻力的比例为５５％～９６％,Ｒｓｒ约占根系水流阻力的４％～４５％,而Ｒｃ仅占根系水流阻力的７×１０－６,故Ｒｒ是决定植物根系吸水速率的重要因素     

极端干旱区胡杨根系吸水的二维数学模型

依据在极端干旱区额济纳旗的实测资料,对胡杨根系及根区土壤水分特征进行了分析,借鉴国内外成熟的植物根系吸水模型,建立了胡杨根系吸水的二维数学模型。模型结果与实测结果平均相对误差为9.02%,最大相对误差为17.84%。所建模型基本反映了胡杨根系吸水的实际状况,对胡杨根系分布、吸水及胡杨SPAC系统进一步的研究提供了有益的参考。     

植物根系分泌物主要生态功能研究进展

根系分泌物在植物根系-土壤-微生物互作过程及其生态反馈机制中发挥重要作用。在植物根际复杂网络互作过程中, 根系分泌物被认为是“根际对话”的媒介, 其在调控植物适应微生境、缓解根际养分竞争及构建根际微生物群落结构方面意义重大。该文结合国内外该领域主要研究成果, 综述了根系分泌物对植物生长、土壤微生物特性及土壤养分循环的影响, 并展望了未来根系分泌物的研究方向。     

Research Advances in the Main Ecological Functions of Root Exudates

根系分泌物在植物根系-土壤-微生物互作过程及其生态反馈机制中发挥重要作用。在植物根际复杂网络互作过程中, 根系分泌物被认为是“根际对话”的媒介, 其在调控植物适应微生境、缓解根际养分竞争及构建根际微生物群落结构方面意义重大。该文结合国内外该领域主要研究成果, 综述了根系分泌物对植物生长、土壤微生物特性及土壤养分循环的影响, 并展望了未来根系分泌物的研究方向。     

2.细胞水分关系热力学术语学的早期讨论

二十世纪初,植物生理学家开始认识到,水分运进和运出植物细胞不是受“渗透压”之差所控制,而是被当时不同称谓的“吸水力”(stiction force)、“吸水张力”(suction tension)、“净渗透压”(netosmotic pressure)、“水度”(hydrature)之差或者最后所谓的“扩散压亏缺”(diffusion pressuredeficit)之差控制的。这些术语中的任何一个在物理化学上或热力学上都不具有令人满意的科学依据。有几位植物科学家认识到需要有一种更合平科     

玉米根系形态性状和空间分布对水分利用效率的调控

玉米根系形态性状(总根长、根系表面积和根系干物质重)与植物整体水分利用效率间具有显著或极显著的相关性,回归曲线趋势基本相同,均呈二次曲线关系,只是相关系数不同。说明从提高水分利用效率来说,根系需要维持适宜的大小。其中根长对水分利用效率的贡献是第一位的,而根系干物质重的贡献最小,根系表面积介于二者之间。从空间分布来说,玉米每层节根数、节根长度和直径在父母本和杂交种间也具有显著或极显著的差异。与中下层根量相比,母本与不抗旱的父本处于上层干土中的根系数量明显较多,且根系直径大,吸水困难。而杂交种在干旱条件下上层根重和数量维持不变,或略高于不抗旱品种,但中层和下层根系数量和长度明显高于不抗旱品种,且根系直径小于不抗旱品种,这样从多的有效根系数量和低的吸水阻力两方面保证了水分的吸收,从而使其产量和水分利用效率均最高,说明通过根系形态特性和空间分布的优化能够调节作物整体的水分利用效率。     

多糖和土壤团聚体对扁穗冰草根鞘形成的影响

根鞘是指在植物根系表面存在的由土壤颗粒与根表及根毛相互粘附、缠绕形成的土壤连续体。这种结构的形成被认为是植物根系与微生物及土壤环境相互作用的产物,是对干旱逆境环境的生理适应。以扁穗冰草(Agropyron cristatum L.)为研究对象,结合土壤质地、根鞘内粗多糖成分和根鞘表观特性三者之间的内在联系,分析探索粗多糖在扁穗冰草根鞘的形成过程中的作用。结果表明:土壤团聚体结构是根鞘形成的直接原因;多糖物质通过发挥多糖的粘性胶结作用影响土壤团聚体的结构和比例,同时发挥多糖的亲水、吸水和保水的作用从而形成根鞘。     

植物吐水现象的观察

植物的吐水现象是植物根系生理活动旺盛的一个重要标志,也是根压存在的一个有力证明。自然界的许多植物都有吐水现象。当土壤水分充足,空气潮湿,无风且温度较低的天气,未受伤的植物可从叶尖、叶缘部位的水孔向外溢出液滴,即出现吐水现象。在植物生理教学中,需要通过实验或课堂演示让学生了解植物的吐水现象和根压的存在。下面介绍几种适宜     

植物的几种奇特吸水方式

陆生植物通常是依靠根系直接吸收水分,但是有一些陆生植物却直接依靠叶或是由叶协助根来吸收水分,这都是对自然环境巧妙的适应。下面举几个例子。用吸水毛吸水的旱生植物黄花麦秆菊(Heliotropium luteum)、银矢车菊(Centaurea argenlea)和荨麻旋花(Convolvuluscneorum)的叶面具有特殊的吸水毛。例如,荨麻旋花的吸水毛细胞壁都很厚,唯独其顶细胞下面的吸水细胞和基细胞具有薄壁(见图1),雨水就从薄壁处渗人叶内。有人试验,将荨麻旋花的叶浸入水中24小时后就能增重10%。     

丛枝菌根真菌与植物共生对植物水分关系的影响及机理

自1885年Frank首次提到菌根(mykorhiza)概念以来,大量的试验证实了丛枝菌根真菌(AMF)与植物根系之间形成具有一定结构和功能的共生体,促进植物生长并提高干旱耐受能力,在干旱生态系统中发挥重要的作用。该研究多集中在对宿主植物生理生态的影响及其机制方面,然而菌根共生对宿主植物水分吸收和信号产生、传递的影响研究少而分散,缺少系统总结。综述了最近四十多年丛枝菌根真菌与植物共生体对宿主植物干旱适应性影响研究进展,讨论了菌根共生对植物根冠通讯的影响及机理。干旱胁迫下AMF与植物共生,通过影响宿主植物一系列生理生态过程,提高宿主植物横向根压和纵向蒸腾拉力。经典的Ohm吸水模型是该方向最有代表性的研究成果,该模型揭示了菌根共生的根外菌丝具有不同于根细胞的细胞结构和水分运输性能,这为宿主植物提供一种特殊的快速吸水方式,可提高植物对土壤水分的吸收和运输能力。研究表明,AMF会影响宿主植物根冠通讯过程,如诱发信号级联反应,诱导根系尽早感知水分胁迫并产生非水力根源信号,提高宿主对干旱的耐受性。讨论了AMF在根冠通讯分子机制研究方面存在的问题及可能的解决途径,展望了AMF在干旱农业生产中的应用潜力。     

植物根系分泌物的生态效应

根系分泌物是在一定的生长条件下 ,活的且未被扰动的根系释放到根际环境中的有机物质的总称 ,在植物主动适应和抵御不良环境中具有重要作用 :(1)通过化感作用影响根际微生物和周围其它植物的生长 ,并进一步改善植物的生态环境 (生物因素 ) ;(2 )通过对土壤中矿质元素的溶解、螯合作用、迁移和活化等作用 ,不仅在营养缺乏的情况下提高矿质营养元素的有效性 ,而且在面临重金属胁迫时能降低根际中金属污染物的活性 ,减少植物对金属的吸收。根系分泌物在植物与环境的相互作用中起着传递信息的作用     

“根对水分的吸收”一节课的教案

本节教材内容包括:植物生活需要水分,细胞吸水原理,根从土壤中吸收水分,外界条件对根吸收水分的影响和对植物进行合理灌溉的道理。根是绿色开花植物的营养器官之一,其结构与功能是统一的。根的主要功能是将植物体固定在土壤中,以及从土壤中吸收水分和无机盐。本节课要讲的是植物的根对水分的吸收。要想让学生理解根吸收水分的原理和过程,必须先让学生理解细胞吸水的原理。由于学生对细胞吸水的     

乌兰布和沙区紫花苜蓿根系吸水模型

在实测获得根重密度和土壤含水量的基础上,运用土壤水分运动方程及Penman-Monteith公式,计算得到干旱沙区不同水分处理下紫花苜蓿(MedicagosativaL.)根系吸水速率和蒸腾强度.结果表明紫花苜蓿根系吸水速率与土壤剖面含水量和根重密度密切相关.苜蓿地水分消耗规律在分枝期以棵间蒸发为主,在开花期和结实期以植株蒸腾为主.建立了干旱沙区紫花苜蓿根系吸水模型,经回归分析得到模型中的各个参数,通过对回归结果的方差分析表明,模型的相关性较好(R2=0.890,p<0.05);另外从模型验证的结果看,土壤剖面含水量模拟值与实测值基本吻合,说明本文提出的根系吸水模型其可靠性较好.