问答题 试述植物是如何通过调节根系吸水和叶片蒸腾来保持其体内水分平衡的。(中国科学院西双版纳植物研究所2003)
【正确答案】正确答案:在一定时间内,植物吸收水的数量与蒸腾损失的水的数量之间的差值即为水分平衡。当根系的吸水不能满足叶子的蒸腾需求时,为负平衡;相反,当叶导度降低导致蒸腾作用减弱时,如果根系吸水没有变化,则为正平衡。 植物的水分平衡是一种动态平衡,白天大部分时间内,由于植物的蒸腾作用超出水分吸收,常为负平衡;到傍晚或夜间才出现正平衡或接近正平衡,前提是土壤中储存有足够的水。在干旱期间,植物的水分平衡通常经过一整夜也不能完全恢复,因而水分亏缺逐渐积累起来,直到下次降水才会得到缓解或恢复。 在湿润地区,植物生长形成的浅根系,仅分布在表土下几厘米至十几厘米的土层中,有的植物根缺乏根毛,植物避免水分负平衡的适应策略是减少气孔的开放度和开放时间。起初,蒸腾作用可能只是在白天部分时间内降低,随着水分亏缺加重,气孔在白天大部分时间关闭而只有在早晨和傍晚开放;最后,气孔蒸腾完全停止,蒸腾作用只有通过角质层途径完成。 在干旱地区,植物通常具有广泛分布并到达地下水的根系,或者具有发达的储水组织,所以它们可以不必通过减少蒸腾来避免水分负平衡的发生,这是它们对干旱环境适应的一种表现。然而当数周内无降水且土壤储水被消耗殆尽时,叶片气孔白天的开放度则大为减少,开放时间越来越短,蒸腾作用也就越来越弱。生活在干旱地区的植物一般为小叶型,有些植物的气孔深陷在叶片内,还有些植物体表面覆盖有不透水的蜡质层,这都是对减少水分蒸腾的适应。
【答案解析】