蒸腾作用

蒸腾作用（英语：transpiration，或称蒸散作用）是穿越植物体的水分运动以及从植物的地上部分（如叶，茎和花）蒸发的整个过程。

蒸腾作用概况：

1. 水被动地输入根部，然后进入木质部。
2. 内聚力和粘附力导致水分子在木质部中形成一个水柱子。
3. 水从木质部移动到叶肉细胞中，从其表面蒸发并通过气孔扩散离开植物

通过彩色扫描电子显微镜显示番茄叶中的气孔。

亚马逊雨林这幅图像中的云是蒸发散的结果。

水对植物是必需的，但只有少量被根吸收的水用于生长代谢、光合作用及维持膨压，剩下的97-99.5％由于蒸腾和吐水而损失。叶子表面上点缀著称为气孔的毛孔，在大多数植物中，它们在叶子下侧更多。气孔与保卫细胞和它们的气孔辅助细胞（一起称为气孔复合体）邻接，这些细胞打开和关闭孔隙。蒸腾通过气孔发生，并且可以被认为是与气孔打开相关的必要“成本”，以允许空气中的二氧化碳气体扩散进行光合作用。蒸腾作用还可以冷却植物，改变细胞的渗透压，且为蒸腾流的动力来源，使矿物质营养物质和水分从根部向地上部分大量流动。

水分在植物表面由液体变成气体，这过程需要能量，这能量称为汽化热，在大自然中能量是由太阳供应的。植物从根部吸收到的水分，大约只有1%留在体内，用于各种生理过程，而其他的99%会通过蒸腾作用散失，而且数量很大，一株玉米到结实为止大约要通过蒸腾作用散失300公斤的水。

进行位置

蒸腾作用会在三个地方进行：

1. 气孔：气孔分布在叶片及绿茎上，水分从植物细胞蒸发，水汽透过气孔向外界扩散，在茂密的植物大概有90%的水分是透过这途径散失的。
2. 角质层：水分在表皮细胞的细胞壁蒸发，并穿过覆盖着叶片及绿茎的角质层，视乎角质层的厚度，大约有10%的水分是透过这途径散失的。
3. 皮孔：水汽透过木质茎上的皮孔散失，纵使这是树木在落叶后水分的主要散失途径，在一般情况下占水分散失的比例很小。

在不寻常的炎热天气下，蒸腾作用可使得植物免于被灼伤，但适应了炎热天气的植物会有其他更有效的抗热手段。

移动途径

主条目：蒸腾流

根部

在根部中，水分可以沿三个途径移动：

• 质体外途径：无生质粒是指植物体内相邻不绝的细胞壁所构成的系统（除了根部细胞内的凯氏带）。细胞壁由纤维组成，有大约50%的空位可以容纳水分。当水分从由叶肉细胞向气室蒸发，在无生质粒的水分就会产生张力，透过水分子间的拉力使水分在细胞壁间移动，叶片散失的水分最终由木质部内的水分补充。
• 共质体途径：植物细胞透过胞间连丝彼此相互连接，其详细机理尚未清晰，但可以肯定水分及溶质可以透过这系统移动而无须穿越层层的细胞膜。
• 液泡途径：水分在植物细胞间穿过无生质粒、共质粒及液泡而移动，当水分从叶肉细胞（细胞A）蒸发，细胞内的水势就会下降，相邻的叶肉细胞（细胞B）的水势就会比该细胞为高，从而使水分由细胞B移动向细胞A，此亦会使细胞B的水势下降，令相邻的叶肉细胞（细胞C）的水势比细胞B为高，如此类推，使叶片中由高水势的木质部至低水势叶肉细胞间形成水势梯度，水分就会从木质部移动向叶肉细胞。顺带一提，在此情况下令水势下降的主因是压力势的下降，而非溶质势的下降。

茎叶

亨利·赫瑞修·迪克逊在二十世纪初提出的蒸腾—内聚力—拉力机制（transpiration-cohesion-tension mechanism）是植物生理学家公认最具代表性的运输机制。

植物通过气孔的开合可以有效控制蒸腾作用对自身的影响。蒸腾作用在调节周边环境的温度、湿度方面影响很大。总的说来，树木茂密的地方，降雨量比较大，温差也会相对于树木稀疏的地区少。

参考资料

• R. Soper et al., Biological Science 1 and 2, Cambridge University Press, Third ed., 1997, ISBN 9780521561785

外部链接

• （英文）水分的散失——蒸腾作用