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第一章 植物水分生理一、名词解释 （写出下列名词的英文并解释）自由水free water：不与细胞的组分紧密结合，易自由移动的水分，称为自由水。其特点是参与代谢，能作溶剂，易结冰。所以，当自由水比率增加时，植物细胞原生质处于溶胶状态，植物代谢旺盛，但是抗逆性减弱。束缚水bound water：与细胞的组分紧密结合,不易自由移动的水分，称为束缚水。其特点是不参与代谢，不能作溶剂，不易结冰。所以，当束缚水比率高时，植物细胞原生质处于凝胶状态，植物代谢活动减弱，但是抗逆性增加。生理需水：直接用于植物生命活动与保持植物体内水分平衡所需要的水称为生理需水生态需水：水分作为生态因子，创造作物高产栽培所必需的体外环境所消耗的水水势Water potential：水势是指在同温同压同一系统中，一偏摩尔体积（V）溶液（含溶质的水）的自由能(w）与一摩尔体积（V）纯水的自由能(0w)的差值(w)。w=(w / Vw) -（0wVw） =(w-0w)Vw=wVw植物细胞的水势是由溶质势、压力势、衬质势来组成的。溶质势Solute potential、渗透势Osmotic potential ：由于溶质的存在而降低的水势，它取决于细胞内溶质颗粒(分子或离子)总和。和溶液所能产生的最大渗透压数值相等，符号相反。压力势pressure potential：由于细胞膨压的存在而提高的水势。一般为正值；特殊情况下，压力势会等于零或负值。如初始质壁分离时，压力势为零；剧烈蒸腾时，细胞的压力势会呈负值。衬质势matric potential：细胞内胶体物质（如蛋白质、淀粉、细胞壁物质等）对水分吸附而引起水势降低的值。为负值。未形成液泡的细胞具有明显的衬质势，已形成液泡的细胞的衬质势很小（-0.01MPa左右）可以略而不计。扩散作用diffusion：任何物质分子都有从某一浓度较高的区域向其邻近的浓度较低的区域迁移的趋势，这种现象称为扩散。渗透作用osmosis：指溶剂分子（水分子）通过半透膜的扩散作用。半透膜semipermeable membrane：是指一种具有选择透过性的膜，如动物膀胱、蚕豆种皮、透析袋等。理想的半透膜只允许水分子通过而不允许其它的分子通过。吸胀作用Imbibition ：是亲水胶体吸水膨胀的现象。只与成分有关：蛋白质淀粉纤维素 脂类。豆科植物种子吸胀现象非常显著。未形成液泡的植物细胞，如风干种子、分生细胞主要靠吸胀作用。代谢性吸水Metabolic absorption of water ：利用细胞呼吸释放出的能量，使水分通过质膜而进入细胞的过程代谢性吸水。质壁分离Plasmolysis：高浓度溶液中，植物细胞液泡失水，原生质体与细胞壁分离的现象。质壁分离复原Deplasmolysis：低浓度溶液中，植物细胞液泡吸水，原生质体与细胞壁重新接触的现象。土壤有效水Soil available water：指土壤中能被植物直接吸收利用，其含水量高于萎蔫系数以上的水。萎蔫wilting：植物体内水分不足时，叶片和茎的幼嫩部分下垂，这种现象称为萎蔫永久萎蔫Permanent wilting ：土壤中缺少有效水，根系吸不到水而造成的萎蔫叫做永久萎蔫。暂时萎蔫Temporary wilting：当蒸腾作用过于强烈，根系吸水及转运水分的速度不足以弥补蒸腾失水，植物所产生的萎蔫现象称暂时萎蔫。萎蔫系数wilting coefficient：萎蔫系数是指当植物发生永久萎蔫时，土壤中尚存的水分含量(以占土壤干重的百分率计)。主动吸水Active absorption of water：根系本身生理活动而引起植物吸收水分的现象。被动吸水Passive absorption of water ：被动吸水是指由于地上部的的蒸腾作用而引起根部吸水的现象。伤流Bleeding：汁液从伤口（残茎的切口）溢出的现象。由根压所引起。伤流液的成分和多少代表根生理活动的内容和强弱。吐水Guttation ：土壤水分充足、大气温暖、湿润的环境中或清晨，未受伤叶尖或叶缘向外溢出液滴的现象。荷叶、草莓及禾本科吐水较多。可利用吐水作为选择壮苗的一种生理指标。根压Root pressure ：由于根系的生理活动使液流从根部沿木质部导管上升的压力。它的成分和大小代表根的生理活动及其强弱。水通道蛋白Water channel proteins or aquaporins ：指细胞膜或液泡膜上，可减少水分跨膜运输阻力，加快水分进出生物膜的一类蛋白质。 共质体Symplast：是指活细胞内的原生质体通过胞间连丝及质膜本身互相连结成的一个连续的整体。水分在其间依次从一个细胞经过胞间连丝进入另一个细胞。质外体Apoplast：是指原生质以外的包括细胞壁、细胞间隙和木质部的导管等无生活物质互相连结成的一个连续的整体。水分子移动阻力小，移动速度快。蒸腾拉力transpiration pull：由于蒸腾作用产生的一系列水势梯度使水分沿着导管上升的力蒸腾作用Transpiration：是指植物地上部分以水气状态向外界散失水分的过程。受植物结构和气孔行为的调控。气孔蒸腾stomatal transpiration：通过气孔的蒸腾。是一般中生和旱生植物蒸腾作用的主要形式。小孔定律Law of micropore diffusion：水蒸汽通过多孔表面扩散的速率不与小孔的面积成正比，而与小孔的周长成正比。气孔复合体Stomatal complex：保卫细胞与邻近细胞或副卫细胞共同组成。蒸腾速率Transpiration rate：单位面积单位时间内叶子蒸腾的水量。蒸腾效率transpiration ratio：植物每消耗1kg的水所产生的干物质的克数蒸腾系数（需水量）Transpiration coefficient or water requirement ：制造1克干物质所需的水分的克数。内聚力学说cohesion theory：水分子由于蒸腾作用和水分子间的内聚力大于张力而使水分在导管内连续不断向上输送的学说。水分临界期Critical period of water：是指需水量不一定多，但植物对水分不足最敏感，最易受害的时期。如小麦从分蘖末期到抽穗期之间的孕穗期。水分利用效率Water use efficiency：生理学意义上定义叶片净光合速率( Pn) 与蒸腾速率( E) 的比值( Pn/ E)。二、填空题 1 水分在植物细胞内以束缚水 和自由水 状态存在， 自由水/束缚水 比值大时，代谢旺盛。2 细胞中的自由水越多，原生质粘性 越低 ，代谢 越旺盛 ，抗性 越弱 。3 植物细胞自由水比束缚水比值低时，植物 抗性 提高，而 代谢活动 降低。4 当植物体内自由水比值增加时，代谢活动 增强 ，抗逆性 减弱 。5 自由水比束缚水比值的大小，常作为衡量植物 代谢活动 和 抗性 强弱的指标。6 当细胞内自由水比束缚水比值增高时，原生质胶体的粘性 降低 ，细胞代谢活动 变旺盛 。7 当细胞内束缚水比值上升时，原生质胶体呈 凝胶 态，代谢 减弱 ，抗逆性 增强 。8 植物细胞吸水的三种方式是 胶体吸胀吸水 、 渗透性吸水 和 代谢性吸水 。9 植物细胞内起半透性膜作用的部位是指 质膜 、 细胞质 、 液泡膜 三个部分。10 在相同 温度压力下，一个系统中一偏摩尔容积的 水溶液化学势（或称自由能） 与一偏摩容积的 纯水化学势（或称自由能） 之间的 差值 ，叫做水势。11 在标准状况下，纯水的水势为0 。加入溶质后其水势 降低 ，溶液愈浓，其水势越低 。12 当相同质量的溶质加入水中时，溶质的分子量越大，其s 越大 ；溶质的分子量越小，其s 越小 。（s不是指绝对值，s为负值）13 把成熟的植物生活细胞放在高水势溶液中，细胞通常表现 吸水保胀 ；放在低水势溶液中，细胞常表现 失水萎缩（质壁分离）；放在与细胞水势相等的溶液中，细胞表现为 既不吸水也不失水 。14 与纯水相比，含有溶质的水溶液的沸点 较高 ，冰点 较低 ，渗透势 较小 。15 植物组织的水势由 溶质势 ， 压力势 和 衬质势 组成。16 植物细胞发生初始质壁分离时，其ws ；当细胞吸水达到饱和时，其w= 0 。17 一般植物细胞W=sp（指有液泡的细胞）；当细胞刚发生质壁分离时，其W=s 。18 液泡化的植物细胞，其水势主要由s 和p 组成，而m 可以忽略不计。19 植物细胞处于临界质壁分离时其w=s ；充分吸水后其w= 0 。20 当叶片失水出现萎蔫状态时，这时细胞的膨压呈 下降趋势直至0 ，其水势 比正常值低，直至与s相等 。（注：“萎蔫状态”这个词太含糊，此题答案不唯一）21 在通常情况下，植物细胞的压力势总是呈正值，但在 剧烈蒸腾 时，其压力势可呈负值，这时其w s。22 植物细胞间水分移动的快慢，取决于它们之间的 水势差 和 。23 茎叶的水势比根的水势 低 ；在同一根部，内侧细胞的水势比外侧细胞的水势 低 。24 种子萌发时靠 吸胀 作用吸水，其吸水量与 种子原生质凝胶分子（组成物质） 有关。25 分生组织主要依靠 吸胀作用 吸水，形成液泡的细胞主要靠 渗透 吸水。26 种子萌发时，原生质胶体变 溶胶 状态，这时其代谢 变旺盛 ，抗逆性 降低 。27 下列吸水过程中水势的组分分别是: 吸胀吸水w= m ；渗透吸水w= s+p ；干燥种子吸水w= m ；分生组织细胞吸水w= m ；一个典型细胞水势组分，w= sp+m ； 成长植株的细胞吸水w= s+p ；28 当细胞发生质壁分离时，压力势为 0 ，细胞的水势等于 溶质势 ，当细胞水势等于零时，细胞的 溶质 势和 压力 势相等，但方向 相反 。29 当细胞处于质壁分离时，p= 0 , w= s ； 当细胞充分吸水完全膨胀时，p= s , w= 0 ；在细胞初始质壁分离与充分吸水膨胀之间，随着细胞吸水，s= w-p ,p= w-s , w= sp 。30 写出下列情况下，土壤溶液水势（w土）与根细胞水势（w细 ）之间的状况（采用或=符号表示）。水分进入根毛细胞w细 w土;细胞不吸水也不外渗水w细 w土;施肥不当产生“烧苗” w细 w土。31 有两个相邻细胞，甲细胞的s为-1.6Mpa，p为0.9Mpa，乙细胞的s为-1.3Mpa，p为0.9Mpa。那么，甲细胞的w是 0.7 Mpa，乙细胞的w是 0.4 Mpa。水分的流向是由 乙 细胞向 甲 细胞。32 有一个细胞的s=-1.9Mpa,p=1.8Mpa将其放入装有纯水的烧杯中, 当达到水分平衡时，如细胞体积增加可忽略不计，该时细胞的s为 ，p为 W为 。33 一个细胞的s=-1.9Mpa,p=0.9Mpa将其放入装有纯水的烧杯中, 当达到平衡时细胞体积增加了30%，该时细胞的s为 ，p为 ，W为 。34 植物根部吸水能力最强的部位为 根毛区 ，因为 1、根毛区吸水表面积大；2、根毛细胞壁较薄，且含有丰富的果胶质，粘性和亲水性较强；3、根毛区的输导组织发达，对水分移动的阻力小 。35 植物以液体状态散失水分的过程叫做 吐水 ，而以气体状态散失水分的过程叫做 蒸腾作用 。36 植物从叶尖、叶缘分泌液滴的现象称为 吐水 ，其动力是 根压 。37 在 土壤水分充足 、 大气温度湿度较高 的环境条件下，比较容易见到草本植物的吐水现象，这时其吸水动力主要是 根压（主动吸水） 。38 在暖湿天气条件下，植物吸水动力主要是 主动吸水（根压） ，在干热天气下，植物吸水动力主要是 被动吸水（蒸腾拉力） 。39 植物的 伤流 和 吐水 现象可以证明根压的存在。40 一般说来，蒸腾强烈的植物，吸水主要是由 被动吸水（蒸腾拉力） 引起的，蒸腾程度很弱的植物，吸水主要由 主动吸水（根压） 引起。41 比较容易在清晨见到吐水现象的植物，如 荷 、 禾本科植物 等。42 永久萎蔫是 土壤中缺少植物可利用的水 引起的，暂时萎蔫则是 蒸腾作用过于强烈 引起的。43 消除永久萎蔫可采用 立即灌水 ，消除暂时萎蔫常用 降低蒸腾作用 。44 根系吸水动力有 主动吸水 和 被动吸水 两种。前者与 根系生理活动 有关，后者则与 蒸腾作用 有关。45 影响根系吸水的主要土壤因素是 土壤可利用水分 、 土壤通气状况 和 土壤温度 。46 消除暂时萎蔫的方法有 遮阴 、 降温 和 增大空气湿度 等。47 植物失水有 吐水现象 和 蒸腾作用 两种方式。48 蒸腾可促进植物体内的 水分 和 无机盐 向上运输，又可避免叶面受到 高温灼 害。49 气孔在叶面上所占的面积一般 很小(1%左右) ，但气孔蒸腾失去了植物内的大量水分，这是因为气孔蒸腾符合 小孔 原理，这个原理的基本内容是 水蒸气通过多孔表面扩散的速率，不与小孔的面积成正比，而与小孔的周长成正比 。50气孔不仅是 气体 交换通道，也是 水分 交换通道。51水分通过气孔扩散的速度与小孔的 周长 成正比，不与小孔的 面积 成正比。52水分经大孔扩散的速度大小与孔的 面积 成正比，而不与孔的 周长 成正比。53气孔开放时，水分通过气孔扩散的速度与 气孔下腔蒸汽压 、 叶外蒸汽压 、 气孔阻力 、 扩散层阻力 等因素密切相关。54 植物气孔开闭直接由 保卫细胞性状的改变所控制 ，因此有人认为气孔运动就是 保卫 细胞吸水， 保卫细胞与表皮细胞膨压差 加大，气孔 张开 ，该细胞缺水保卫细胞与表皮细胞膨压差减小，气孔 关闭 。55 叶肉细胞因在大气中损失太多水分而使细胞壁水分饱和程度降低，引起蒸腾作用减弱的现象称为 。56 保卫细胞内CO2含量 减少 ， pH 升高 ， K+ 浓度增加 ，或水分 增加 等，都能促使气孔开放。57 保卫细胞内CO2含量 增加 ， pH 降低 ， K+ 浓度减少 ，或水分 减少 等，都能导致气孔关闭。58 提高保卫细胞内 、 和 等可使气孔关闭。59 气孔开闭的无机离子吸收（K泵）学说认为气孔在光照下张开时，保卫细胞内 钾 离子浓度升高，这是因为保卫细胞内含 叶绿体 ，在光照下可以产生 ATP ，供给质膜上的 H泵ATPase，引起主动吸收 钾 离子，降低保卫细胞的水势而使气孔开放。60 在光下由于进行光合作用，保卫细胞内 CO2浓度 减少，导致pH上升， 淀粉磷酸化 酶在pH降低时把 葡萄糖1磷酸 转变为 淀粉 ，使水势 升高 ，气孔 关闭 。（本题不同学说有不同解释，这里指提供了淀粉糖转化学说的答案）61 影响气孔开闭的主要环境因素有 光 、 CO2 、 温度 和 水分胁迫 等。62 影响蒸腾作用的主要环境因素是 光照 、 空气湿度 、 温度 等63 常用的蒸腾作用指标是 蒸腾速率 、 蒸腾效率 和 蒸腾系数 。64 细胞水分充足，空气的相对湿度下降时，蒸腾速度 增加 。65 某植物每制造1克干物质，需耗水500克，其蒸腾系当数是 500g ，蒸腾效率是 2g 。66 某植物蒸腾系数为400，每制造1克干物质需耗水 400 克，其蒸腾效率为 2.5g 。67 某植物蒸腾效率为3，蒸腾系数为 1000/3 g ，每制造1克干物质需耗水 1000/3 克。68 某植物0.5m2叶片，在10min蒸腾了180g水，同化了12 m mol CO2，该植物的蒸腾强度是100/3 m mol H2O/m2s，光合速率是 40 mol CO2/m2s，水分利用效率是 1.2mol .mmol-1。69 甲植物光合速率为15mol/m2s，蒸腾速率为5mmol/ m2s, 如固定的CO2全变为干物质，即其蒸腾系数为 136g ，蒸腾效率为 7.3g 。水分利用效率为 3mol .mmol-1 。70 植物水分代谢的三个过程为 水分的吸收 、水分在植物体内运输分配 和 水分的排出 。71 水分在植物体内的运输，一部分是通过 死细胞（导管和管胞） 的长距离运输，另一部分是通过活细胞的短距离径向运输，包括水分由根毛到根部导管，主要经过 和 ，由叶脉到气孔下腔要经过 。72 植物体内水分运输阻力最大的部位是 根部 ，阻力最小的部位是 导管和管胞 。73 水的内聚力对高大植物中的 水分运输 具有重要作用。74 作物灌水的生理指标有 叶组织相对含水量 、 叶片水势 和 溶质势、细胞汁液浓度、气孔开度。75 当水势作为植物灌溉的指标时，以 叶片水势 较为可靠。三、选择题 1. 当细胞内自由水/束缚水比值低时，这时植物细胞 2 。（1）代谢强、抗性弱 （2）代谢弱、抗性强 （3）代谢、抗性都强 （4）代谢、抗性都弱2. 一般说来，越冬作物细胞中自由水与束缚水的比值 2 。（1）大于1 （2）小于1 （3）等于1 （4）等于零2. 生长活跃、代谢旺盛的植物组织，其水分含量一般为 3 。（1）90%3. 根据下列中 3 ，就可以判断植物组织是活的。（1）组织能吸水（2）表皮能撕下来（3）细胞能质壁分离（4）细胞能染色4. 植物细胞吸水后，体积增大，这时其s 1 。（1）上升 （2）下降 （3）不变 （4）等于零5. 设根毛s为-0.8Mpa，p为0.6Mpa，土壤s为-0.2Mpa，这时 3 。（1）根毛吸水 （2）根毛失水 （3）根毛和土壤水分处于进出动态平衡 （4）全可能6. 设植物根毛的S为0.7MPa，P 为0.6MPa，土壤溶液S0.1MPa，这时 3 。（1）根毛会吸水（2）根毛要失水（3）根毛和土壤水分处于进出动态平衡（4）全可能7. 用小液流法测定组织水分状况，当小液滴不浮不沉时，其糖液s就等于植物组织的 1 。（1）w （2）s （3）p （4）m8. 将一植物组织浸入某一浓度糖液中，经一段时间后，若糖液浓度不变，则该糖液的s等于植物组织的 1 。（1）w （2）s （3）p （4）m9. 植物细胞处于临界质壁分离时，这时外液ys等于细胞的 。（1）s+p （2）s （3）p （4）m10. 有一充分吸水的细胞，将其放入比细胞浓度低10倍的溶液中，则细胞体积 1（若为植物细胞，动物细胞则胀破） 。（1）不变 （2）变小 （3）变大 （4）不一定变化11. 当把有一定膨压的活植物组织放入与其渗透势相等的糖溶液中时，则会发生 2 。（1）细胞吸水 （2）细胞失水 （3）细胞保持吸水和失水动态平衡（4）以上全可12. 把植物组织放在高渗溶液中，植物组织 2 。（）吸水 （）失水 （）水分动态平衡 （）水分不动13. 渗透作用进行条件是 4 。（）水势差 （）细胞结构 （）半透膜 （）半透膜和膜两侧水势差14. 如果外液的水势高于植物细胞的水势，这种溶液称为 4 。（）等渗溶液 （）高渗溶液 （）平衡溶液 （）低渗溶液 15. A、B两细胞相邻，其渗透势和压力势都是A大于B，水势则是A小于B，这时水分总体应由 2 流动。（）A向B （）B向A （）AB随机 （）都有可能16. 已形成液泡的成熟细胞，其衬质势通常忽略不计，原因是 4 （）w不存在 （2）s很低 （3）p值很大 （4）m绝对值很小17. 当细胞在0.25M蔗糖溶液中吸水达动态平衡时，将该其置于纯水中，细胞将 4 。（）完全吸水 （）完全失水 （）吸水和失水平衡 （）吸水大于失水18. 对于一个具有液泡的植物成熟细胞，其w通常为 3 。（）p+s+m （）p +m （）p+s （）s-p 19. 当植物细胞s与p绝对值相等时，这时细胞 3 。（1）吸水加快 （2）吸水减慢 （3）吸水和失水达动态平衡 （4）开始失水20. 中生植物不能生长的最低环境水势，一般认为是 。（） -0.5MPa （）-1.0MPa （）-2.0MPa （）-0.4MPa21. 水分在根及叶的活细胞间传导的方向决定于 3 。（1）细胞液的浓度 （2）细胞的渗透势 （3）细胞的水势梯度 （4）细胞压力势。22、在同一枝条上，上部叶片的水势要比下部叶片的水势 2 。（1）更高 （2）更低 （3）相等 （4）无一定变化规律23. 在一张叶片中，距离叶脉越远的细胞，其水势与离叶脉近的细胞相比 2 （）越高 （）越低 （）基本不变 （）全可能24 风干种子吸水的数量与 4 有关。（1）温度高低 （2）氧气供应 （3）种子的死活 （4）种子成份的性质25、下列植物中， 2 种子的束缚水含量相对较高。（1）水稻 （2）大豆 （3）小麦 （4）油菜26. 在萌发条件下、苍耳的不休眠种子开始4小时的吸水主要是属于 1 。（1）吸胀吸水 （2）代谢性吸水 （3）渗透性吸水 （4）上述三种吸水都存在27. 根系吸水的主要部位是 4 。（）伸长区 （）分生区 （）根冠 （）根毛区28. 在温暖湿润的天气条件下，植株的根压 1 。（1）比较大 （2）比较小 （3）变化不明显 （4）测不出来29. 根系被动吸水量与 4 有直接关系。（1）土壤有效水 （2）土壤温度 （3）根的呼吸 （4）叶的蒸腾30. 当土壤水分充足、天气晴朗时，影响根系吸水量的首要因素是 4 。（1）根系活力 （2）土温 （3）土壤含氧量 （4）叶子的蒸腾量31. 植物发生永久萎蔫及时灌水后，叶片能迅速 1 。（1）消除萎蔫状态 （2）恢复原有光合效率 （3）恢复原有水势 （4）恢复原有气孔导度32. 永久萎焉是 1 引起的。（1）土壤水分含量过低 （）土壤水势过低 （）土壤盐碱 （）土禳结冰33. 植物要带土移栽时，主要是为了 1 。（1）保护根毛 （）减少水分蒸腾 （）增加肥料 （）土地适应34. 水通道蛋白常常担负植物体内 4 的水分通过的功能。（1）20-30% （）40-50% （）100% （）80-100%35 叶片快速失水时，其气孔有时 。（1）完全关闭 （2）开得更大 （3）关不拢 （4）开闭无常36. 叶片缺水时，其气孔阻力通常 1 。（1）增大 （2）减小 （3）变化不大 （4）无一定变化规律37. 常绿植物移植时往往要修剪去一些枝叶，主要是为了 3 。（1）便于包装运输 （2）减少呼吸消耗 （3）减少水分蒸腾 （4）塑造树型38. 下列因素中，对蒸腾作用影响最大的是 3 。（1）温度 （2）湿度 （3）光照 （4）风速39. 微风促进蒸腾，主要因为它能 3 。（1）使气孔大开 （2）降低空气湿度 （3）吹散叶面水汽 （4）降低叶温40. 植物每消耗1公斤水所积累的干物质克数，称为 2 。（1）蒸腾强度 （2）蒸腾效率 （3）蒸腾系数即需水量41. 在气孔张开时，水蒸气分子通过气孔的扩散速度与 2 成正比。（1）气孔面积 （）气孔周长 （）气孔形状 （）气孔分布42. 同一植物中，影响气孔蒸腾速率的主要因素是 4 。（）气孔周长（）气孔面积（）气孔密度（）气孔开度43. 在植株蒸腾强烈时测定其根压，根压 4 。（）明显增大（）略有增加（）变化不大（）显著下降甚至测不出来44. 植物体木质部内水分连续向上运输，是在 3 作用下进行的。（1）表面张力（）大气压力（）蒸腾内聚力张力（）蒸腾拉力和根压45. 植物体内水分的长距离运输是通过 2 进行的。（1）筛管和伴胞（）导管和管胞（）转移细胞（）胞间连丝46. 白天水分沿导管或管胞上升的主要动力是 3 。（）吐水 （）内聚力 （）蒸腾拉力 （）根压47. 水分临界期是指植物 3 的时期。（1）耗水最多 （2）水分利用率最高 （3）对缺水最敏感最易受害 （4）需要水分最少48、风和日丽的情况下，植物叶片在早晨、中午和傍晚的水势变化趋势为 2 。（1）低高低（2）高低高（3）低低高（4）高高低四、问答题1. 为什么用质壁分离法可以判断植物细胞的死活？质壁分离及质壁分离复原有何应用价值？因为，死细胞的原生质层遭到了破坏，丧失了选择透过性，所以不能产生质壁分离的现象。应用：a可以说明原生质层具有选择透性膜的性质；b可以判断细胞的死活；c可以测定细胞液的溶质势，进行农作物品种抗旱性的鉴定；d利用质壁分离复原测定物质进入原生质体的速度和难易程度。2. 夏季土壤灌水，最好在早晨或傍晚进行较为合理，为什么？早上和傍晚灌水的话水温和土壤温度相差不大，水分容易被植物吸收。如果在中午灌水的话，水使得土壤温度突然下降，反而会抑制了植株对水分的吸收，造成植物的暂时萎蔫，甚至死亡。同时突然的低温使光合作用也受到一定的抑制，甚至停止，不利于植株的生长。3. 在什么样的植物和环境条件下，容易看到吐水现象？土壤水分充足、大气温暖、湿润的环境中或清晨，未受伤叶尖或叶缘容易看到吐水现象。荷叶、草莓及禾本科吐水较多。4. 在正常的和干热的天气条件下，气孔开闭的日变化曲线有何不同，为什么？红线为正常天气条件下气孔开闭的日变化曲线。黑线为干热天气下的曲线。在正常的天气下，气孔的开度是随着温度的升高而增大，降低而减小。而干热的天气下，中午时的温度过高，使得蒸腾作用强烈，为防止细胞失水过多，气孔开度减小甚至关闭，以减小蒸腾作用，保护植物。5. 植物在纯水中培养一段时间后，如果向培养植物的水中加入蔗糖，则植物会出现暂时萎蔫，这是什么原因？植物在纯水中增养一段时间后植物细胞的水势与培养液相平衡，水势很高，如果向培养液中加入蔗糖，则培养液的水势会突然间低于细胞液，使细胞脱水，作物的蒸腾作用大于根系吸水及转运的速度，细胞质壁分离，水分无法再撑住植物的形态，出现了暂时的萎蔫。但随着时间的延长，蒸腾速度会逐渐降低，而培养液中的蔗糖也会被吸收到植物体中降低植物细胞的水势，细胞质壁分离复原，植物萎蔫解除。6. 生产实践告诉我们，干旱时不宜给作物施肥。请从理论上分析其原因。根系细胞水势必须低于土壤溶液的水势，才能从土壤中吸水 。化肥施用过量或过于集中时，可使土壤溶液浓度突然升高，阻碍根系吸水，产生烧苗现象。干旱时土壤中缺水，如果再施肥会使土壤的水势更低，导致作物难以从土壤中吸水，甚至反而脱水，造成植物的萎蔫和死亡。7. 何谓根压，怎样证明根压的存在？由于根系的生理活动使液流从根部沿木质部导管上升的压力。它的大小一般不超过1至2 Pa。根压存在的两个标志是伤流和吐水现象。8. 举例说明植物存在主动吸水和被动吸水？主动：伤流、吐水。从地上切去叶和茎，有汁液从伤口中溢出。被动：高温杀死或使根细胞失活，根的代谢活动停止，植物仍可以从土壤中吸水，甚至没有根的切条也可以吸水。9. 甲、乙、丙三种土壤的田间持水量分别为38%、22%、9%，永久萎蔫系数分别为18%、11%、3%。用这三种土壤分别盆栽大小相等的同一种植物，浇水到盆底刚流出水为止。此后将盆栽植物放在空气流通的环境中，并且不再浇水，请问哪一种土壤中的植物将首先萎蔫？哪一种土壤中的植物最后萎蔫？为什么？丙盆最先萎蔫。因为，田间持水量是指当土壤重力全部排除而保留的全部毛细管水时的含水量。其越高就说明土壤的保水能力越强，在上面生长的植物就越不容易萎蔫。而永久萎蔫系数是指萎蔫系数是指当植物发生永久萎蔫时，土壤中尚存的水分含量。其越低刚说明土壤中植物不可利用的水份越少，其上生长的植物也越不容易萎蔫。这两个参数的差正是植物可以利用的水分的含量。甲盆中为20，乙盆中为11，丙盆中为6。丙盆最少，所以最先萎蔫。10. 化肥施用过多为什么会产生“烧苗”现象？同611. 试从水势角度来说明根系为何能从土壤中吸收水分？呼吸作用促进了离子的吸收，使得植物表面和根细胞的水势低于土壤水势，从而使水扩散到植物的根部，而根部细胞液中由于各种物质包括吸收的离子的存在而使得水势更低，才使水分进入根部质外体中运输。渗透论认为，离子通过主动运输进入根的中柱细胞中然后释放到导管里，降低了导管中的水势使水通过内皮层细胞渗透到中柱导管中，并向上运输。12. 植物叶片水势的日变化为何比其他指标能更好的反映田间植物的水分状态？植物的灌溉有两类指标，即形态指标和生理指标。但是当植物受旱时，首先是生理上受到水分亏缺的影响，然后才从形态上表现出某些症状，因此生理指标能及早地反映植物内部的水分状况，是较为灵敏的指标。而在各种生理指标中，叶片的水势又是最灵敏的，最直接的指标。只要水分亏缺，叶片水势就会明显下降。并且，叶片的水势的测量也是比较方便的。所以植物叶片水势的日变化比其他指标能更好的反映田间植物的水分状态，常常被用来作为植物灌溉的生理指标。 13. 为什么在炎夏中午，不宜给大田作物灌冷水？同214. 低温抑制根系吸水的主要原因是什么？低温下水的粘度增加，扩散速度降低；原生质的粘性也增大，水分不易通过；低温下植物的呼吸作用降低，影响了根的主动吸水；根系生长缓慢，有碍吸水表面的增加。15. 为什么在植物移栽时，要剪掉一部分叶子，根部还要带土？减小蒸腾，保护幼根，并使根的生长不受到破坏，以增加吸水量，防止植物因水分供应不上而枯萎。同时还要选择适当的移栽时间，尽量使植物体内的水分保持平衡有利于成活。喷洒如阿特拉津等抗蒸腾剂，也可以使气孔开度变小，减少蒸腾。16. 夏季中午植物为什么经常出现萎蔫现象？17. 请说明保卫细胞的水势在光照和黑暗的不同条件下为什么不同。18. 光是怎样引起植物的气孔开放的？光照促进糖、苹果酸的形成和K+、Cl+的积累。根据气孔开闭的假说：a光照促进光合作用，CO2消耗使细胞pH值升高，促进葡萄糖-1-磷酸的生成及在细胞中的积累，降低水势，使细胞吸水。b光照下，保卫细胞质膜上的H+泵分泌H+到细胞壁的同时吸收K+到细胞中，使K+浓度从保卫细胞向外降低。这也促进了保卫细胞的吸水。c光照下PEP与HCO3-生成OAA，再进一步生成苹果酸，提供H+和K+交换所需的H+和平衡K+的阴离子，并作为渗透物，降低水势，使气孔开放。19. 试述水分对植物的生理生态作用？a. 植物细胞原生质含水量一般在70-90%，水是原生质的组成成分，原生质失水严重的话，会引起原生质正常结构破坏，植物甚至死亡。b. 水是植物代谢过程中的重要原料和介质，光合、呼吸、合成和分解等过程都要在水的介质下完成，并且要有水的参与。c. 水是植物中物质运输的溶剂。d. 水能保持植物的固有姿态，使植物挺立，便于充分接受阳光和进行气体交换，也使花朵张开利于传粉。e. 水份保持植物体内正常的温度。蒸腾调节体温，比热大使温度变化小。20. 试说明有哪些因素能影响气孔的开闭以及气孔开闭在植物生命活动中的重要性。（1） 影响因素：光：光照是影响气孔运动的主要因素，因为它促进糖、苹果酸的形成和K+、Cl+和积累。使气孔打开。而且气孔开第的作用光谱类似于光合作用的作用光谱，对蓝光更加敏感。CO2：高浓度使气孔关闭，低浓度使气孔开放。温度：与气孔开度呈正关系。水分：失水过多，气孔关闭，水太饱和的话，表皮细胞膨胀挤压保卫细胞也会使气孔关闭。化学物质：乙酰水杨酸：使气孔关闭，保存插花脱落酸：使气孔关闭。作用位点在保卫细胞质膜的外侧。第二章 植物矿质营养一、名词解释 （写出下列名词的英文并解释）单位膜Unit membrane：生物膜在电镜下都表现出暗带-明带暗带的”三夹板”式的结构，曾被认为是所有生物膜的基本结构，称为单位膜。溶液培养Water (solution ) culture or hydroponics：把植物生长所需的各种元素按一定的比例和适宜的pH值配