蒸騰作用

蒸騰作用（英語：transpiration，或稱蒸散作用）是穿越植物體的水分運動以及從植物的地上部分（如葉，莖和花）蒸發的整個過程。

蒸騰作用概況：

1. 水被動地輸入根部，然後進入木質部。
2. 內聚力和粘附力導致水分子在木質部中形成一個水柱子。
3. 水從木質部移動到葉肉細胞中，從其表面蒸發並通過氣孔擴散離開植物

通過彩色掃描電子顯微鏡顯示番茄葉中的氣孔。

亞馬遜雨林這幅圖像中的雲是蒸發散的結果。

水對植物是必需的，但只有少量被根吸收的水用於生長代謝、光合作用及維持膨壓，剩下的97-99.5％由於蒸騰和吐水（英語：Guttation）而損失^[1]。葉子表面上點綴著稱為氣孔的毛孔，在大多數植物中，它們在葉子下側更多。氣孔與保衛細胞和它們的氣孔輔助細胞（一起稱為氣孔複合體）鄰接，這些細胞打開和關閉孔隙^[2]。蒸騰通過氣孔發生，並且可以被認為是與氣孔打開相關的必要「成本」，以允許空氣中的二氧化碳氣體擴散進行光合作用。蒸騰作用還可以冷卻植物，改變細胞的滲透壓，且為蒸騰流的動力來源，使礦物質營養物質和水分從根部向地上部分大量流動。

水分在植物表面由液體變成氣體，這過程需要能量，這能量稱為汽化熱，在大自然中能量是由太陽供應的。植物從根部吸收到的水分，大約只有1%留在體內，用於各種生理過程，而其他的99%會通過蒸騰作用散失，而且數量很大，一株玉米到結實為止大約要通過蒸騰作用散失300公斤的水。

進行位置

蒸騰作用會在三個地方進行：

1. 氣孔：氣孔分佈在葉片及綠莖上，水分從植物細胞蒸發，水氣透過氣孔向外界擴散，在茂密的植物大概有90%的水分是透過這途徑散失的。
2. 角質層：水分在表皮細胞的細胞壁蒸發，並穿過覆蓋着葉片及綠莖的角質層，視乎角質層的厚度，大約有10%的水分是透過這途徑散失的。
3. 皮孔：水氣透過木質莖上的皮孔散失，縱使這是樹木在落葉後水分的主要散失途徑，在一般情況下佔水分散失的比例很小。

在不尋常的炎熱天氣下，蒸騰作用可使得植物免於被灼傷，但適應了炎熱天氣的植物會有其他更有效的抗熱手段。

移動途徑

主條目：蒸騰流

根部

在根部中，水分可以沿三個途徑移動：

• 質體外途徑：無生質粒是指植物體內相鄰不絕的細胞壁所構成的系統（除了根部細胞內的嘉氏帶）。細胞壁由纖維組成，有大約50%的空位可以容納水分。當水分從由葉肉細胞向氣室蒸發，在無生質粒的水分就會產生張力，透過水分子間的拉力使水分在細胞壁間移動，葉片散失的水分最終由木質部內的水分補充。
• 共質體途徑：植物細胞透過胞間連絲彼此相互連接，其詳細機理尚未清晰，但可以肯定水分及溶質可以透過這系統移動而無須穿越層層的細胞膜。
• 液泡途徑：水分在植物細胞間穿過無生質粒、共質粒及液泡而移動，當水分從葉肉細胞（細胞A）蒸發，細胞內的水勢就會下降，相鄰的葉肉細胞（細胞B）的水勢就會比該細胞為高，從而使水分由細胞B移動向細胞A，此亦會使細胞B的水勢下降，令相鄰的葉肉細胞（細胞C）的水勢比細胞B為高，如此類推，使葉片中由高水勢的木質部至低水勢葉肉細胞間形成水勢梯度，水分就會從木質部移動向葉肉細胞。順帶一提，在此情況下令水勢下降的主因是壓力勢的下降，而非溶質勢的下降。

莖葉

亨利·赫瑞修·迪克遜（英語：Henry Horatio Dixon）在二十世紀初提出的蒸騰—內聚力—拉力機制（transpiration-cohesion-tension mechanism）是植物生理學家公認最具代表性的運輸機制。

植物通過氣孔的開合可以有效控制蒸騰作用對自身的影響。蒸騰作用在調節周邊環境的溫度、濕度方面影響很大。總的說來，樹木茂密的地方，降雨量比較大，溫差也會相對於樹木稀疏的地區少。

參考資料

• 植物主題

1. Sinha, Rajiv Kumar. Modern Plant Physiology. CRC Press. 2004-01-01 [2018-02-18]. ISBN 978-0-8493-1714-9. （原始內容存檔於2020-04-10） （英語）.
2. Benjamin Cummins, Biological Science 3, Freeman, Scott: 215, 2007

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

外部連結

• （英文）水分的散失——蒸騰作用